Распределенная обработка данных. Технология «клиент-сервер»
Организация ЛВС на предприятии дает возможность распределить ресурсы ПК по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации.
Распределенная обработка данных имеет следующие преимущества:
- возможность увеличения числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, обработки, хранения и передачи информации;
- снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз на разных персональных компьютерах;
- обеспечение доступа пользователей к вычислительным ресурсам ЛВС;
- обеспечение обмена данными между удаленными пользователями.
При распределенной обработке производится работа с базой данных, т. е. представление данных, их обработка. При этом работа с базой на логическом уровне осуществляется на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии — на сервере.
Выделяют локальные и распределенные базы данных:
Локальная база данных - это база данных, которая полностью располагается на одном ПК. Это может быть компьютер пользователя или сервер
Распределенная база данных характеризуется тем, что может размещаться на нескольких ПК, чаще всего в роли таких ПК выступают серверы.
В настоящее время созданы базы данных по всем направлениям человеческой деятельности: экономической, финансовой, кредитной, статистической, научно-технической, маркетинга, патентной информации, электронной документации и т. д.
|
|
|
Создание распределенных баз данных было вызвано двумя тенденциями обработки данных, с одной стороны — интеграцией, а с другой — децентрализацией.
Интеграция обработки информации подразумевает централизованное управление и ведение баз данных.
Децентрализация обработки информации обеспечивает хранение данных в местах их возникновения или обработки, при этом скорость обработки повышается, стоимость снижается, увеличивается степень надежности системы.
Доступ пользователей к распределенной базе данных (РБД) и администрирование осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных, которая обеспечивает выполнение следующих функций:
автоматическое определение компьютера, хранящего требуемые в запросе данные;
декомпозицию распределенных запросов на частные подзапросы к базе данных отдельных ПК;
планирование обработки запросов;
передачу частных подзапросов и их исполнение на удаленных персональных компьютерах;
прием результатов выполнения частных подзапросов;
поддержание в согласованном состоянии копий дублированных данных на различных ПК сети;
|
|
|
управление параллельным доступом пользователей к РБД;
обеспечение целостности РБД.
Распределенная обработка данных реализуется с помощью технологии «клиент-сервер».
Технология «клиент-сервер» — это технология информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.
Эта технология предполагает, что каждый из компьютеров сети имеет свое назначение и выполняет свою определенную роль. Одни компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами (процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), другие имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь их услугами.
Рассматриваемая технология определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.
Сервер — это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис — это процесс обслуживания клиентов.
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре «клиент-сервер» описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
|
|
|
Клиенты — это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя — это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.
Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
Один из основных принципов технологии «клиент-сервер» заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на три группы, имеющие различную природу:
Первая группа – это функции ввода и отображения данных.
Вторая группа – это прикладные операции обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области.
Третья группа – это операции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами.
| |
В соответствии с этой классификацией в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:
компонент представления, реализующий функции первой группы;
|
|
|
прикладной компонент, поддерживающий функции второй группы;
компонент доступа к информационным ресурсам, поддерживающий функции третьей группы.
Выделяют четыре модели реализации технологии «клиент-сервер»:
- модель файлового сервера
- модель доступа к удалённым данным
- модель сервера без данных
- модель сервера приложений
Модель файлового сервера представляет наиболее простой случай распределенной обработки данных. Один из компьютеров в сети считается файловым сервером и предоставляет другим компьютерам услуги по обработке файлов. Файловый сервер играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (т.е. к файлам). На других ПК в сети функционирует приложения, в которых совмещены компонент представления и прикладной компонент. Использование файловых серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а сервер лишь выполняет функции накопителя данных и средств доступа .
К недостаткам технологии данной модели относят низкий сетевой трафик (передача множества файлов, необходимых приложению), небольшое количество операций манипуляции с данными (файлами), отсутствие адекватных средств безопасности доступа к данным (защита только на уровне файловой системы) и т. д.
Модель доступа к удаленным данным существенно отличается от модели файлового сервера методом доступа к информационным ресурсам. В этой модели компонент представления и прикладной компонент также совмещены и выполняются на компьютере-клиенте. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами специального языка (SQL, если речь идет о базах данных) или вызовами функций специальной библиотеки.
