Выводы
Популярные в настоящее время настольные СУБД обладают следующими основными свойствами:
· имеют визуальные средства проектирования форм, отчетов и приложений;
· предоставляют доступ к данным серверных СУБД;
· приобрели средства публикации данных в Internet и в той или иной степени поддерживают создание приложений для редактирования данных с помощью Web-браузеров;
· предоставляют возможность хранить описания правил ссылочной целостности внутри базы данных.
2. 3. Архитектура «клиент-сервер»
2.3.1. Недостатки архитектуры «файл-сервер»
Обработка данных с помощью больших и мини-ЭВМ, популярная в 70-е годы, имела свои преимущества, в определенной степени утраченные позже, в эпоху персональных компьютеров и настольных СУБД. В частности, одним из таких преимуществ была централизация хранения и обработки данных. Однако повсеместное увлечение настольными СУБД и их сетевыми версиями, вызванное доступностью и дешевизной, как самого программного обеспечения, так и его эксплуатации, заставило многих пользователей на долгие годы забыть о старой модели вычислений.
Недостатки настольных СУБД обычно проявляются не сразу, а лишь в процессе длительной эксплуатации, когда объем хранимых данных и число пользователей становятся достаточно большими - это приводит к снижению производительности приложений, использующих такие СУБД.
Поскольку настольные СУБД не содержат специальных приложений и сервисов, управляющих данными, вся реальная обработка данных в таких СУБД осуществляется в клиентском приложении. Это приводит к перегрузке сети при увеличении числа пользователей и объема данных.
Известно много случаев, когда для решения подобных проблем закупалось дорогое сетевое оборудование с целью увеличения пропускной способности сети. Нередко также применялся подход, приводящий к децентрализации хранения данных. Типичный пример подобного подхода - создание нескольких однотипных локальных баз данных, например, для различных подразделений компании или для разных временных периодов (лет, кварталов, месяцев), что облегчало работу, связанную с вводом данных, но повышало стоимость их статистической обработки и анализа - в этом случае нужно было обрабатывать данные из разных источников. Однако все эти меры позволяли лишь отложить на время решение проблемы снижения производительности, но не устраняли главного недостатка информационных систем, основанных на настольных СУБД, - обработки данных в клиентском приложении.
Радикальным решением проблемы сетевого трафика и иных проблем, возникающих при увеличении объема данных и числа пользователей, стал переход к архитектуре «клиент-сервер», позаимствовавшей многие достоинства старой модели вычислений, в частности централизацию хранения и обработки данных.
2.3.2. Состав «клиент-серверной» ИС
Принцип централизации хранения и обработки данных является базовым принципом архитектуры «клиент-сервер». Для его реализации используется так называемый сервер баз данных, который может манипулировать файлами с данными, - для клиентских приложений эти файлы абсолютно бесполезны (и, при правильной организации доступа пользователей к файлам в сети, вообще не должны быть доступны).
Сервер баз данных осуществляет целый комплекс действий по управлению данными. Основными его обязанностями являются:
· выполнение пользовательских запросов на выбор и модификацию данных, получаемых от клиентских приложений, функционирующих на персональных компьютерах локальной сети;
· хранение и резервное копирование данных;
· поддержка ссылочной целостности данных согласно определенным в базе данных правилам;
· протоколирование операций и ведение журнала транзакций.
В качестве рабочего места пользователя может быть использован обычный персональный компьютер, что позволяет не отказываться от привычной рабочей среды. Таким образом, простейшая клиент-серверная информационная система состоит из двух основных компонентов:
· сервера баз данных, управляющего данными и выполняющего запросы клиентских приложений;
· клиентских приложений, предоставляющих интерфейс пользователя и посылающих запросы к серверу.
2.3.3. Преимущества архитектуры «клиент-сервер»
Информационные системы, использующие архитектуру «клиент-сервер», обладают серьезными преимуществами по сравнению с их аналогами, созданными на основе сетевых версий настольных СУБД. Рассмотрим наиболее важные из них.
· Одним из важнейших преимуществ архитектуры «клиент-сервер» является снижение сетевого трафика при выполнении запросов. Например, при необходимости выбора пяти записей из таблицы, содержащей миллион записей, клиентское приложение посылает серверу запрос, который сервером анализируется на корректность и, если запрос корректен – выполняется. После этого результат запроса (те самые пять записей, а вовсе не вся таблица) передается обратно клиенту. Т. е. в клиентское приложение передается только результат запроса, и в этом случае сетевой трафик не зависит от числа записей в таблицах, к которым произведен запрос.
· Вторым преимуществом архитектуры «клиент-сервер» является возможность хранения бизнес-правил (например, правил ссылочной целостности или ограничений на значения данных) на сервере, что позволяет избежать дублирования кода в различных клиентских приложениях, использующих общую базу данных. Это означает, что требования к рабочим станциям могут быть не столь высоки. В конечном итоге снижается стоимость информационной системы даже при использовании дорогостоящей серверной СУБД и дорогого аппаратного обеспечения.
