Проектирование клиент-серверных корпоративных экономических систем

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Основные понятия и особенности проектирования клиент-серверных экономических информационных систем (КЭИС)……………………….....4
2. Разработка общей структуры корпоративной информационной системы………………………………………………………………………..11
3. Проектирование систем оперативной обработки транзакций…………….20
4. Проектирование систем оперативного анализа данных…………………...28
5. Технология проектирования ИХ…………………………………………….37

5.1. Идентификация проблемной области………………………………….37

5.2. Разработка концептуальной модели ИХ……………………………….39

     5.3. Формализация ИХ……………………………………………….............41

5.4. Реализация ИХ…………………………………………………………...43

     5.5. Внедрение и опытная эксплуатация…………………………………...44

Заключение…………………………………………………………………….....45

Список литературы………………………………………………………………46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

        На протяжении  последних десяти лет специалисты  по вычислительной технике работают  над усовершенствованием приложений  клиент-сервер. В результате были  построены приложения, поддерживающие  совместную работу множества  пользователей с единственным  источником данных в сети.

Архитектура клиент-сервер стала общераспространенной при общении с компьютером  или с системой на его основе. Любой человек, подключающийся к  диалоговой информационной системе  с помощью телефонной связи, использует архитектуру клиент-сервер. Пользуясь  автоматическим кассовым аппаратом, считывая штриховые коды своих покупок  на проверочном устройстве магазина или расплачиваясь за них с  помощью кредитной карточки, идет взаимодействие с компьютерной системой клиент-сервер.

Целью курсовой работы является ознакомление с базами данных в учебных целях и проектирование клиент-серверных корпоративных экономических

информационных систем.

Задачами курсовой работы является рассмотрение:

1)   архитектуры информационной системы, и в частности клиент-сервер.

2)   принципов разработки приложений архитектуры клиент-сервер.

3) проектирование информационных систем.

Система клиент-сервер является наиболее перспективной, так как поддерживает большое число пользователей  и сложные приложения, кроме этого  она обладает высоким уровнем  защиты информации.

 

 

 

1. Основные понятия и особенности  проектирования клиент-серверных  экономических информационных систем (КЭИС). 
       Архитектура современных КЭИС базируется на принципах клиент-серверного взаимодействия программных компонентов информационной системы. 
       Под сервером обычно понимают процесс, который обслуживает информационную потребность клиента. В различных архитектурах в качестве процесса может быть поиск или обновление в базе данных, и тогда сервер называется сервером базы данных, или процесс может выполнять некоторая процедура обработки данных, и тогда сервер называется сервером приложения. 
       Клиентом является приложение, посылающее запрос на обслуживание сервером. Задачей клиента являются инициирование связи с сервером, определение вида запроса на обслуживание, получение от сервера результата обслуживания, подтверждение окончания обслуживания. 
Рис.1. Структура локальной вычислительной сети. 

 

 
       Клиент-серверная архитектура реализует многопользовательский режим работы и является распределенной, когда клиенты и серверы располагаются на разных узлах локальной или глобальной вычислительной сети. Пример локальной сети с одним сервером представлен на рис.1. Преимущество локальной сети перед централизованной вычислительной системой заключается в открытом подключении и использовании вычислительных ресурсов с помощью единой передающей среды без пересмотра принципов взаимодействия ранее установленного вычислительного оборудования, то есть простой масштабируемости КЭИС.  
        В общем случае схема клиент-серверной архитектуры включает три

уровня представления:

• уровень представления (презентации) данных пользователем;
• уровень обработки данных приложением;
• уровень взаимодействия с базой данных. 
  

       По этой схеме пользователь (клиент) в одном случае вводит данные, которые после контроля и преобразования некоторым приложением попадают в базу данных, а в другом случае запрашивает обработку данных приложением, которое обращается за необходимыми данными к базе данных. Получив необходимые данные, сервер их обрабатывает, а результаты или помещает в базу данных, или выдает пользователю (клиенту) в удобном для него виде, например в виде текстового документа, электронной таблицы, графика, или делает то и другое вместе. 
        Клиент-серверная архитектура в вычислительной сети может быть реализована по-разному. Выбор конкретной схемы определяется различными вариантами территориального распределения удаленных подразделений предприятия, требованиями эксплуатационной надежности, быстродействием, простотой обслуживания.