Запросы к информационным ресурсам направляются по сети серверу базы данных, который обрабатывает и выполняет их, возвращая клиенту не файлы, а необходимые для обработки блоки данных, которые удовлетворяют запросу клиента.
Основное достоинство модели доступа к удаленным данным заключается в унификации интерфейса «клиент-сервер» в виде языка SQL и широком выборе средств разработки приложений. К недостаткам можно отнести существенную загрузку сети при взаимодействии клиента и сервера посредством SQL-запросов и невозможность администрирования приложений, т.к. в одной программе совмещаются различные по своей природе функции (представления данных и прикладного компонента).
Модель сервера баз данных основана на механизме хранимых процедур. Процедуры хранятся в словаре баз данных, разделяются между несколькими клиентами и выполняются на том же компьютере, где функционирует SQL-сервер. В этой модели компонент представления выполняется на компьютере-клиенте, в то время как прикладной компонент оформлен как набор хранимых процедур и функционирует на компьютере-сервере базы данных. Там же выполняется компонент доступа к данным, т.е. ядро СУБД .
Достоинства модели сервера баз данных:
возможность централизованного администрирования прикладных функций;
снижение трафика (вместо SQL-запросов по сети направляются вызовы хранимых процедур);
экономия ресурсов компьютера за счет использования единожды созданного плана выполнения процедуры.
Основной недостаток модели сервера баз данных является ограниченность средств написания хранимых процедур, представляющих собой разнообразные процедурные расширения SQL. Сфера их использования ограничена конкретной СУБД из-за отсутствия возможности отладки и тестирования разнообразных хранимых процедур.
Модель сервера приложений позволяет помешать прикладные программы на отдельные серверы приложений. Программа, выполняемая на компьютере-клиенте, решает задачу ввода и отображения данных, т. е. реализует операции первой группы. Прикладной компонент реализован как группа процессов, выполняющих прикладные функции, и называется сервером приложения. Доступ к информационным ресурсам, необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается так же, как в модели доступа к удаленным данным, т. е. прикладные программы обращаются к серверу базы данных с помощью SQL-запросов .
Технологии «клиент-сервер» имеют следующие преимущества:
позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций;
обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование;
предоставляют эффективный доступ к сетевым ресурсам.
Наряду с преимуществами технология «клиент-сервер» имеет и ряд
недостатков:
неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной, что влечет как минимум потерю сетевых ресурсов;
требует квалифицированного персонала для администрирования;
имеет более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.
Информационные хранилища
Применение технологии «клиент-сервер» не дает желаемого результата для анализа данных и построения систем поддержки и принятия решений. Это связано с тем, что базы данных, которые являются основой технологии «клиент-сервер», ориентированы на автоматизацию рутинных операций: выписки счетов, оформления договоров, проверки состояния склада и т. д., и предназначены, в основном, для линейного персонала.
Для менеджеров и аналитиков требуются системы, которые бы позволяли:
анализировать информацию во временном аспекте:
формировать произвольные запросы к системе;
обрабатывать большие объемы данных;
интегрировать данные из различных регистрирующих систем.
Решением данной проблемы стала реализация технологии информационных хранилищ (складов данных).
Информационное хранилище — предметно-ориентированная, интегрированная, содержащая данные, накопленные за большой интервал времени, автоматизированная система, предназначенная для поддержки принятия управленческих решений.
Основное назначение информационного хранилища — информационная поддержка принятия решений, а не оперативная обработка данных. Технология информационного хранилища обеспечивает сбор данных из существующих внутренних баз предприятия и внешних источников, формирование, хранение и эксплуатацию информации как единой, хранение аналитических данных в форме, удобной для анализа и принятия управленческих решений.
Внутренние базы - локальные базы функциональных подсистем предприятия:
базы бухгалтерского учета;
базы финансового учета;
базы кадрового учета и т.д.
Внешние базы - базы, содержащие сведения других предприятий и организаций:
базы предприятий-конкурентов;
базы правительственных и законодательных органов и др.