· Современные серверные СУБД обладают широкими возможностями управления пользовательскими привилегиями и правами доступа к различным объектам базы данных. Как правило, в базе данных хранятся сведения о ее пользователях, их паролях и привилегиях, а каждый объект базы данных принадлежит какому-либо пользователю. Владелец объекта может предоставить другим пользователям право использовать его тем или иным способом (например, позволить читать из него данные какому-либо другому пользователю).
· Современные серверные СУБД обладают также широкими возможностями резервного копирования и архивации данных.
Таким образом, технология «клиент-сервер» решает многие проблемы, возникающие при использовании настольных СУБД.
На сегодняшний день известно более двух десятков серверных СУБД, однако наиболее популярными, исходя из числа продаж, следует признать Oracle, Microsoft SQL Server, Informix, Sybase.
Сведения о производителях перечисленных выше СУБД представлены в следующей таблице:
Таблица 2. Серверные СУБД
Как правило, данные СУБД обладают следующими свойствами:
Реализованы для нескольких платформ;
Обладают удобными административными утилитами;
Позволяют осуществлять резервное копирование данных;
Поддерживают параллельную обработку данных в многопроцессорных системах;
Поддерживают выполнение распределенных запросов;
Поддерживают средства разработки и генераторы отчетов;
Поддерживают публикацию данных в Internet.
Иными словами, существующие на сегодняшний день возможности наиболее популярных серверных СУБД отражают современные тенденции развития информационных систем, такие как использование многопроцессорных систем и распределенной обработки данных, создание распределенных систем, в том числе с использованием технологий Internet, применение средств быстрой разработки приложений, создание систем поддержки принятия решений с использованием аналитической обработки данных, а также все более повышающиеся требования к надежности и отказоустойчивости информационных систем.
18.03.2014
Источник: Журнал "Технологии Защиты" № 1, 2014
В данной статье мы коснёмся достаточно скрытой, но при этом, такой важной части любой современной сетевой СКУД, как система управления базами данных (СУБД). Любая современная сетевая СКУД нуждается в базе данных, так как является по своей сути информационной системой, предназначенной для хранения, обработки и анализа информации о происходящих на защищаемом объекте событиях. Также в СКУД должны храниться настройки оборудования, коды карт и личные данные пользователей, уровни доступа и другая нужная информация.
Терминология
Частая ошибка многих специалистов по безопасности - некорректное использование термина «база данных» (БД) вместо термина «система управления базами данных» (СУБД). Давайте разберёмся, что к чему.
База данных - представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины.
Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.
То есть, упрощённо, «база данных» – это сами данные, представленные в виде совокупности файлов на дисках, с которыми как раз работает «система управления базами данных» (СУБД) – программный продукт, имеющий средства для создания, наполнения, модификации и поиска по базам данных.
Разработчики различных приложений, в том числе и разработчики СКУД, работают именно с СУБД и выбирают СУБД под свои нужды.
Требования к СУБД, применяемым в СКУД
Какие же особенные требования следует предъявить к СУБД, используемой в СКУД с точки зрения пользователя?
- Во-первых - надёжность: никакие данные не должны пропасть! Сбои должны быть минимизированы и не должны приводить к потерям данных, базы должны быть надёжно защищены от несанкционированного доступа, на режимных объектах могут потребоваться функции шифрования данных, необходимо также обеспечивать регулярное резервное копирование баз данных и возможность восстановления из архива при необходимости.
- Во-вторых - производительность: СУБД должна обеспечивать приемлемый уровень производительности для решения возложенных на неё задач.
- В-третьих, на мой взгляд, это уверенность в том, что СУБД будет поддерживаться производителем, и вы не останетесь один на один с проблемой в случае какого-то серьёзного сбоя или сложной ситуации.
Виды СУБД
СУБД на данный момент существует великое множество и классифицируются они по разным признакам. Но мы не будем останавливаться в данной статье на всём многообразии этих типов, опустим перспективные и экзотические технологии типа объектно-ориентированных и иерархических СУБД. Стандартом де-факто в современных информационных системах являются реляционные СУБД, в которых данные хранятся в табличном виде, о них мы и будем говорить. Так чем же различаются все эти системы? Перечислю ключевые параметры важные как для разработчиков, так и для пользователей системы.
Способ доступа к БД:
- Клиент-серверные СУБД
- Файл-серверные СУБД
- Встраиваемые СУБД
В клиент-серверных СУБД (Microsoft SQL Server, Oracle, Firebird, PostgreSQL, InterBase, MySQL и др.) вся обработка данных ведётся в одном месте, на сервере, в том же месте, где хранятся (обычно) данные, при этом к файлам данных имеет доступ только один сервер, одна система - это сама СУБД. Приложения-клиенты при этом посылают запросы на обработку и получение данных из СУБД и получают ответы; приложения-клиенты не имеют непосредственного доступа к файлам данных. Все промышленные СУБД на данный момент являются именно клиент-серверными.
