Курсова робота: Характеристика розподілених інформаційних систем

Зміст

Вступ 3

  1. Поняття розподілених інформаційних систем, принципи їх створення і функціонування 4
  1. Реалізація інформаційних систем… ..16
  2. Класифікація інформаційних систем… ……17
    1. Області застосування і приклади реалізації розподілених інформаційних систем… …26
  3. Вимоги, що пред’являються до розподілених інформаційних систем …..30

    Висновки… ……33

    Список використаної літератури… ..34

    Вступ

    Характерною рисою нашого часу являється інтенсивний розвиток процесів інформатизації практично у всіх сферах людської діяльності. Це привело до формування нової інформаційної інфраструктури, яка зв’язана з новим типом суспільних відносин (інформаційних відносин), з новою реальністю (віртуальною реальністю), з новими інформаційними технологіями різних видів діяльності. Серцем сучасних інформаційних технологій являються розподілені інформаційні системи (РІС), створення, функціонування і використання яких привело до виникнення специфічних понять, категорій, прийомів та навиків.

    Під розподіленою інформаційною системою зазвичай розуміється прикладна програмна система, орієнтована на збір, зберігання, пошук і обробку текстової або фактографічної інформації. Переважна більшість інформаційних систем працюють в режимі діалогу з користувачем. У найбільш загальному випадку типові програмні компоненти, що входять до складу розподіленої інформаційної системи, реалізують: діалогове введення-виведення, логіку діалогу,     прикладну логіку обробки даних, логіку управління даними, операції маніпулювання файлами і базами даних.

    Корпоративною розподіленою інформаційною системою (КРІС) називається сукупність спеціалізованого програмного забезпечення і обчислювальної апаратної платформи, на якій встановлено і настроєно програмне забезпечення.

    На сьогоднішній день ведеться розвиток загальних можливостей і продуктивності комп’ютерних систем. Прогрес в області нарощування потужності і продуктивності комп’ютерних систем, розвиток мережевих технологій і систем передачі даних, широкі можливості інтеграції комп’ютерної техніки з найрізноманітнішим устаткуванням дозволяють постійно нарощувати продуктивність розподілених інформаційних систем і їх функціональність.

    Метою курсової роботи є огляд розподілених інформаційних систем, принципів їх створення та функціонування.

    1. Поняття розподілених інформаційних систем, принципи їх створення і функціонування

    Вперше завдання про дослідження основ і принципів створення
    і функціонування розподілених інформаційних систем було поставлене відомим фахівцем в області баз даних К. Дейтом в рамках проекту System R, що в кінці 70-х — початку 80-х років вилилося в окремий проект створення першої розподіленої системи (проект System R). Велику роль в дослідженні принципів створення і функціонування розподілених баз даних внесли також і розробники системи Ingres.

    В основі розподілених інформаційних систем лежать дві основні ідеї:

        багато організаційно і фізично розподілених користувачів, що одночасно працюють із загальними даними — загальною базою даних (користувачі з різними іменами, зокрема розташованими на різних обчислювальних машинах, з різними повноваженнями і завданнями);

        логічно і фізично розподілені дані, що становлять і створюють єдине взаємоузгоджене ціле — загальну базу даних (окремі таблиці, записи і навіть поля можуть розташовуватися на різних обчислювальних машинах або входити в різні локальні бази даних).

    Кріс Дейт сформулював також основні принципи створення і функціонування розподілених баз даних. До їх числа відносяться:

        прозорість розташування даних для користувача (інакше кажучи, для користувача розподілена база даних повинна представлятися і виглядати точно так, як і нерозподілена);

        ізольованість користувачів один від одного (користувач повинен “не відчувати”, “не бачити”роботу інших користувачів в той момент, коли він змінює, оновлює, видаляє дані);

        синхронізація і узгодженість (несуперечність) стану даних у будь-який момент часу.

