Диссертация (Автономные отказоустойчивые веб-приложения для геоинформационных систем с использованием данных дистанционного зондирования Земли), страница 7

В состав клиент-серверной системы вводится программно-информационныйкомплекс, названный выше АВП, который обладает следующим свойством: информация,попавшая в него с клиентского устройства или с сервера, сохраняется до тех пор, пока онанеобходима. Достигается это за счет того, что АВП состоит из двух частей. Одна из нихрасполагается на сервере, а вторая – на клиентском устройстве. При этом полученная с сервераи хранимая на клиентском устройстве информация автоматически актуализируется, аинформация, передаваемая с клиентского устройства, хранится на нем до полученияподтверждения о её получении сервером и только после этого уничтожается.Такого рода комплекс, включенный в состав традиционного веб-приложения, занимаяместо посредника (рис. 1.6) между клиентским устройством и сервером,а)б)Рис.

1.6. Клиент-серверное взаимодействиеа) на основе традиционного веб-приложения; б) на основе АВПпозволяет обеспечить:– отказоустойчивость передачи информации за счет её буферизации в памяти АВП. Вслучае потери соединения во время сеанса передачи информации между клиентом исервером информация сохраняет целостность и не теряется, сеанс может бытьпродолжен при появлении соединения.

Сеанс считается завершенным только послеполучения подтверждения, что вся запрошенная информация получена;– автономный режим работы пользователя с загруженной с сервера на его устройствоинформацией с возможностью манипулирования ею, используя заимствованную от30сервера необходимую функциональность. Обеспечивается за счет того, что АВПявляетсясамостоятельнымпрограммно-информационнымкомплексом,егофункциональность управляется сервером и может выходить за рамки процессовпередачи данных.

Это позволяет говорить о возможности значительного расширенияфункциональности АВП. В предлагаемой работе основное внимание уделяетсяразработке функциональности, обеспечивающей выполнение сформулированных вышетребований.Сказанное определяет принципиальное отличие предлагаемого метода от традиционныхвеб-приложений, где совместная работа серверного и клиентского компонентов полностьюзависит от работоспособности канала передачи данных (например, сети Интернет). При потересоединения с сервером традиционное веб-приложение, как правило, становится полностьюнеработоспособным.

При этом никакие страницы, включая просмотренные ранее, не могутбыть отображены, а отправлявшиеся на сервер в момент разрыва соединения введенныепользователем данные с большой вероятностью теряются безвозвратно.2. Для реализации клиентской части АВП на клиентском устройстве выделяетсяпамять для долговременного сохранения данных, получаемых с сервера и вводимыхпользователем (рис. 1.7). Для поддержания информации на клиентском устройстве вактуальномсостоянииэтаинформациясинхронизируетсяссерверомприналичии/восстановлении соединения.Рис. 1.7.

Выделение памяти на клиентском устройстве для сохранения данных обменамежду клиентом и сервером АВПВ традиционном веб-приложении, в отличие от АВП, отсутствует возможностьдолговременного сохранения полученных с сервера и введенных пользователем данных, что иобусловило один единственный режим работы – при наличии подключении к серверу. Припотере соединения с сервером традиционное веб-приложение становится полностью31неработоспособным, и браузер выдает пользователю сообщение об ошибке: «Невозможноотобразить страницу».3.

Для сохранения в АВП информации, пока она необходима, используютсямеханизмы, предоставляемые стандартом HTML5.С появлением данного стандарта его механизмы встроены в современные браузеры дляПК и мобильных устройств. В частности, что важно для предлагаемого метода, стандартомпредусмотрено наличие в браузерах постоянных локальных хранилищ: Local Storage [79] длявведенных пользователем данных и Application Cache [56] для полученной с сервераинформации и исходного кода программ. Использование в АВП других технологий локальногосохранения данных средствами веб-браузера возможно без изменения архитектуры и методафункционирования АВП и может внедряться по мере появления и развития таких технологий.Выбор технологий локального хранения, используемых в данной работе, обусловлентем, что в настоящее время эти технологии стандарта HTML5 поддерживаются практическивсеми браузерами для ПК (Chrome 8+, Firefox 3.5+, Safari 4+, Opera 10.6+, Internet Explorer 10+)и мобильных устройств (iOS Safari 3.2+, Android Browser 2.1+, Opera Mobile 11+, InternetExplorer Mobile 10+) [34, 35].