       Файл-серверная архитектура представляет наиболее простой случай распределенной обработки данных, согласно которой на сервере располагаются только файлы данных, а на клиентской части находятся приложения пользователей вместе с СУБД. Файл-сервер представляет собой достаточно мощную по производительности и оперативной памяти ПЭВМ, являющуюся центральным узлом локальной сети. Файл-сервер в среде сетевой операционной системы организует доступ к файлам, полностью эквивалентным файлам операционной системы и расположенным во внешней памяти файл-сервера. 
        При данном подходе программы СУБД располагаются в оперативной памяти рабочих станций локальной сети, а файлы базы данных – на магнитных дисках файл-сервера. Специальный интерфейсный модуль распознает, где находятся файлы, к которым осуществляется обращение. В связи с этим данная СУБД может работать как с локальными базами данных, так и с центральной базой данных. Синхронизация совместного использования базы данных файл-сервера возлагается на систему управления базами данных, которая должна обеспечивать блокирование записей на время их корректировки, чтобы сделать их недоступными с других рабочих станций. Использование файл-серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а файл-сервер лишь выполняет функции накопителя данных и средств доступа. 
       Двухуровневая клиент-серверная архитектура основана на использовании только сервера базы-данных (DB-сервера), когда клиентская часть содержит уровень представления данных, а на сервере находится база данных вместе с СУБД и прикладными программами. DB-сервер отличается от файл-сервера тем, что в его оперативной памяти, помимо сетевой операционной системы, функционирует централизованная СУБД, которая обеспечивает совместное использование рабочими станциями базы данных, размещенной во внешней памяти этого DB-сервера. 
        DB-сервер дает возможность отказаться от пересылки по сети файлов данных целиком и передавать только ту выборку из базы данных, которая удовлетворяет запросу пользователя. При этом возможно разделение пользовательского приложения на две части: одна часть выполняется на сервере и связана с выборкой и агрегированием данных из базы данных, а вторая часть по представлению данных для анализа и принятия решения выполняется на клиентской машине. Таким образом, увеличивается общая производительность информационной системы в результате объединения вычислительных ресурсов сервера и клиентской рабочей станции. 
        Обращение к базе данных осуществляется на языке SQL, который фактически стал стандартом для реляционных баз данных. Отсюда сервер баз данных часто называют SQL-сервером, который поддерживается всеми реляционными СУБД: Oracle; Informix, MS SQL, ADABAS D, InterBase, SyBase и др. Клиентское приложение может быть реализовано на языке настольных СУБД (MS Access, FoxPro, Paradox, Clipper и др.). При этом взаимодействие клиентского приложения с SQL-сервером осуществляется через ODBC-драйвер (Open Data Base Connectivity), который обеспечивает возможность пересылки и преобразования данных из глобальной базы данных в структуру базы данных клиентского приложения. Применение этой технологии позволило разработчикам не заботиться о специфике работы с той или иной СУБД и делать свои системы переносимыми между базами данных. За время своего существования ODBC стал стандартом де-факто на алгоритм доступа к разнородным базам данных, и на сегодняшний день насчитывается более 160 прикладных систем, которые работают с источниками информации через драйверы ODBC. 
 

 
 
Рис.2. Варианты клиент-серверной архитектуры КЭИС. 
 
       Трехуровневая клиент-серверная архитектура позволяет по мешать прикладные программы на отдельные серверы приложений, с которыми через API-интерфейс (Application Program Interface) устанавливается связь клиентских рабочих станций. Работа клиентской части приложения сводится к вызову необходимых функций сервера приложения, которые называются «ceрвисами». Прикладные программы в свою очередь обращаются к серверу базы данных с помощью SQL-запросов. Такая организация позволяет еще более повысить производительность и эффективность КЭИС за счет: 

• многократности повторного использования общих функций обработки данных во множестве клиентских приложений при существенной экономии системных ресурсов;
• параллельности в работе сервера приложений и сервера баз данных, причем сервер приложений может быть менее мощным по сравнению с сервером базы данных;
• оптимизации доступа к базе данных через сервер приложений из клиентских мест путем диспетчеризации выполнения запросов в вычислительной сети;
• повышения скорости и надежности обработки данных в результате дублирования программного обеспечения на нескольких серверах приложений, которые могут заменять друг друга в сети в случае перегрузки или выхода из строя одного из них;
• переноса функций администрирования системы по проверке полномочий доступа пользователей с сервера базы данных на сервер приложений.