В файл-серверных СУБД (Paradox, Microsoft Access, FoxPro, dBase и др.), наоборот, приложения имеют общий доступ ко всем файлам базы данных (хранящимся обычно в каком-то разделяемом файловом хранилище) и совместно обрабатывают эти данные. Каждое приложение самостоятельно обрабатывает данные. На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах - недостатком. Проблема в том, что файл-серверные СУБД не имеют многих преимуществ клиент-серверных, таких как: кэширование данных, параллелизм запросов, высокая производительность и обладают рядом недостатков (сложности с поддержанием целостности базы, восстановлением, блокировками и т.д.), что приводит в свою очередь к пониженной надёжности и производительности. Состояние базы в файловых СУБД необходимо постоянно отслеживать и проводить операции по её «лечению» с помощью встроенных или сторонних утилит.
Встраиваемые СУБД (SQLite, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact и др.) поставляются в составе готового программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемые СУБД предназначены для локального хранения данных приложения и не рассчитаны на коллективное использование в сети. К примеру, встраиваемая бесплатная СУБД SQLite широко используется в известной мобильной ОС Android, разработанной в компании Google, и во многих мобильных приложениях.
Схема лицензирования:
- Бесплатные СУБД
- Коммерческие промышленные СУБД (большинство производителей предлагают также бесплатную ограниченную версию)
Файл-серверные и встраиваемые СУБД практически все являются бесплатными, из бесплатных клиент-серверных СУБД наиболее известные: Firebird, PostgreSQL и MySQL.
Чисто коммерческий продукт, разработанный компанией Borland: СУБД InterBase. Ранее у этой СУБД была бесплатная версия с открытым исходным кодом: InterBase 6.0, но проект InterBase 6.0 Open Source Edition перестал поддерживаться компанией Borland. В 2001 году группа энтузиастов создала отдельный Open source проект СУБД Firebird, упомянутой выше, который получил широкую известность и множество поклонников среди разработчиков.
Большинство производителей промышленных СУБД дают возможность пользоваться бесплатными редакциями своих продуктов, которые являются урезанными по функционалу и по производительности вариантами полнофункциональной версии СУБД.
Плюсы свободных СУБД: это бесплатно, они менее требовательны к ресурсам ПК, обладают богатым функционалом и хорошей производительностью при грамотной настройке, достаточно надёжны.
Минусы: никто не даст гарантии, что через определенное время проект не перестанет существовать, т.к. его поддерживает сообщество энтузиастов, также сложнее найти грамотного специалиста для обслуживания СУБД типа Firebird или PostgreSQL.
Плюсы коммерческих СУБД: хорошая задокументированность, высокая производительность, масштабируемость, надёжность, поддерживаемость, наличие встроенных инструментов для разработки и администрирования. Вероятность того, что компания Oracle, Microsoft или IBM перестанут поддерживать свои системы, стремится к нулю.
Минусы : они более требовательны к ресурсам, чем бесплатные аналоги, стоят денег и немалых.
В приведённой ниже таблице приведены ограничения наиболее часто используемых бесплатных редакций промышленных СУБД.
| Компания-производитель | Бесплатные версии | Ограничения |
| Microsoft | SQL Server 2005 Express Edition (2005, 2008, 2008 R2, 2012) | Размер базы данных - до 4 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows 2005 – только x86, 2008 – x86 и x64. |
| SQL Server 2008 Express Edition | ||
| SQL Server 2008 R2 Express Edition | Размер базы данных - до 10 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows x86 и x64. | |
| SQL Server 2012 Express Edition | ||
| Oracle | Oracle Database 11g Express Edition, (Oracle Database XE) | Суммарно до 11Гб пользовательских данных, использует не более 1Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: Windows x86, Linux x64. |
| IBM | IBM DB2 Express-C | Размер базы не ограничен, используется до 4Гб оперативной памяти и до 2-х процессоров. Поддерживаемые платформы: Windows x86 и x64, Linux x86 и x64, Unix x86 и x64, Solaris x86 и x64, Mac OS X |
При превышении максимального размера базы запись в БД прекратится, но эту проблему легко предотвратить. В основном, объём требуется для хранения постоянно накапливающихся в системе событий, остальные данные (настройки контроллеров, данные субъектов доступа, уровни доступа и т.п.) относительно статичны и только на сверхкрупных системах могут превысить ограничения бесплатных Express-версий. Необходимо настроить средствами вашей СУБД процедуру периодического удаления старых событий из БД. Во многих СКУД эти процедуры предусмотрены разработчиками и их надо просто настроить.
Что касается ограничений по производительности: если система небольшая, не подразумевает больших нагрузок на СУБД, спокойно можно ограничиться бесплатной редакцией, её будет более чем достаточно. Если же задача накладывает повышенные требования на подсистему СУБД: большое количество пользователей в системе, большой трафик событий и поток обновлений данных в системе (объекты с большим количеством временных посетителей) и высокие требования к глубине архива событий, то всегда можно перейти с бесплатной редакции на коммерческий вариант, оплатив необходимую лицензию.
СУБД в СКУД
В таблице ниже приведены данные из открытых источников относительно типа применяемой СУБД в популярных в России системах контроля и управления доступом.
| Производитель | СКУД | СУБД |
| Parsec | ParsecNET 3 | Microsoft SQL Server (в поставке 2005 Express, поддерживаются также версии 2008, 2008 R2, 2012) – центральная БД; SQLite - локальные базы рабочих станций. |
| Elsys | Бастион 2 | Oracle (в поставке 11g Express) |
| Perco | S20 | Firebird |
| НВП Болид | Орион ПРО | MS SQL Server (в поставке 2005 Express) |
| РусГард | RusGuard | MS SQL Server (в поставке 2008 R2 Express) |
| Равелин ЛТД | Gate | Microsoft Access |
| ПромАвтоматика Сервис | Сфинкс | MySQL |
| Кодос | ИКБ Кодос | Firebird |
| TSS | Семь Печатей | Firebird |
| Bosсh | Building Integration System BIS | Microsoft SQL Server (в поставке 2008 Express Edition) |
| Honeywell | NexWatch (Honeywell Security) | Microsoft SQL Server |
| Siemens | SiPass | Microsoft SQL Server |
| ААМ Системз | Apacs | Microsoft SQL Server, Firebird |
| Lyrix | Oracle, Microsoft SQL Server, Borland InterBase |
Как видно, большинство производителей СКУД поставляют бесплатную версию промышленной клиент-серверной СУБД Microsoft SQL Server Express Edition и свободную (бесплатную) кроссплатформенную СУБД Firefird (примерно 50 на 50).
Конкретный выбор той или иной СУБД – дело вкуса и предпочтений каждого производителя, благо – выбор есть. При выборе разработчики учитывают также вопросы удобства и простоты администрирования, наличие встроенных бесплатных инструментов для администрирования и разработки.
СУБД для СКУД помимо высокой надёжности и производительности должна быть удобной и недорогой в поддержке. Разработчики СКУД прекрасно понимают, что даже на крупных объектах зачастую нет выделенных специалистов для обслуживания СКУД, обладающих навыками администрирования СУБД, поэтому стараются включать в свои продукты функции, облегчающие и автоматизирующие процессы обслуживания базы данных.
Прежде всего – резервное копирование БД, основа основ, которая позволяет администратору системы спокойно спать. Все СУБД имеют собственные средства для создания резервных копий, но хорошим тоном считается, когда функция резервного копирования интегрирована в продукт и администратору необходимо лишь включить/настроить её и периодически проверять функционирование.
Вторая частая проблема – восстановление данных после сбоя. Здесь опять же на выручку приходит свежая резервная копия, но если её нет, или критично восстановление всех возможных данных, то потребуются дополнительные усилия. К счастью, в промышленных СУБД (чего не скажешь о старых файловых СУБД типа Paradox) такие явления происходят нечасто, их может вызвать разве что «умирающий» жёсткий диск или сбой электропитания. В этом случае потребуются услуги специалиста-администратора СУБД, который сможет с помощью встроенных в любую серьёзную СУБД инструментов восстановить максимум из возможного. Также следует учесть, что некоторые производители СКУД в рамках технической поддержки оказывают услуги по восстановлению баз.
- При выборе СКУД обратите внимание на то, какая СУБД поставляется совместно с системой.
- Если вы эксплуатируете СКУД, то выясните, какая СУБД в ней используется.
- Оцените трафик данных и нагрузку в вашей системе, чтобы определиться с требуемыми аппаратными ресурсами сервера СУБД и нужной редакцией СУБД (проконсультируйтесь у производителя вашей СКУД при необходимости).
- Если в вашей СКУД используется Express-версия Microsoft SQL Server или Oracle, то необходимо задаться вопросом: «Насколько нам хватит бесплатного объёма базы?». Настройте периодическое удаление из базы старых событий средствами СКУД (если таковые имеются) либо же рассмотрите вопрос о миграции на платную неограниченную версию СУБД.
- Настройте резервное копирование баз данных средствами СКУД или же средствами СУБД и регулярно проверяйте его выполнение.
- Найдите специалиста по СУБД (администратора), к которому можно будет обратиться в случае повреждения базы данных, узнайте в технической поддержке производителя СКУД возможность предоставления такого рода услуг.
Наиболее эффективную работу с централизованной БД обеспечивает архитектура "клиент-сервер ". Централизация хранения и обработки данных является базовым принципом этой компьютерной архитектуры.
На сервере сети размещается БД и устанавливается мощная серверная СУБД – сервер баз данных. Сервер БД – это программный компонент, обеспечивающий хранение больших объемов информации, ее обработку и представление пользователям в сетевом режиме.
На компьютере-клиенте приложение-клиент формирует запрос к БД. Серверная СУБД обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение, формирование результата запроса и пересылку его по сети на клиентский компьютер. Клиентский компьютер интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю. Клиентское приложение может также посылать запрос на обновление БД, и серверная СУБД внесет необходимые изменения в БД. Схема архитектуры "клиент-сервер" показана на рис. 2.
