Диссертация (1136162), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Проблематика проектирования и реализациираспределенных ИСРанние корпоративные системы (без моделей данных), промежуточныеИС на основе реляционной модели данных Кодда [166] и ее расширений [28],[85], [98], [278], [279], а также современные системы на основе CASE(www.oracle.com), [22], [38], [61], [77], [83], [89], [129], [217], [244], [252], [277],средств интеграции объектно-реляционных систем [18], [66], [103], [116], [135],[140], [144], [152], [156], [160], [171], [177], [184], [196], [202], [204], [214], [218],17[220], [222], [232], [237], [239], [242], [274] и интернет-технологий [9], [41], [67],[71], [74], [78], [82], [84], [108], [133], [134], [155], [183], [196], [204], [237], [242],[243], [244], [249], [262], [263], [274], [281] не в полной мере решают проблемуадекватной формализации данных для гетерогенных предметных областей.В этой связи в работе предложена комплексная технология интеграцииданных в гетерогенных глобально распределенных КПК на основе синтезаматематических моделей и программных средств для представления иманипулирования данными и метаданными в форме объектов.По масштабам применения прикладное программное обеспечение делятна локальное (индивидуальное), офисное (для локальных сетей), корпоративное(распределенное с взаимодействием в глобальной сети) и федеративное (дляглобальных сетей) [77].Малые (до 1000 человек) офисные программные комплексы позволяютвестимногофункциональныйпроизводственныхресурсов.оперативныйСредниеианалитическийинтегрированныеучетпрограммныекомплексы архитектуры клиент-сервер позволяют вести учет распределенныхпроизводственных ресурсов в малых (до 1000 человек) и средних (до 10000человек) корпорациях.В более крупных корпорациях (от 10000 сотрудников) и на федеративномуровне для комплексного консолидированного учета производственныхресурсов применяются портальные программные комплексы индустриальноготипа с высокой масштабируемостью и отказоустойчивостью [29], [133], [182],[271], [274] и др.В настоящей главе проводится комплексный многокритериальныйсравнительный анализ подходов и тенденций разработки КПК, ориентированныхна гетерогенные, глобально распределенные ИС.Вразделепервомисследуютсяособенностиархитектур,поддерживающих гетерогенные, глобально распределенные ИС.В разделе втором рассматриваются методологии разработки КПК.18В разделе третьем обсуждаются возможности моделей данных иподдерживающих СУБД для разработки гетерогенных КПК, функционирующихв глобальной среде.В разделе четвертом представлен анализ и дана классификацияинструментальных средств, поддерживающих проектирование гетерогенногоинтернет-ПО.В разделе пятом изложены особенности применения технологическихсхем и стандартов разработки КПК.В разделе шестом классифицированы важнейшие корпоративныепортальные комплексы и исследованы их возможности.В разделе седьмом дан обзор моделей данных для программных систем икомплексов в интернет-cреде.В разделе восьмом представлена постановка задачи интеграции данных вгетерогенных КПК.Результаты, полученные в настоящей главе, опубликованы в работах [4346], [53], [55], [58], [59].1.
Сравнительный анализ особенностей архитектур распределенных ИСДля обеспечения надежного и безопасного взаимодействия в реальномвремени компонент многофункциональных гетерогенных распределенныхпрограммныхкомплексовсвысокимикластеризациейвычислительнымипараллелизмомииспользуютсякомпонентныхархитектурно-технологическихмощностями,современныерешений:OMGвариантыCORBA(www.omg.org/corba), Oracle J2EE (download.oracle.com/javaee 1 ) и Microsoft.NET (www.microsoft.com/net). Компонентный подход к разработке ПО вступилв активную фазу в начале 90-х годов, поскольку скорость создания ИС началасущественно отставать от предъявляемых бизнесом требований.
До этогопериода большинство ИС характеризовалось устойчивой повторяемостьюЗдесь и далее при указании интернет-адресов в формате URL префиксы “http://” и “www” могут быть опущеныиз соображений экономии пространства119типовых модулей. Тем не менее, предпринимались попытки к построениютехнологий обеспечения взаимодействия гетерогенного ПО. Одно из наиболееизвестных решений для интеграции и унификации ПО было получено в 80-х гг.компанией General Motors в форме однородного протокола MAP (ManufacturingAutomation Protocol, www.automationmag.com/pages/glossary/glossary_m.htm) –стандартного коммуникационного стека для передачи сообщений в единомформате.