       Многоуровневая архитектура «Клиент-сервер» создается для территориально-распределенных предприятий. Для нее в общем случае характерны отношения «многие ко многим» между клиентскими рабочими станциями и серверами приложений, между серверами приложений и серверами баз данных. Такая организация позволяет более рационально организовать информационные потоки между структурными подразделениями в процессе выполнения общих деловых процессов. Так, каждый сервер приложений, как правило, обслуживает потребности какой-либо одной функциональной подсистемы и сосредоточивается в головном для подсистемы структурном подразделении, например, сервер приложения по управлению сбытом – в отделе сбыта, сервер приложения по управлению снабжением – в отделе закупок и т.д. Естественно, что локальная сеть каждого из подразделений обеспечивает более быструю реакцию на запросы основного контингента пользователей из соответствующего подразделения. Интегрированная база данных находится на отдельном сервере, на котором обеспечиваются централизованное ведение и администрирование общих данных для всех приложений.

        Выделение нескольких серверов баз данных особенно актуально для предприятий с филиальной структурой, когда в центральном офисе используется общая база данных, содержащая общую нормативно-справочную, планово-бюджетную информацию и консолидированную отчетность, а в территориально-удаленных филиалах поддерживается оперативная информация о деловых процессах. При обработке данных в филиалах для контроля используется плановая и нормативно-справочная информация из центральной базы данных, а в центральном офисе получение консолидированной отчетности сопряжено с обработкой оперативной информации филиалов. 
        Для сокращения объема передачи данных по каналам связи в распределенной информационной системе предлагается репликация данных, то есть тиражирование данных на взаимодействующих серверах баз данных с автоматическим поддержанием соответствия копий данных. При этом возможны следующие режимы репликации: 

• синхронный режим, когда тиражируемые данные обновляются по мере возникновения необходимости одновременно на серверах баз данных во всех копиях. Требуемое быстродействие каналов для синхронного режима – единицы Мбит в секунду;
• асинхронный режим, когда тиражирование данных выполняется в строго определенные моменты времени, например каждый час работы информационной системы. Требуемое быстродействие каналов для асинхронного режима – единицы Кбит в секунду. Асинхронный режим может вызывать откладывание выполнения транзакций до момента обновления данных. 

 
Направление тиражирования между  серверами баз данных может быть: 

• равноправным, т.е. в обоих направлениях;
• сверху-вниз типа «ведущий/ведомый», когда на серверах филиалов содержатся только некоторые подмножества данных центральной базы данных;
• снизу-вверх по консолидирующей схеме, когда при обновлении данных в филиалах в определенные моменты времени обновляется центральная база данных.

 

2. Разработка общей структуры корпоративной информационной системы .

       Эта операция выполняется на основе описания предметной области D1 и технического задания D4, а также универсумов сетевых операционных систем и технических платформ (U1), серверов БД (U2), программных средств разработки КЭИС (U3). Выходом данной технологической операции служат описание выбранной конфигурации технических средств и сетевой операционной системы D3, описание выбранного сервера БД – D2, описание выбранных программных средств разработки КЭИС – D5, описание функциональной структуры КЭИС – D6. Сущность операции сводится к выбору программно-технической среды реализации КЭИС и распределению функций обработки данных КЭИС по уровням клиент-серверной архитектуры. 
 
 
Рис.3. Технологическая сеть техно-рабочего проектирования клиент-серверной КЭИС: 
        D1-описание предметной области; D2-описание выбранного сервера БД; D3-описание выбранной конфигурации технических средств и сетевой операционной системы; D4-техническое задание; D5-описание выбранных программных средств разработки КЭИС; D6-описание функциональной структуры КЭИС; D8-права доступа различным категориям пользователей КЭИС; D9-журнал заполнения областей БД; D10-сопровождающая документация; U1-универсум сетевых операционных систем и технических платформ; U2-универсум серверов БД; U3-универсум программных средств разработки КЭИС; G1-вычислительная сеть; G2-СУБД; G5-SQL описание БД с управляющими элементами; G6-программное обеспечение сервера; 
G-приложения клиентских мест 
       Выбор сетевых операционных систем во многом зависит от технической платформы вычислительных средств. При использовании платформы INTEL наиболее распространенными сетевыми ОС являются WINDOWS 95, 98, NT 2000. При использовании других платформ, таких, как IBM, SUN, HP и других, применяют ОС UNIX различных версий для соответствующих платформ. 
       Выбор сервера БД для КЭИС основывается на анализе рынка серверов БД по различным критериям: