Архитектура клиент

Разработка приложений клиент/сервер Как и появившиеся 15 лет назад языки структурного программирования, технология клиент/сервер была разработана для того, чтобы решить сложные проблемы, связанные с децентрализацией данных. Характерные особенности технологии клиент/сервер: высокий уровень стандартизации, распределенная обработка, интеграция специализированных и неоднородных систем, объектно-ориентированный анализ и прогроммирование, а также удовлетворение новых потребностей пользователей — вызвали необходимость создания новых инструментальных средств разработки, позволяющих упростить построение сложных приложений и обслуживание программного кода. Сегодня задачи значительно усложнились и прежние методы программирования перестали отвечать возросшим требованиям, в том числе со стороны пользователей, которым необходимо получать данные из самых различных источников. Задачи анализа таких данных также стали более разнообразными и специфическими. Изменились даже сроки создания приложений. Если раньше на анализ сложного проекта уходило иногда до пяти лет, то теперь это неприемлемо: за такое время проект устаревает. Все это заставило искать новые подходы к разработке ПО.

Область применения приложений клиент/сервер довольно широка. Их создание, хотя они могут быть написаны и на традиционном языке программирования, дело нелегкое, что существенно увеличивает трудоемкость. Сама технология вносит дополнительную сложность в прикладные программы, методы их использования и управления. Переход на системы клиент/сервер требует очень многого, включая овладение профессиональными навыками, применение при проектировании новых приложений, модификации старых или разукрупнении прикладных систем, созданных для мэйнфреймов, специальных инструментальных средств и сред разработки/выполнения. Если раньше приложения можно было проектировать исключительно с помощью процедурных языков программирования третьего поколения, то сегодня предложены совершенно новые подходы. Первым шагом здесь стало применение графического интерфейса (GUI), обеспечившего простоту взаимодействия с пользователем, а также более низкую стоимость обучения и поддержки. Для разработчиков приложений клиент/сервер теперь доступно большее число инструментальных средств, и еще много готовится.

Эти инструментальные средства, обещающие облегчить переход к архитектуре клиент/сервер от автономных приложений или прикладных систем для больших ЭВМ, будут реализованы на самых разных уровнях. Такие средства должны обеспечивать быстрое макетирование приложений и, что еще важнее, подготовку их для крупномасштабного использования. Они предлагают новый подход к разработке приложений, поэтому требуют от программистов новых навыков. Сегодня наиболее популярными стали графические средства визуальной разработки приложений клиент/сервер четвертого поколения, включая SQLWindows компании Gupta, PowerBuilder фирмы Powersoft, а также продукты таких компаний, как Oracle, обеспечивающие превосходный доступ к серверам БД. Они выведут вычисления клиент/сервер на новый уровень. Кроме того, многие из инструментальных средств четвертого поколения позволяют скрыть специфику операционной системы и СУБД в такой степени, что создаваемые с их помощью приложения приобретают свойства переносимости. Появляются новые продукты, с помощью которых разработчики смогут логически распределять свой программный код между клиентом и сервером и строить компоненты как клиента, так и сервера. В соответствии с новыми требованиями и возможностями современных аппаратных платформ совершенствуются и уже известные технологии.

Так, на больших ЭВМ стали чрезвычайно популярными системы автоматизированной разработки программного обеспечения (CASE). Для построения реальных приложений CASE-продукты пытаются моделировать логику задачи в графическом виде. Многие из них перенесены на ПК или рабочие станции. Сегодня они предоставляют сходную рабочую среду для программистов, перешедших на эти платформы с мэйнфреймов. Кроме того, CASEпродукты позволяют теперь получить на выходе приложения типа клиент/сервер с графическим интерфейсом, т. е., используя одну и ту же методологию проектирования, они проектируют компоненты, функционирующие и на клиентских, и на серверных машинах.

Многообещающую технологию создания приложений, включая приложения клиент/сервер, предлагают и такие программные продукты визуальной разработки, как Visual AppBuilder компании Novell, который позволяет программировать чрезвычайно сложные приложения, не написав практически ни одной строки программного кода. Продукты такого типа логически предоставляют в распоряжение пользователя крупные компоненты приложения, давая разработчику возможность визуально комбинировать их в функциональное приложение. С помощью стандартных компонентов, которые программист может объединять в единое целое, эти приложения обеспечивают связь с такими службами, как базы данных, видео, обработка изображений и передача сообщений. Используя мощные прикладные компоненты и моделируя в этих продуктах взаимодействие клиента и сервера, разработчики создают реальные приложения типа клиент/сервер без особых усилий. Однако было бы заблуждением полагать, что технология клиент/сервер всегда увеличивает продуктивность труда разработчиков. На самом деле такая эффективность достигается соответствующей практикой и техникой программирования, что справедливо для любой технологии, включая и технологию клиент/сервер.

Производительность труда разработчика увеличивается не за счет особенностей самой технологии, а лишь благодаря используемым для создания приложений клиент/сервер инструментальным средствам. Как уже говорилось, многие среды разработки систем клиент/сервер (третьего, четвертого поколения или объектно-ориентированные) способны значительно повысить эффективность программирования. Эти продукты обеспечивают работу на нескольких платформах, поддержку множества СУБД и повторное применение кода. Однако следует заметить, что проектирование приложений клиент/сервер само по себе не обеспечивает повторное использование кода. Это преимущество опять же могут предоставить лишь соответствующие инструментальные средства, например те, которые основаны на объектно-ориентированном подходе. Этому способствует и хорошая практика программирования.