    З основних принципів витікає ряд додаткових, а саме:

        локальна автономія (жодна обчислювальна машина для свого успішного функціонування не повинна залежати від будь-якої іншої);

        відсутність центральної машини (наслідок попереднього пункту);

        незалежність від місцеположення (користувачеві все одно де фізично знаходяться дані, він працює так, як ніби вони знаходяться на його локальному комп’ютері);

        безперервність функціонування (відсутність планових відключень системи в цілому, наприклад для підключення нової станції або оновлення версії СУБД);

        незалежність від фрагментації даних (як від горизонтальної фрагментації, коли різні групи записів однієї таблиці розміщені на різних станціях або в різних локальних базах, так і від вертикальної фрагментації, коли різні поля чи стовпці однієї таблиці розміщені на різних машинах);

        незалежність дублювання даних (коли яка-небудь таблиця бази даних, або її частина фізично може бути представлена декількома копіями, розташованими на різних станціях, причому “прозоро” для користувача);

        розподілена обробка запитів (оптимізація запитів повинна носити розподілений характер — спочатку глобальна оптимізація, а далі локальна оптимізація на кожній із задіяних машин);

        розподілене управління транзакціями (у розподіленій системі окрема транзакція може вимагати виконання дій на різних станціях, транзакція вважається завершеною, якщо вона успішно завершена на всіх залучених машинах);

        незалежність від апаратної частини (бажано, щоб система могла функціонувати на станціях, що включають комп’ютери різних типів);

        незалежність від типу операційної системи (система повинна функціонувати незалежно від можливої відмінності ОС на різних обчислювальних машинах);

        незалежність від комунікаційної мережі (можливість функціонування в різних комунікаційних середовищах);

        незалежність від СУБД (на різних станціях можуть функціонувати СУБД різного типу, що на практиці обмежуються колом СУБД, які підтримуючих SQL).

    СУБД, на основі яких створюються розподілені інформаційні системи, характеризують терміном «Розподілені СУБД», і, відповідно, використовують термін «Розподілені бази даних».

    Найважливішу роль в технології створення і функціонування розподілених баз даних грає техніка «представлень» (Views).

    Представленням називається авторизований глобальний запит на вибірку даних, що зберігається в базі даних. Авторизованість означає можливість запуску такого запиту тільки конкретно іменованому користувачеві в системі. Глобальність полягає в тому, що вибірка даних може здійснюватися зі всієї бази даних, зокрема з даних, розташованих на різних обчислювальних машинах. Результатом запиту на вибірку є набір даних, що представляє тимчасову на сеанс відкритого запиту таблицю, з якою (якими) надалі можна працювати, як із звичайними реляційними таблицями даних. В результаті таких глобальних авторизованих запитів для конкретного користувача створюється віртуальна база даних з своїм переліком таблиць, зв’язків, тобто з “своєю” схемою і з “своїми” даними. В принципі, з точки зору інформаційних завдань, в більшості випадків користувачеві байдуже, де і в якому вигляді знаходяться власне самі дані. Дані повинні бути такими і логічно організовані так, щоб можна було вирішувати необхідні інформаційні завдання і виконувати встановлені функції. Схематично це можна представити так як на мал.1:


    Рис.1 Робота користувача зданими

    При вході користувача в розподілену систему ядро СУБД, ідентифікуючи користувача, запускає запити його раніше визначеного і того, що зберігається в базі даних представлення і формує йому ” своє ” бачення бази даних, що сприймається користувачем як звичайна (локальна) база даних. Оскільки представлення бази даних віртуальне, то “справжні” дані фізично знаходяться там, де вони знаходилися до формування представлення. При здійсненні користувачем маніпуляцій з даними ядро розподіленої СУБД по системному каталогу бази даних само визначає, де,на яких машинах доцільніше проводити операції, куди для цього і які дані необхідно перемістити з інших станцій або локальних баз даних, перевіряє цілісність даних. При цьому велика частина таких операцій прозора (тобто невидима) для користувача, і він сприймає роботу в розподіленій базі даних, як в звичайній локальній базі.

    Технологічно в реляційних СУБД техніка представлень реалізується через введення в мову SQL конструкцій, що дозволяють аналогічно техніці “подій – правил – процедур” створювати іменовані запити – представлення:

    CREATE VIEW Ім’я Представлення AS

            SELECT …

            FROM …

    …;

    У даних конструкціях після імені представлення і ключового слова AS розміщується запит на вибірку даних, що власне і формує відповідне представлення якого-небудь об’єкту бази даних. Авторизація представлень здійснюється застосуванням команд GRANT, які присутні в базовому переліку інструкцій мови SQL і повноваження і привілеї користувачам:

    GRANTSELECTION Ім’я Представлення TO Ім’я Користувача1, Ім’я Користувача2, …

    Команда REVOKE відміняє встановлені раніш привілегії.

