Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009 (960530), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Введение в системы баз данных / Пер. с англ. 6-е изд. К.: Диалектика, 1998.2. ЗамулинА. В. Системы программирования баз данных и знаний. Новосибирск.:Наука. Сиб. отд., 1990.3. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. / Пер. сангл. М.: Мир, 1980.4. Романов Б. А., Кушниренко А. С. dBase IV. Назначение, функции, применение.М.: Радио и связь, 1991.5. Ульман Дж. Основы систем баз данных. М.: Финансы и статистика, 1983.1094. Информационные системы в сетяхСоздание и применение информационных систем в сетях компьютеров, содной стороны, дает заметные преимущества, с другой стороны, вызывает рядпроблем.
В частности, возникают проблемы администрирования и защиты информации. В разделе рассматриваются основные понятия, связанные с сетямикомпьютеров и информационными системами в них, варианты архитектурыклиент-сервер, управление данными и доступ к ним, особенности информационных систем в локальных сетях, Интернете и интранете.4 . 1 . Основные понятияОсновные понятия сетей ЭВМ раскроем, рассматривая виды и состав сетей, используемое программное и аппаратное обеспечение, а также методыуправления ресурсами.Виды и состав сетейСетью называется совокупность компьютеров или рабочих станций (PC),объединенных средствами передачи данных. Средства передачи данных, в своюочередь, в общем случае могут состоять из следующих элементов: связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и других), коммутирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей,сообщений, пакетов и дейтаграмм), видам среды передачи и т.д.В зависимости от удаленности компьютеров сети условно разделяют налокальные и глобальные.Произвольная глобальная сеть может включать другие глобальные сети,локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода.
Глобальные сети различают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве устройствввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующиеустройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы. Перечисленные элементы сети могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.110Часть 1.
Основыпостроениябаз данныхПримером глобальной сети служит одна из первых в мире сеть ARPANET,а также сеть Интернет.В локальных вычислительныхсетях ( Л В С ) компьютеры расположенына расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощискоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 10 и более Мбитов/с (неисключается соединение компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий).
Л В С обычно развертываются в рамках некоторой организации(корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.В глобальной сети основным видом взаимодействия между независимымикомпьютерами является обмен сообщениями. Более интенсивный обмен информацией происходит в локальных сетях. В них, по существу, организованоуправление аппаратно-программными ресурсами всех входящих в сеть компьютеров. Реализует эти функции сетевое ПО. Вкратце остановимся на программно-аппаратных ресурсах и методах управления ими в ЛВС.Программное обеспечение ЛВСНезависимо от того, в какой сети работает некоторый компьютер, функции установленного на нем программного обеспечения условно можно разделить на две группы: управление ресурсами самого компьютера (в том числеи в интересах решения задач для других компьютеров) и управление обменомс другими компьютерами (сетевые функции).Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС.
Функциисетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как ввиде отдельных пакетов сетевых программ, так и виде сетевой О С (СОС).При разработке сетевого П О используется иерархический подход, предполагающий определение совокупности сравнительно независимых уровнейи интерфейсов между ними. Это позволяет легко модифицировать алгоритмы программ произвольного уровня без существенного изменения другихуровней. В общем случае допускается упрощение функций некоторого уровня или даже его полная ликвидация.Д л я упорядочения разработки сетевого П О и обеспечения возможностивзаимодействия любых вычислительных систем, Международная Организация по Стандартизации (International Organization for Standardization — ISO)разработала Эталонную Модель взаимодействия открытых систем (OpenSystem Interconnection Reference model — модель OSI).Эталонная Модель определяет следующие семь функциональных уровней:• физический (physical layer);• канальный или управления линией (звеном) передачи (data link);• сетевой (network layer);• транспортный (transport layer);4.
Информационныесистемыв сетях111• сеансовый (session layer);• представительный (presentation layer);• прикладной или уровень приложений (application layer).Отличия сетей друг от друга вызваны особенностями используемого аппаратного и программного обеспечения, различной интерпретацией рекомендаций фирмами-разработчиками, различием требований к системе со сторонырешаемых задач (требования защищенности информации, скорости обмена,безошибочности передачи данных и т. д.) и другими причинами.
В сетевом П Олокальных сетей часто наблюдается сокращение числа реализуемых уровней.Аппаратные средства ЛВСОсновными аппаратными компонентами Л В С являются: рабочие станции,серверы, интерфейсные платы (сетевые адаптеры) и кабели.Рабочие станции ( P C ) — это, как правило, персональные ЭВМ, которыеявляются рабочими местами пользователей сети.Иногда в PC, непосредственно подключенной к сетевому кабелю, могутотсутствовать накопители на магнитных дисках. Такие PC называют бездисковыми рабочими станциями. Основным преимуществом бездисковых P Cявляется низкая стоимость, а также высокая защищенность от несанкционированного проникновения в систему пользователей и компьютерных вирусов.
Недостаток бездисковой P C заключается в невозможности работать вавтономном режиме (без подключения к серверу) и иметь собственные архивы данных и программ.Серверы в Л В С выполняют функции распределения сетевых ресурсов.Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер. В одной сети может быть один илинесколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.При наличии в Л В С нескольких серверов, каждый из них управляет работой подключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом. Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие —выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.Сетевой адаптер может находиться на материнской плате компьютера либобыть выполнен в виде отдельного устройства (карты), подключаемого к стандартному разъему.
Он имеет три основные характеристики: скорость передачи (в мегабитах в секунду), разрядность (8, 16, 32,64) и используемый методдоступа к сетевому каналу данных. Адаптеры для организации беспроводныхсетей характеризуются также частотой радиосигнала и обычно подключаются к разъему PCI или USB.Часть 1. Основы построения112базданныхСуществуют различные схемы объединения компьютеров в Л ВС. Класс и ч е с к и м и с ч и т а ю т с я т о п о л о г и и «звезда», «кольцо» и « о б щ а я шина».Наиболее широко используются следующие стандартизованные методы доступа к сетевому каналу:• Ethernet (поддерживает шинную топологию);• Arcnet (поддерживает звездную топологию);• T o k e n - R i n g (поддерживает кольцевую топологию).Конфигурация соединения элементов в сеть (топология) во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т. д.Одним из подходов к классификации топологий Л В С является выделениед в у х о с н о в н ы х к л а с с о в т о п о л о г и й : широковещательныхи последовательных.В широковещательныхконфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами.
К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром»можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.В последовательныхконфигурациях каждый физический подуровеньпередает информацию одному компьютеру. Примерами последовательныхконфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальнымцентром», «снежинка».Д л я соединения компьютеров в Л В С чаще всего используют коаксиальный кабель (тонкий и толстый). Помимо коаксиального кабеля может применяться «витая пара» и оптоволокно.