Неверно также характеризовать системы клиент/сервер как системы, управляемые событиями. Хотя модель клиент/сервер действительно хорошо приспособлена для таких систем, сама событийная технология применяется более широко и не является обязательным требованием для модели клиент/сервер. Технология разработки, методология и инструментальные средства во многом способствуют успеху вычислений в архитектуре клиент/сервер. Разработка приложений клиент/сервер, которые, как правило, компактнее традиционных, осуществляется фактически вдвое быстрее и обходится приблизительно на 30% дешевле по сравнению с обычным программным обеспечением. В то же время методологии их разработки пока не отличаются зрелостью, а сами приложения, как показывают некоторые исследования, пока уступают по качеству прикладным системам, построенным с применением обычных технологий. Это явно указывает на необходимость совершенствования соответствующих средств отладки и тестирования.

Неясно также, какое влияние в итоге окажут приложения клиент/сервер на управление данными (словарями и хранилищами данных). Высказывается мнение, что такие приложения приводят к несогласованности данных и недостаточной точности проектирования схемы данных.

Заключение

Приложения клиент/сервер в предстоящие годы окажут решающее влияние на организацию вычислительного процесса в масштабе предприятия. Технология клиент/сервер и сопутствующие ей инструментальные средства разработки станут фундаментальной основой высокопроизводительных информационных систем, обеспечивающих доступ к разнообразным источникам данных. Архитектура клиент/сервер имеет большой потенциал и в плане увеличения производительности конечных пользователей. Все это вынуждает многие организации рассмотреть вопрос о внедрении данной технологии. Хотя начальные затраты весьма значительны, они быстро окупят себя, так как издержки на эксплуатацию систем клиент/сервер в дальнейшем определенно уменьшатся.

Стоимость аппаратных компонентов будет снижаться. Инструментальные средства разработки станут более производительными, что приведет к снижению стоимости создания приложений. Кроме того, сокращению времени разработки, улучшению качества тестирования и обслуживания поможет хорошо продуманная техника фундаментального программирования. Затраты на трудовые ресурсы также должны уменьшаться по мере того, как компьютерное сообщество ближе познакомится с данной технологией. Продолжающееся распространение персональных и мобильных систем, а также небольших децентрализованных рабочих групп потребует соответствующей сетевой среды и СУБД, и подход на основе методологии клиент/сервер предлагает реальную альтернативу централизованным вычислениям.

Все эти факторы в сочетании с очевидной неизбежностью внедрения указанной технологии привлекают к ней самое пристальное внимание. Несмотря на отмеченные проблемы, она уже с успехом воплощается во многих продуктах.

Заключение

Эффективность функционирования информационной системы во многом зависит от ее архитектуры. В настоящее время перспективной является архитектура клиент-сервер.

Достоинством организации информационной системы по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной информацией. Архитектура клиент-сервер допускает различные варианты реализации.

Исторически первыми появились распределенные ИС с применением файл-сервера. В таких ИС по запросам пользователей файлы базы данных передаются на персональные компьютеры, где и производится их обработка. Недостатком такого варианта архитектуры является высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных. Причем, зачастую передаются избыточные данные: вне зависимости от того, сколько записей из базы данных требуется пользователю, файлы базы данных передаются целиком.

Структура распределенной ИС, построенной по архитектуре клиент-сервер с использованием сервера баз данных. При такой архитектуре сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Формируемые пользователем или приложением запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя. Достоинством такого подхода в сравнении предыдущим является заметно меньший объем передаваемых данных.

Для создания и управления персональными БД и приложений, работающих с ними, используются СУБД, такие как Access и Visual FoxPro фирмы Microsoft, Paradox фирмы Borland. Корпоративная БД создается, поддерживается и функционирует под управлением сервера БД, например, Microsoft SQL Server или Oracle Server.

В зависимости от размеров организации и особенностей решаемых задач информационная система может иметь одну из следующих конфигураций:

компьютер-сервер, содержащий корпоративную и персональные базы;

компьютер-сервер и персональные компьютеры с ПБД;

несколько компьютеров-серверов и персональных компьютеров с ПБД.

Использование архитектуры клиент-сервер дает возможность постепенного наращивания информационной системы предприятия, во-первых, по мере развития предприятия; во-вторых, по мере развития самой информационной системы.

Разделение общей БД на корпоративную БД и персональные БД позволяет уменьшить сложность проектирования БД по сравнению с централизованным вариантом, а значит снизить вероятность ошибок при проектировании и стоимость проектирования.

Литература

Ахаян Р., Горев А., Макатарипов С. Эффективная работа с СУБД. Санкт—Петербург: Питер, 1997 г.

Компьютерные технологии обработки информации. Под редакцией Назарова С. В. — М: Финансы и статистика, 1995 г.

Советов Б. Я. Информационные технологии: Учеб. Для вузов/ Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — М.: Высш. шк., 2003. — 263с.

http://my.online.ru/it/press/cwm/20₉₅/whatis.htm

http://www.soft-sib.ru/articles/programs/10/