    Не дивлячись на простоту і певну витонченість ідеї “представлень”, практична реалізація подібної технології побудови і функціонування розподілених систем зустрічає ряд серйозних проблем. Перша з них пов’язана з розміщенням системного каталогу бази даних, бо при формуванні для користувача “представлення” розподіленої бази даних ядро СУБД в першу чергу повинне “”дізнатися”, де і в якому вигляді насправді знаходяться дані. Вимога відсутності центральної машини приводить до висновку про те, що системний каталог повинен бути на будь-якій локальній станції. Але тоді виникає проблема з оновленням. Якщо будь-який користувач змінив дані або їх структуру в системі, то ці зміни повинні відбитися у всіх копіях системного каталогу. Проте розповсюдження оновлення системного каталогу може зустріти труднощі у вигляді недоступності (зайнятості) системних каталогів на інших станціях у момент його розповсюдження.

    В результаті може виникнути ряд складних проблем.

    Рішення подібних проблем і практична реалізація розподілених інформаційних систем здійснюється через відступ від деяких розглянутих вище принципів створення і функціонування розподілених систем. Залежно від того, який принцип відкидається (відсутність центральної машини, безперервність функціонування, узгодженого стану даних та ін.) виділилися декілька самостійних напрямів в технологіях розподілених систем — технології «Клієнт-сервер», технології репліцирування, технології об’єктного скріплення.

    Реальні розподілені інформаційні системи, як правило, побудовані на основі поєднання всіх трьох технологій. Техніка представлень виявилася надзвичайно ефективною в іншій сфері СУБД, а саме — захисті даних. Авторизований характер запитів, що формують представлення, дозволяє надати конкретному користувачеві ті дані і в тому вигляді, які необхідні йому для його безпосередніх завдань, виключивши можливість доступу, перегляду і зміни інших даних.

    Технології і моделі Клієнт-сервер

    Системи на основі технологій “Клієнт-сервер” історично вийшли з перших централізованих розрахованих на багато користувачів автоматизованих інформаційних систем, що інтенсивно розвивалися в 70-х роках, і набули найбільш широкого поширення у сфері інформаційного забезпечення великих підприємств і корпорацій.

    У технологіях “Клієнт-сервер” відступають від одного з головних принципів створення і функціонування розподілених систем — відсутності центральної станції. Тому можна виділити дві основні ідеї, що лежать в основі клієнт-серверних технологій:

    •    загальні для всіх користувачів дані на одному або декількох серверах;

    •    багато користувачів (клієнтів) на різних обчислювальних машинах, спільно (паралельно і одночасно) оброблювальних загальні дані.

    Інакше кажучи, системи, засновані на технологіях “Клієнт-сервер”, розподілені тільки відносно користувачів, тому часто їх не відносять до “справжніх” розподілених систем, а вважають окремим класом розрахованих на багато користувачів систем.

    Важливе значення в технологіях “Клієнт-сервер” мають поняття сервера і клієнта.

    Під сервером в широкому сенсі розуміється будь-яка система, процес, комп’ютер, що володіють яким-небудь обчислювальним ресурсом (пам’яттю, часом, продуктивністю процесора і т. д.).

    Клієнтом називається також будь-яка система, процес, комп’ютер, користувач, що запрошують у сервера який-небудь ресурс, користуються ним або обслуговуються сервером в інший спосіб.

    У своєму розвитку системи “Клієнт-сервер” пройшли декілька етапів, в ході яких сформувалися різні моделі систем “Клієнт-сервер”. Їх реалізація і, отже, правильне розуміння засновані на розділенні структури СУБД на три компоненти:

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Характеристика розподілених інформаційних систем (208.0 KiB, Завантажень: 6)

Сторінка: 1 2 3 4
завантаження...
WordPress: 23.24MB | MySQL:26 | 7,044sec