Это позволяет сделать вывод о возможности установки АВП налюбое клиентское устройство, в том числе мобильное. Соответственно, включение АВП всоставГИСсиспользованиемданныхДЗЗобеспечитотказоустойчивуюкроссплатформенность данной системы, которая требуется для доступа к базе геоданных сразличных клиентских устройств и, в первую очередь, мобильных.Важно, что существующие решения на основе традиционного веб-приложения могутбыть модернизированы до АВП добавлением разработанных клиентских и серверныхкомпонентов, что обеспечивает преемственность развития имеющихся программных продуктовбез необходимости их полной замены. Кроме того,предлагаемый в работе методпредусматривает возможность автоматической загрузки с сервера и развертывания наклиентских устройствах клиентской части АВП без необходимости каких-либо действий состороны пользователя.4.

Управление локальным сохранением полученных с сервера данных на сторонеклиента осуществляется на основе манифеста кэша (МК). МК, предусмотренныйстандартом HTML5, является файлом настроек локального хранилища данных ApplicationCache. Содержит список файлов (элементов страниц) для сохранения на стороне клиента(рис. 1.8). Располагается на сервере АВП, загружается и сохраняется браузерами с поддержкойстандарта HTML5. Обеспечивает управление долговременным сохранением получаемых ссервера данных и клиентской части АВП.32Рис. 1.8.

Файловый состав элементов веб-страницыМК запрашивается клиентом с сервера при каждом запросе страницы АВП. Содержитсведения о том, какие файлы нужно загрузить с сервера и сохранить в хранилище ApplicationCache, какие файлы нельзя сохранять, какие из сохраненных файлов использовать в качествезаменителей незагруженных несохраненных элементов страницы в случае потери соединения ссервером, а также дату и время момента актуализации данного списка.

Запросы МК клиентом ссервера позволяют серверу управлять инициализацией клиентской части АВП и актуализациейлокального хранилища полученных с сервера данных.5. Исключение повторной передачи статической информации. Принципиальныммоментом, определяющим функционирование АВП, является то, что в системах с вебинтерфейсом загружаемые клиентом данные разделены на множество небольших (единицыдесятки-сотни Кбайт) относительно их общего объема (единицы-десятки Мбайт) файлов,которые затем формируют отображаемую страницу на стороне клиента (как уже было сказано,в Интернете по статистике на 1 февраля 2015 одна страница состоит в среднем из 96 файловобщим объемом 1977 Кбайт [52]).

Это делается, чтобы как можно раньше начать отображениестраницы пользователю, не дожидаясь полной загрузки данных. При этом многие повторнопередаваемые файлы являются элементами различных или всех страниц веб-приложения.Наличие большого числа повторяющихся элементов (примерно 46% [52]) на разных страницаходного веб-приложения позволяет при их долговременном сохранении на стороне клиента незапрашивать их повторно, чем уменьшить общее количество запросов к серверу, сократитьвремя открытия страниц и объем трафика.

Набор элементов, составляющий страницу, включаетв себя: HTML-документ, генерируемый приложением на основе данных из БД, содержащийссылки на остальные элементы; статические и динамические файлы, формирующиеинформационное содержимое страницы и ее стилевое оформление; программные компоненты,выполняющиеся на стороне клиента. Значительная часть этих элементов не меняется в течениедолгого времени (имеют продолжительный период актуальности) и поэтому могут бытьсохранены на стороне клиента до их изменения (по статистике могут быть сохранены те же 46%элементов страниц [52]).33В эти 46% входят: каскадные таблицы стилей (CSS – англ.

Cascading Style Sheets),загружаемые шрифты и служебные изображения, отвечающие за формирование стилевогооформления любого веб-приложения (остаются неизменными для всех страниц этого вебприложения и меняются только при его переделке для внедрения нового стилевогооформления); программные компоненты на языке JavaScript, выполняющиеся на сторонеклиента (могут изредка меняться для добавления новых функций) – их состав на разныхстраницах одного веб-приложения может несколько отличаться в зависимости от содержимогоконкретной страницы (например, визуальный редактор в форме ввода данных или инструментыуправления картой, средства управления меню, валидаторы вводимых данных и прочие).Зная период актуальности, можно долговременно сохранить с помощью АВП на сторонеклиента и часть информационного содержимого.