АРМ отдела кадров

1.3      Технология Клиент-Сервер.    

1.3.1        Основные понятия 

Главная мысль, заложенная в эту технологию - минимизировать объем данных, передаваемых по сети, поскольку основные потери времени  и сбои происходят именно из-за недостаточно высокой пропускной способности  сети.

Очень многие СУБД разделяют свою работу на два уровня по системе "Клиент-Сервер". С точки  зрения исполнения программа разделена  на 2 части - клиентскую и серверную. На клиентской части (компьютере) происходит контакт с внешним миром. На компьютере-сервере  расположены общие для всех клиентов данные и работает специальная программа - сервер баз данных, оптимизирующая выполнение запросов клиентов.

Итак, двухуровневая  система "Клиент-Сервер" это:

Клиент - Программа обработки, она же пользовательская, она же прикладная программа. Занимается обычно интерфейсом с пользователем, а всю фактическую работу с базой данных возлагает на плечи БД-сервера.

Сервер  Базы Данных - базис (database engine), он же ядро базы данных. Отдельная программа, выполняемая как отдельный процесс. Передает выбранную из базы информацию по межпроцессному каналу клиенту. Именно он, и только он фактически работает с данными, занимается их размещением на диске.  

1.3.2        Преимущества архитектуры клиент-сервер 

В первый момент может возникнуть вопрос, а зачем  такие сложности? Вот несколько  соображений в пользу такого подхода.

Несомненным преимуществом  является приближенность данных к процессам  вычисления. Практически, все расчеты  выполняются на сервере, что увеличивает  быстродействие в десятки и сотни  раз.

Технология клиент-сервер в отличие от файл-серверной дает пользователю большую безопасность, устойчивость, согласованность, масштабируемость, повышенную конфиденциальность и надежность обработки и хранения информации. Развитие систем с архитектурой клиент-сервер в немалой степени обязано  проверенному факту: подключение к  недорогим серверам недорогих ПК позволяет получить оптимальное  соотношение цены и производительности.

В большинстве  случаев программа обработки (клиентская часть) расположена на одном компьютере, а сама база данных хранится на другом. Тут разделение выглядит совершенно естественным: Программа - клиент (точнее, та ее часть, которая отвечает за интерфейс  с пользователем), передает по сети запросы на обработку самих данных на другой компьютер, а там БД-сервер их прочитывает, выполняет требуемое, и по сети возвращает готовые ответы клиенту. При этом по сети передается только полезная информация.

Другое соображение: постоянно идет работа по совершенствованию  самого метода хранения и обработки  информации, и если его реализация (т.е. БД-сервер) сменилась, то не потребуется  перекомпилировать с новыми библиотеками все разработанные программы, а  достаточно будет инсталлировать новый  БД-сервер взамен старого и перевести  базы данных в формат нового сервера (применив для этого прилагаемую  к нему утилиту). Естественно, все  это можно проделать, если новый  сервер придерживается тех же правил обмена между ним и пользовательской программой, что и старый, что, впрочем, наверняка имеет место.

Используя множество  небольших компьютеров, разработчики систем клиент-сервер могут эмулировать  вычислительную мощность больших ЭВМ, распределяя прикладную задачу по различным  микрокомпьютерам и серверам. Каждый из них берет на себя свою часть  вычислительной нагрузки, используя  информацию совместно с другими  процессорами сети. Суть идеи в том, чтобы повысить мощность системы, не наращивая производительность одного компьютера, а суммируя средства многих.

Быстродействие - основной фактор целесообразности разработки систем для архитектуры клиент-сервер . Применение средств быстрой разработки программ (Rapid Application Development - RAD), таких, как Delphi компании Borland, PowerBuilder фирмы PowerSoft и Visual Basic корпорации Microsoft, позволяет  разработчикам "штамповать" прикладные системы для архитектуры клиент-сервер в рекордно короткие сроки. Технология серверов баз данных также становится проще в использовании и сочетается в одних системах со средствами RAD. Таким образом, с помощью этой скоростной и практически защищенной от "дурака" платформы разработки сокращается время, необходимое для подготовки и передачи прикладной программы пользователю.

В заключение стоит  отметить что архитектура клиент-сервер предоставляет разработчикам ПО исключительную свободу выбора и  согласования различных типов компонентов  для клиента, сервера и всех промежуточных  звеньев.  

Наиболее простая (и рассматриваемая в контексте  данной дипломной работы) форма архитектуры  клиент-сервер - это разделение вычислительной нагрузки между двумя отдельными процессами: клиентом и сервером. Хотя и клиент, и сервер могут находиться на одном и том же компьютере, большинство систем этой архитектуры  запускают клиентский процесс на одном компьютере, а процесс-сервер на другом, используя для обмена информацией сетевые связи. В  этой модели один процесс может работать независимо от другого, выполнять определенные задания и разделять вычислительную нагрузку.

Обычно клиентом служит настольный ПК, выполняющий программное обеспечение конечного пользователя. программное обеспечение (ПО) конечного пользователя (front-end software) - это любая прикладная программа или пакет, способные направлять запросы по сети серверу и обрабатывать получаемую в ответ информацию. Сервер, в свою очередь, получает запросы и предпринимает действия от имени клиента.

ПК, работающий под управлением Windows 95 и выполняющий  программу клиент-сервер Delphi, например, может представить на рассмотрение запрос серверу баз данных (скажем, программе InterBase 5.1.1, запущенной на сервере Windows NT). Обычно клиент посылает запросы  базе данных в виде предложений на языке структурированных запросов (SQL), используя понятный серверу  базы данных диалект. 