К сожалению, первоначальные результаты не получили широкогопрактическогоприменениявсилугромоздкостиинеоднозначностиспецификаций.1.1 Ранние архитектуры (мэйнфреймы, файл-сервер, клиент-сервер)Впервые подходы к решению подобных задач были намечены,повидимому, в 60-х годах в форме узкоспециализированных корпоративныхпрограммных комплексов на основе мэйнфреймовых СУБД с удаленнымтелекоммуникационным доступом, не основанных на моделях данных и неучитывавшихрядасовременныхтенденцийкорпоративныхсетевыхвычислений, в частности, развития интернет-технологий [66].
Тем не менее,такие особенности архитектуры, как высокая эффективность вычислений иотказоустойчивость, защищенность от ошибок персонала и системных сбоев,позволяют решениям, основанным на файл-серверном подходе (например,ранних версий SAP производства Software AG, www.sap.com), сосуществовать ссовременными технологиями.Врамкахданнойархитектурывсябизнес-логикаприложениясосредоточена на сервере – компьютере высокой вычислительной мощности,ресурсы (дисковую и оперативную память, данные и программы) которогосовместно используют компьютеры пользователей ПО.
При этом возможнымонопольныйрежимиспользованияресурсовсервера,коллективныйразделяемый (в частности, с приоритетами) и удаленный доступ [66].Прикладные ИС сетевой архитектуры клиент-сервер [252] состоят изсерверной (для оптимизации многопользовательского управления доступом) и20клиентской (для организации взаимодействия пользователей с данными,реализации бизнес-логики и запросов) компонент. Поскольку клиентская исерверная части приложения совместно распределяют загрузку между собой,архитектураклиент-серверпотенциальнообеспечиваетболеевысокуюпроизводительность, чем файл-серверная.Как для мэйнфреймов, так и в архитектуре клиент-сервер запросыудаленных пользователей обрабатываются централизованно.
При этом основноеотличие архитектур состоит в том, что клиент в системах клиентсервер способенсамостоятельнообрабатыватьинформацию,атерминалымэйнфреймадействуют лишь как устройства ввода/вывода.В архитектуре клиент-сервер выделяют уровни приложения (доступ кфайлам, БД и обработка транзакций), промежуточного слоя (далее ППО [252] –поддержка передачи данных, служба каталогов и защита информации), а такжетранспортный (передача информации и взаимодействие между разнороднымикомпьютерами на основе протоколов – TCP/IP, SPX/IPX, SNA) [66]) и сетевой(физическая пересылка данных) уровни.
Преимущества ППО выводят накачественно новый уровень решение проблемы проектирования ИС внеоднородной вычислительной среде; коммуникации, зачастую, реализуютсячерез удаленные вызовы процедур (RPC).Прикорпоративнойэксплуатациипрограммныхкомплексовдорогостоящие высокопроизводительные серверы совместно обслуживаюттысячи клиентов, балансируя загрузку и обеспечивая более эффективноеиспользование вычислительных ресурсов. Кроме того, крупные предприятиямогут сохранить свои вложения в существующие клиентские технологии,наращивая масштабы систем за счет дополнительных или более мощныхсерверов.
Централизация корпоративных данных в архитектуре клиент-серверзначительно повышает эффективность их использования. Хотя затраты нааппаратную часть проекта в архитектуре клиент-сервер существенно меньше,чем для мэйнфреймов и мини-ЭВМ, обучение и подготовка квалифицированныхразработчиков, администраторов и пользователей требуют значительных21расходов. Благодаря возможности балансировки загруженности системы, а такжеобъектно-ориентированным средствам разработки (CASE, RAD) [252] идружественному графическому интерфейсу (GUI), схема клиентсервер упрощаетпроектирование, реализацию и сопровождение корпоративных программныхкомплексов.
Многие системы на базе серверов предусматривают интеграцию сунаследованными данными, размещенными на мэйнфреймах, где применяютсяDB2, ISAM, IMS и другие СУБД [66].С переходом к архитектуре клиент-сервер решение задач анализабольших объемов данных переходит от системных программистов иадминистраторов к бизнес-аналитикам – пользователям ЛВС.