Рис. 2. Архитектура "клиент-сервер"
В архитектуре "клиент-сервер" функции клиентского приложения и серверной СУБД разделены.
При клиент/серверной обработке уменьшается сетевой трафик, так как через сеть передаются только результаты запросов. Груз файловых операций ложится в основном на сервер, который мощнее клиентов и поэтому способен быстрее обслуживать запросы. Как следствие этого, уменьшается потребность клиентских приложений в оперативной памяти. Поскольку серверы способны хранить большое количество данных, то на компьютерах-клиентах освобождается значительный объем дискового пространства для других приложений. Существенно повышается степень безопасности БД, так как правила целостности данных определяются в серверной СУБД и являются едиными для всех приложений, использующих эту БД.
Технология клиент/сервер имеет огромный потенциал, способный повлиять на расширение возможностей прикладных программ в бизнесе.
Современные серверные СУБД:
ü существуют в нескольких версиях для различных платформ, как правило, для различных коммерческих версий UNIX – Solaris, HP/UX и др. Многие производители также выпускают версии своих серверов баз данных для Windows NT Workstation и Windows 95/98, а в последнее время – также версии для Linux;
ü в подавляющем большинстве поставляются с удобными административными утилитами;
ü осуществляют резервное копирование данных и журналов транзакций;
ü поддерживают несколько сценариев репликаций (копирование информации из одной БД в несколько других). Репликации используются для разделения нагрузки между серверами в сети и многих других целей;
ü позволяют параллельную обработку данных в многопроцессорных системах. Серверы, допускающие параллельную обработку, разрешают нескольким процессорам обращаться к одной БД, что обеспечивает высокую скорость обработки транзакций;
ü поддерживают создание хранилищ данных и OLAP. Хранилище данных – это совокупность данных, полученных прямо или косвенно из информационных систем, которые содержат текущую и деловую информацию, а также из некоторых внешних источников. OLAP (On Line Analytical Processing) – это технология построения многомерных хранилищ данных, являющихся результатом обработки набора данных, нередко состоящего из нескольких таблиц. Такие хранилища данных в последнее время широко используются в системах поддержки принятия решений;
ü выполняют распределенные запросы и транзакции (т.к. наличие нескольких серверов баз данных в одной организации стало обычным явлением). Эти возможности поддерживаются почти всеми серверными СУБД;
ü дают возможность использовать различные средства проектирования схем данных – универсальные или ориентированные на конкретную СУБД;
ü имеют средства разработки клиентских приложений и генераторы отчетов;
ü поддерживают как минимум публикацию баз данных в Internet;
ü обладают широкими возможностями управления пользовательскими привилегиями и правами доступа к различным объектам БД.
На рынке СУБД лидируют серверные СУБД, сведения о производителях которых приведены ниже:
Краткий обзор данных СУБД см. в пособии .
Технология ODBC(Open Data Base Connectivity).
ODBC – организация взаимодействия между системами управления данными. Процесс разработки и развития любой СУБД приводит к необходимости решать проблему взаимодействия с данными, созданными в рамках других программных систем, т.е. решать проблемы доступа к внешним источникам данных. Это, в свою очередь, определяет основные требования, которым должна удовлетворять СУБД: программные процедуры обработки информации в СУБД должны быть максимально независимы. Решение проблемы доступа к внешним источникам данных позволяет: - с наименьшими затратами осуществлять переход от одной СУБД к другой; - успешно решать задачи интеграции двух и более независимых программных систем. Для решения этой проблемы используется технология ODBC – открытый доступ к БД: - Программное обеспечение непосредственно взаимодействует с диспетчером драйверов, посылая ему ODBC вызовы; - Диспетчер драйверов отвечает за динамическую загрузку нужного ODBC драйвера, через который обращается к СУБД(серверу БД); - ODBC драйвер выполняет все вызовы ODBC функций, т.е. переводит их на язык источника данных. СУБД хранит и выводит данные в ответ на запросы со стороны ODBC драйвера.
Локальные и централизованные базы данных. Настольные СУБД.
Лок. БД: при работе с настольн. СУБД сами БД располаг-ся на том же комп-ре, что и СУБД, осущ-е доступ к ним. Пол-ль работает с БД монопольно (в однопользовательском режиме). Такая БД наз-ся локальной. Субд ответственна за вып-е запросов и за поддерж-е целостности БД.
Центр. БД: БД, размещ-ся на одном комп-м сервере сети. С компа пол-ля запускается СУБД с сервера и в рез-те на нем созд-ся копия СУБД. По каждому запр. Пол-ля к БД все д-е пересыл-ся на его комп независимо от того, сколько их нужно реально для вып-я з-са. В рез-те на комп. Пол-ля созд. Локальная копия БД. Затем СУБД вып-т з-с. Данная арх-ра именуется файл-сервер.
Наст.: dBase, Paradox, FoxPro,Access.