1.3.3        Компоненты архитектуры Клиент-сервер

Существуют три  основных программных компонента архитектуры  клиент-сервер :

ПО конечного  пользователя.

промежуточное обеспечение.

ПО сервера. 

К ПО конечного пользователя относятся средства разработки программ и генераторы отчетов, в том числе электронные таблицы и текстовые процессоры. С помощью этого ПО пользователи устанавливают связь с серверами, отправляют на рассмотрение серверу запросы и получают ответную информацию.

Промежуточное обеспечение (middleware) предоставляет общий интерфейс для ПО конечного пользователя и сервера, проникающий сквозь сквозь слои GUI (графический интерфейс пользователя), ОС, вычислительной сети и собственных драйверов базы данных с помощью общих вызовов. Для завершения операции сервер базы данных выполняет запрос и передает клиенту затребованные данные для обработки их программой клиента.

Под ПО сервера подразумевается операционная система и конкретный сервер БД, используемый для обработки запросов клиентской части информационной системы.

Серверы баз  данных занимаются не только обслуживанием  данных. В них предусмотрены также  механизмы блокировок и элементы управления многопользовательским  доступом, которые обеспечивают защиту данных от опасности параллельного  доступа. Кроме этого, серверу баз  данных приходится ограждать данные от несанкционированного доступа, оптимизировать запросы к базе данных, обеспечивать кэширование и предоставлять  место для размещения словаря  данных.

Две другие важные особенности, на которые стоит обратить внимание, - способность сервера  обеспечивать целостность ссылочных  данных и обоюдный контроль завершения транзакции. Ссылочная целостность данных (referential integrity) - это механизм, обеспечивающий каждому внешнему ключу соответствующий первичный ключ. Обоюдный контроль завершения транзакций (two-phase commit) - гарантия того, что ваши данные не будут повреждены даже при аппаратном сбое.

С помощью хранимых процедур, триггеров и правил разработчики могут составить программу непосредственно  самого сервера баз данных и, таким  образом, появляется еще одно место  для размещения логики программы. Хранимые процедуры (stored procedures) - это группа предложений на языке SQL и процедурная логика, которые разработчики могут компилировать и хранить на сервере баз данных в качестве объектов. Программы-клиенты способны выполнять хранимые процедуры, также как и другой вид хранимых процедур или триггеров, путем посылки сообщений серверу баз данных.

Реальное распространение  архитектуры "клиент-сервер" стало  возможным благодаря развитию и  широкому внедрению в практику концепции  открытых систем. Поэтому мы начнем с краткого введения в открытые системы.

Основным смыслом  подхода открытых систем является упрощение  комплексирования вычислительных систем за счет международной и национальной стандартизации аппаратных и программных  интерфейсов. Главной побудительной  причиной развития концепции открытых систем явились повсеместный переход  к использованию локальных компьютерных сетей и те проблемы комплексирования аппаратно-программных средств, которые  вызвал этот переход. В связи с  бурным развитием технологий глобальных коммуникаций открытые системы приобретают  еще большее значение и масштабность.

Ключевой фразой открытых систем, направленной в сторону  пользователей, является независимость  от конкретного поставщика. Ориентируясь на продукцию компаний, придерживающихся стандартов открытых систем, потребитель, который приобретает любой продукт  такой компании, не попадает к ней  в рабство. Он может продолжить наращивание  мощности своей системы путем  приобретения продуктов любой другой компании, соблюдающей стандарты. Причем это касается как аппаратных, так  и программных средств и не является необоснованной декларацией. Реальная возможность независимости  от поставщика проверена в отечественных  условиях.

Использование подхода открытых систем выгодно  и производителям, и пользователям. Прежде всего открытые системы обеспечивают естественное решение проблемы поколений аппаратных и программных средств. Производители таких средств не вынуждаются решать все проблемы заново; они могут по крайней мере временно продолжать комплексировать системы, используя существующие компоненты.  

1.4      Язык структурированных запросов SQL 

1.4.1        Назначение и принцип работы SQL 

SQL (часто произносится  как "сиквэл", сокращенное название  от Structured Query Language) символизирует собой Структурированный Язык Запросов. SQL является инструментом, предназначенным для обработки и чтения данных, содержащихся в компьютерной базе данных. Это язык который дает возможность эффективно создавать реляционные базы данных и работать с ними.

Мир баз  данных  становится все более и более единым,  что привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы функционировать в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит пользователям знающим один набор команд,  использовать их чтобы создавать, отыскивать, изменять, и передавать информацию независимо от того работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ. Во все более и более взаимосвязанном компьютерном мире, пользователь, снабженый таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщении информации из ряда  источников  с  помощью  большого количества способов.

 
Как следует из названия, SQL является языком программирования, который применяется для организации взаимодействия пользователя с базой данных. На самом деле SQL работает только с базами данных реляционного типа. На рис. 8 изображена схема работы SQL.

Рис. 1.3.  Применение SQL для доступа к базе данных 

Согласно этой схеме, в вычислительной системе  имеется база данных, в которой хранится важная информация. Если вычислительная система относится к сфере бизнеса, то в базе данных может храниться информация о материальных ценностях, выпускаемой продукции, объемах продаж и зарплате. В базе данных на персональном компьютере может храниться информация о выписанных чеках, телефонах и адресах или информация, извлеченная из более крупной вычислительной системы. 

Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он запрашивает их у СУБД с помощью SQL. СУБД обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата называется запросом к базе данных: отсюда и название — структурированный язык запросов.

Вот основные моменты, характеризующие удобство применения SQL:

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения  между элементами базы данных.