Принцип, положенный в основу технологии информационного хранилища, заключается в том, что все необходимые для анализа данные извлекаются из нескольких локальных баз, преобразуются посредством статистических методов в аналитические данные, которые помещаются в один источник данных — информационное хранилище.
В процессе перемещения данных из локальной базы данных в информационное хранилище выполняются следующие преобразования:
очищение данных — устранение ненужной для анализа информации (адреса, почтовые индексы, идентификаторы записей и т. д.);
агрегирование данных — вычисление суммарных, средних, минимальных, максимальных и других статистических показателей;
преобразование в единый формат — производится в том случае, если одинаковые по наименованию данные, взятые из разных внешних и внутренних источников, имеют разный формат представления (например, даты).
согласование во времени — приведение данных в соответствие к одному моменту времени (например, к единому курсу рубля на текущий момент).
Данные, содержащиеся в информационном хранилище, обладают следующими свойствами:
Предметная ориентация – данные организованы в соответствии со способом их представления в предметных приложениях.
Целостность – данные объединены единым наименованием, единицами измерения и т.д.
Отсутствие временной привязки – в отличии от локальных ба данных в информационном хранилище содержатся данные, накопленные за большой интервал времени.
Согласованность во времени – данные приведены к единому моменту времени.
Неизменяемость – данные в информационных хранилищах не обновляются и не изменяются, они считываются из различных источников и доступны только для чтения.
Существует три вида информационных хранилищ:
- витрины данных;
- информационные хранилища двухуровневой архитектуры;
- информационные хранилища трехуровневой архитектуры.
Витрины данных — это небольшие хранилища с упрощенной архитектурой. Витрины данных строятся без создания центрального хранилища, при этом информация поступает из локальных баз данных и ограничена конкретной предметной областью, поэтому в разных витринах данных информация может дублироваться. При построении витрин используются основные принципы построения хранилищ данных, поэтому их можно считать хранилищами данных в миниатюре.
Информационные хранилища двухуровневой архитектуры характеризуются тем, что данные концентрируются в одном источнике, к которому все пользователи имеют доступ. Таким образом, обеспечивается возможность формирования ретроспективных запросов, анализа тенденций, поддержки принятия решений.
Практическая часть
а) 151,678= X2 ;
151.678 = 1∙82+5∙81+1∙80+6∙8-1+7∙8-2 = 64+40+1+0.75+0.109375 = 105.85937510
Переведем 105.85937510 в двоичную систему вот так:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 105 | 2 | ||||||
| -104 | 52 | 2 | |||||
| 1 | -52 | 26 | 2 | ||||
| 0 | -26 | 13 | 2 | ||||
| 0 | -12 | 6 | 2 | ||||
| 1 | -6 | 3 | 2 | ||||
| 0 | -2 | 1 | |||||
| 1 |
Получилось:10510 = 11010012
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .859375 |
| . | 2 |
| 1 | 71875 |
| 2 | |
| 1 | 4375 |
| 2 | |
| 0 | 875 |
| 2 | |
| 1 | 75 |
| 2 | |
| 1 | 5 |
| 2 | |
| 1 | 0 |
Получилось:0.85937510 = 0.1101112
Складываем вместе целую и дробную часть:
11010012 + 0.1101112 = 1101001.1101112
Результат перевода:
151.678 = 1101001.1101112
б)AC,1216 = X10;
переводим его в десятичную :
AC.1216 = 10∙161+12∙160+1∙16-1+2∙16-2 = 160+12+0.0625+0.0078125 = 172.070312510