1-я пром. Версия появ-сь в нач. 80-х гг. Она им. Ср-ва для: манипуляции д-ми dBase всех версий; созд. Форм, отчетов и приложений; публикации д-х в Интернете и т.д.
dbase превращ-ся в некоммерч. Продукт с доступными исх-ми текстами прогр. СУБД Paradox
Версия Paradox сод-т ср-ва: манипуляции д-ми Paradox и dbase, публикации д-х и отчетов в Интернете и созд. Web-клиентов; доступа к д-м формата Par-x из Windows-приложений и др.
FoxPro предост. Возм-сть исп-я деловой графики и др.; им. Ср-ва визуального моделирования объектов, ср-ва публикации д-х в Интернете. Тенденция разв-я этого продукту сост. В том, что из наст. СУБД превр. В ср-во разр-ки прилож-й в арх-ре клиент-сервер. Эта тенденция х-на для наиболее попул. Наст-х СУБД.
Архитектура клиент-сервер. Серверные СУБД
Наиболее эфф-но раб-т с центр. БД обесп-т арх-ра клиент-сервер. Централ-я хр-я и обр-ки д-х явл-ся базисным принципом этой арх-ры. Серверная БД – программный комп-т, обесп-й хранение больших объемов инфо, её обр-ку и предост. Пол-м в сетевом режиме. Принцип действия кл-т-сервера: на комп-клиенте прилож. Кл-т форм-т з-с к БД. Серв. СУБД обесп-т интерпретацию з-са, его вып-е, форм. Рез-та и предост. пол-лю. Клиент. Прилож. Может т-же посылать з-с на обновление БД, и сев. БД внесет необх. Изменения в БД. Преим-ва клиент-севера: ум-ся сетевой график, т.к ч-з сеть перед-ся только рез-ты з-в.
Груз файловых операций лож-ся в осн-м на сервер, кот. СП. Быстрее обслужить з-сы. Как следствие ум-ся потребн. кл. прилож. в оперативной памяти Способен хранить большое кол-во д-х Повыш-ся степень безопасности БД, т.к правило целосности д-х опр-ся в серв. СУБД Поставляются с удобными админ-ми утилитами Осущ-ся резервное копирование д-х и журналов транзакций. Подд-т неск-ко сценариев репликаций (копир-е инфо из одной БД в др.) Созд. Хранилища д-х и OLAP. Хр. д-х- сов-сть д-х, получ-х прямо или косвенно из инф-х систем, кот. Сод-т текущую деловую инфо, а т-же из вн-х источников. Им. Ср-ва разр-ки кл-х прилож-й и генераторы отчетов. Дают возм-сть исп-ть разл. Ср-ва проектирования схем д-х.
СУБД Производитель
Oracle 8i, 9i Oracle Corparation
Microsoft SQL Server Microsoft
Informix Informix
9 . Распределенные СУБД
Распр. БД – сов-сть логически взаимосвязанных б.д, распр-х в комп. Сети. Работу с распр. БД обесп-т распр. СУБД.
Распр. СУБД- программная сист., кот обесп-т управление распр-й БД и прозрачность её распр-сти для пол-й.
Требов-я к Рабд и Расубд: локальная автономность; никакой конкр. сервис не должен возлаг-ся на какой-либо спец-но выдел-й центр. узел; непрерывность функциониров-я; независ-сть от местоположения, от фрагментации; распр. обраб-ка з-в; управление распр-ми транзакциями систем; незав-сть от оборудования, от операц-х систем, от сети, от СУБД.
Ра БД м.б. однородными и неоднор-ми: однор. Им. В своей основе одну СУБД, обычно с единсв-м языком б.д.; неоднор.- 2 или более существенно различ-ся СУБД. Формы распр-я д-х:
в одних случаях д-е фрагмент-ся, т.е дел-ся на порции, распр. м-ду мн-м физ-х ресурсов. Фр. быв. горизонтальная (деление по географ-му или др. признаку) и вертик-я (разбивание по столбцам). Независимо от вида фр. Подд-ся глоб-я схема, позвол-я воссозд из имеющ-ся фр-в логически централ. т-цу или др. стр-ру БД. Пол-ль взаим-т с РаБД поср-м транзакций.
В др. случаях д-е тиражируются. Тир.- созд. дублирующих копий (репликатов) объектов БД на разных узлах с целью повыш-я доступности и сокращения времени доступа к критически важным д-м. Репликаты- мн-во разл-х физ-х копий некот-го объекта БД, для кот-х в соответствии с опр-ми в БД правилами подд-ся синхронизация с некот-й «главной” копией.
Ра СУБД раб-т в глоб-х и локальных сетях. Они предлаг-т возм-сти, расшир-е преимущ-ва технологии БД. Так, позволяя каждому узлу подд-ть собств. БД, добив-сь быстрого и эффект-го жоступа к наиболее часто исп-м д-м. Ра СУБД могут повысить надежность работы в сети
10 .Разнообразные СУБД примен-ся как в коммерческих, так и некоммерческих целях. Если сбором информации заним-ся несколько родственных организаций, они могут договорится о стандарте файла данных и обмениваться ими, используя одну и туже СУБД, такую, как dBase, FoxPro, Access, Paradox. Если орган-я инициирует разработку информационной системы, то такая система будет создана на основе пакета, специально предназначенного для этих целей: Clipper, FoxPro, Clarion, Delphi. Если систему предполагается использовать в сетевом варианте, то будет использована сетевая СУБД: Orache, MS SQL, Server. Разнообразные средства СУБД обеспечивают выполнение трёх основных функций: определение данных (можно определить какие сведения могут нах-ся в вашей СУБД, их типы н-р числа или символьные и как они связаны между собой. Можно так задать форматы и условия для проверки данных.), обработка данных (данные можно обработать самыми различными способами: выбрать любые поля, фильтровать, сортировать, объединять данные со связ сними информацией и вычислять итоговые значения. Также можно отобрать некоторые данные, затем изменить, удалить, скопировать их в др таблицу или создать для них новую таблицу), управление данными (можно указать каким пользователям разрешено просмотреть, изменить, вставить данные. Также можно определить правила совместного использования данных. В сер 80-х исследователи БД стали решать вопросы, выходящие за рамки реляционной модели. В результате появились объектно – реляционные и объектно- ориентированные СУБД. В отличии от реляционных БД, берущих начало в управлении данными информационных систем, корни ООСУБД в большей степени лежат в языках программирования. А ООСУБД встроенный язык прогр-я явл-ся и языком манипулирования данными. Больш ООСУБД исп-ся в качестве встроенных языков программир-я С++, Smalltalk, Java. Существуют следующие понятия: объект, классы, наследование, инкопсулирование, расширяемость, конформизм. Главной характерной чертой ООБД явл-ся:- способность хранить информацию о разных объектах с исчерпывающим описанием взаимосвязей между ними и их динамического поведения. В них существует программа, кот-я представляет процедуру, способную производить действия над атрибутами об-та в случае наступления тех или иных событий. Благодаря указанным свойствам ООСУБД поддерживает новый класс БД с умеренно большими совокупностями записей и чрезвычайно сложным набором связей между записями. Если ООСУБД проектировались с «чистого» листа, то объектно – реляционные СУБД явл-ся модификацией реляционных СУБД- объектная ориентация.
11. Коммерческие СУБД: Gem Stone, Vbase, Jrion, PDM, IRST. dBase, FoxPro, Access, Paradox, Orache, MS SQL, Server.
12.Основные этапы разработки БД в среде MS Access:-разработка и описание структуры таблицы данных, -разработка схем данных и задание системы взаимосвязей между таблицами, - разработка системы запросов к таблицам БД и при необходимости, их интеграция в систему данных, - разработка экранных форм ввода/вывода данных, - разр-ка системы отчётов по данным. – разр-ка программных расширений для БД.- разр-ка системы защиты.
MS Access явл-ся настольной СУБД реляционного типа, которая имеет все необходимые средства для выполнения след функций: -добавлять в таблицу одну или несколько записей,- удалять из таблицы одну или несколько записей,- обновлять значения, - находить записи, удовлетворяющих заданному условию. Запрос позволяет объединять данные из нескольких таб-ц, выполнять вычисления над данными из др столбцов таблицы, добавлять, изменять, удалять записи. В форма можно отображать инфор-ю из неск-х таб-ц несколько или одну запись в виде некоторого бланка. Отчёт позволяет извлекать необходимые данные, группировать и сортировать их в нужном виде, вычислять итоговые значения по группам и в целом по всем отобранным записям. Ин может быть дополнен рисунком, диаграммами, комментариями.
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-02
Настольные СУБД используются для сравнительно небольших задач (небольшой объем обрабатываемых данных, малое количество пользователей). С учетом этого, указанные СУБД имеют относительно упрощенную архитектуру, в частности, функционируют в режиме файл-сервер, поддерживают не все возможные функции СУБД (например, не ведется журнал транзакций, отсутствует возможность автоматического восстановления базы данных после сбоев и т. п.). Тем не менее, такие системы имеют достаточно обширную область применения. Прежде всего, это государственные (муниципальные) учреждения, сфера образования, сфера обслуживания, малый и средний бизнес. Специфика возникающих там задач заключается в том, что объемы данных не являются катастрофически большими, частота обновлений не бывает слишком высокой, организация территориально обычно расположена в одном небольшом здании, количество пользователей колеблется от одного до 10–15 человек. В подобных условиях использование настольных СУБД для управления информационными системами является вполне оправданным, и они с успехом применяются.
Одними из первых СУБД были так называемые dBase-совместимые программные системы, разработанные разными фирмами. Первой широко распространенной системой такого рода была система dBase III – PLUS (фирма Achton-Tate). Развитый язык программирования, удобный интерфейс, доступный для массового пользователя, способствовали широкому распространению системы. В то же время работа системы в режиме интерпретации обусловливала низкую производительность на стадии выполнения. Это привело к появлению новых систем-компиляторов, близких к системе dBase III – PLUS: Clipper (фирма Nantucket Inc.), FoxPro (фирма Fox Software), FoxBase+ (фирма Fox Software), Visual FoxPro (фирма Microsoft). Одно время достаточно широко использовалась СУБД PARADOX (фирма Borland International).