Получилось: 172.070312510
Результат перевода:
AC.1216 = 172.070312510
в) 11010111,0101= X8 = Y16;
Переведем 11010111.010110 в восьмеричную систему:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 11010111 | 8 | |||||||
| -11010104 | 1376263 | 8 | ||||||
| 7 | -1376256 | 172032 | 8 | |||||
| 7 | -172032 | 21504 | 8 | |||||
| 0 | -21504 | 2688 | 8 | |||||
| 0 | -2688 | 336 | 8 | |||||
| 0 | -336 | 42 | 8 | |||||
| 0 | -40 | 5 | ||||||
| 2 |
Получилось:1101011110 = 520000778
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .101 | ||
| . | 8 | ||
| 0 | 808 | ||
| 8 | |||
| 6 | 464 | ||
| 8 | |||
| 3 | 712 | ||
| 8 | |||
| 5 | 696 | ||
| 8 | |||
| 5 | 568 | ||
| 8 | |||
| 4 | 544 | ||
| 8 | |||
| 4 | 352 | ||
| 8 | |||
| 2 | 816 | ||
| 8 | |||
| 6 | 528 | ||
| 8 | |||
| 4 | 224 | ||
| 8 | |||
| 1 | 792 | ||
| 8 | |||
Получилось:0.01009999960660910 = 0.0051275178
Складываем вместе целую и дробную часть:
520000778 + 0.0051275178 = 52000077.0051275178
Результат перевода:
11010111.010110 = 52000077.0051275178
Переводим 11010111.010110 в шестнадцатиричную систему:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 11010111 | 16 | |||||
| -11010096 | 688131 | 16 | ||||
| 15=F | -688128 | 43008 | 16 | |||
| 3 | -43008 | 2688 | 16 | |||
| 0 | -2688 | 168 | 16 | |||
| 0 | -160 | 10 | ||||
| 8 |
Получилось:1101011110 = A8003F16
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .101 | ||
| . | 16 | ||
| 1 | 616 | ||
| 16 | |||
| 9 | 856 | ||
| 16 | |||
| 13=D | 696 | ||
| 16 | |||
| 11=B | 136 | ||
| 16 | |||
| 2 | 176 | ||
| 16 | |||
| 2 | 816 | ||
| 16 | |||
| 13=D | 056 | ||
| 16 | |||
| 0 | 896 | ||
| 16 | |||
| 14=E | 336 | ||
| 16 | |||
| 5 | 37601 | ||
| 16 | |||
| 6 | 01611 | ||
| 16 | |||
Получилось:0.01009999960660910 = 0.0295E9E16
Скадываем вместе целую и дробную часть:
A8003F16 + 0.0295E9E16 = A8003F.0295E9E16
Результат перевода:
11010111.010110 = A8003F.0295E9E16
г)52,7510 = X2;
Переведем 52.7510 в двоичную систему:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 52 | 2 | |||||
| -52 | 26 | 2 | ||||
| 0 | -26 | 13 | 2 | |||
| 0 | -12 | 6 | 2 | |||
| 1 | -6 | 3 | 2 | |||
| 0 | -2 | 1 | ||||
| 1 |
Получилось:5210 = 1101002
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .75 | ||
| . | 2 | ||
| 1 | 5 | ||
| 2 | |||
| 1 | 0 | ||
Получилось:0.7510 = 0.112
Складываем вместе целую и дробную часть:
1101002 + 0.112 = 110100.112
Результат перевода:
52.7510 = 110100.112
д) 75,510= X8= Y16
Переводим 75.510 в восьмеричную систему:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 75 | 8 | ||
| -72 | 9 | 8 | |
| 3 | -8 | 1 | |
| 1 | |||
Получилось:7510 = 1138
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .5 | ||
| . | 8 | ||
| 4 | 0 | ||
Получилось:0.510 = 0.48
Складываем вместе целую и дробную часть:
1138 + 0.48 = 113.48
Результат перевода:
75.510 = 113.48
Переводим 75.510 в шестнадцатиричную систему:
Целая часть числа находится делением на основание новой
| 75 | 16 | ||
| -64 | 4 | ||
| 11=B | |||
Получилось:7510 = 4B16
Дробная часть числа находится умножением на основание новой
| 0 | .5 | ||
| . | 16 | ||
| 8 | 0 | ||
Получилось:0.510 = 0.816
Складываем вместе целую и дробную часть:
4B16 + 0.816 = 4B.816
Результат перевода:
75.510 = 4B.816
Список литературы.
1.http//www/otherreferats.allbest.ru
2. http//www/ studentbank.ru
3. http//www/inf.e-alekseev.ru
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 646; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!