В последние годы очень широкое распространение получила система управления базами данных Microsoft Access, которая входит в целый ряд версий пакета Microsoft Office(фирма Microsoft).
3.5.2. Серверные СУБД
Для крупных организаций ситуация принципиально меняется. Там использование файл-серверных технологий является неудовлетворительным по описанным выше причинам. Поэтому на передний край борьбы за автоматизацию выходят так называемые серверные СУБД.
Основными производителями таких систем обработки и хранения данных являются 3 корпорации: Oracle, Microsoft и IBM. Диаграмма соотношения объемов продаж соответствующих систем (источник: IDC Report, Май 2006) приводится на рис. 3.4 .
Рис.
3.4.
Наиболее распространенными клиент-серверными системами здесь соответственно являются системы Oracle (разработчик компания Oracle ), MS SQL Server (разработчик компания Microsoft), DB2 , Informix Dynamic Server (компания IBM).
Дадим краткую характеристику этим системам.
MS SQL Server
К настоящему времени разработано несколько версий систем: MS SQL Server-2000, MS SQL Server -2005, MS SQL Server-2008. Приведем информацию о системе MS SQL Server-2008 с сервера Microsoft (http://www.microsoft.com/rus/SQL/2008/default.mspx)
Microsoft SQL Server 2008 - это законченное предложение в области баз данных и анализа данных для быстрого создания масштабируемых решений электронной коммерции, бизнес-приложений и хранилищ данных. Оно позволяет значительно сократить время выхода этих решений на рынок, одновременно обеспечивая масштабируемость, отвечающую самым высоким требованиям. В SQL Server включена поддержка языка XML и протокола HTTP, средства повышения быстродействия и доступности, позволяющие распределить нагрузку и обеспечить бесперебойную работу, функции для улучшения управления и настройки, снижающие совокупную стоимость владения.
Платформа бизнес-анализа SQL Server 2008, тесно интегрированная с Microsoft Office, предоставляет развитую масштабируемую инфраструктуру для внедрения мощных возможностей бизнес-анализа в рабочий процесс всех бизнес-подразделений вашей компании, открывая доступ к нужной бизнес-информации через знакомый интерфейс MS Excel и MS Word.
MS SQL Server-2008 поддерживает создание и работу с корпоративным хранилищем данных, объединяющим информацию со всех систем и приложений, позволяющим получить единую комплексную картину бизнеса вашей компании.
MS SQL Server-2008 предоставляет масштабируемый и высокопроизводительный "процессор данных" - для самых ответственных и требовательных бизнес-приложений, тем, кому необходим высочайший уровень надежности и защиты, позволяя при этом снизить совокупную стоимость владения за счет расширенных возможностей по управлению серверной инфраструктурой.
MS SQL Server-2008 предлагает разработчикам развитую, удобную и функциональную среду программирования, включая средства работы с веб службами, инновационные технологии доступа к данным – все, что необходимо для эффективной работы с данными любых типов и форматов.
Отдельные аспекты MS SQL Server – 2008 будут описаны в лекциях "Структура современной СУБД на примере Microsoft SQL Server 2008" и "Направления развития баз данных" 14.
Oracle
К настоящему времени разработано несколько версий систем, каждая из которых включает целую линейку продуктов, например Oracle 8, Oracle 9i, Oracle 10g.
Соответствующие линейки продуктов включают как собственно СУБД (например Oracle Database 10g, Oracle Database 11g) , так и средства разработки и анализа данных.
Приведем информацию о системе с сервера Oracle http://www.oracle.com/global/ru/mid/oracle_products/database.html).
Oracle предлагает комплексные, открытые, доступные и удобные в использовании технологические решения. Готовые пакетируемые решения автоматически включают в свою стоимость базу данных, сервер приложений, интеграционную платформу, инструменты аналитики и управления неструктурированными данными. Масштабируемые бизнес-приложения Oracle могут быть легко интегрированы с ИТ-инфраструктурой предприятия без потери уже вложенных в IT инвестиций.
СУБД Oracle Database 11g обеспечивает улучшенные характеристики за счет автоматизации задач администрирования и обеспечения лучших в отрасли возможностей по безопасности и соответствию нормативно-правовым актам в области защиты информации. Появилось больше функций автоматизации, самодиагностики и управления. Среди характеристик системы можно отметить управление большими объемами данных с использованием распределенных таблиц и компрессии, эффективную защиту данных, возможность полного восстановления, возможность интеграции геофизических данных медиа-контента в бизнес-процеcc и т.д.
Серверы баз данных компании IBM
К настоящему времени разработаны линейки продуктов DB2 и Informix , включающие как собственно СУБД так и средства разработки и анализа данных (DB2 Universal Database DB2 Personal Edition, DB2 Enterprise 9 и др., а также Informix Dynamic Server, Informix Dynamic Server Express, Informix Extended Parallel Server и др.
Приведем информацию о части таких систем с сервера (
