Технологии клиент/сервер в системах управления

 

В любой архитектуре информационной системы управления объединение рабочих месте в групповые структуры играет важную роль. Основой является информационная технология обработки данных, при которой каждая рабочая станция выступает как клиент, а различные виды центральных процессоров (мейнфреймы, кластеры) выступают как серверы, организующие надежную групповую работу рабочих станций в сети. Рассмотрим сущность такой технологии.

Технология клиент/сервер - это распределение прикладной программы по двум логически различным компонентам, каждый из которых выполняет свои отдельные функции. Обычно клиент дает запросы на сервер на выполнение от своего имени определенной работы. Задачей сервера является обработка запросов и возврат результата клиенту. Этот процесс чаще всего происходит на физически разделенных компьютерах через тот или иной тип физической инфраструктуры локальной сети. Обычно серверные компьютеры более производительны и лучше оборудованы для выполнения работы, поступающей от машины клиента.

К выбору сервера следует подходить с особой тщательностью, т.к. именно его параметры, во многом, определяют производительность и надежность всей системы. В системах управления нашли применение мощные и дорогостоящие специализированные серверы позволяющие подключать десятки и сотни пользователей.

При выборе сервера следует определить задачи, которые будет решать сервер; решить, какие требования по надежности, бесперебойной работе сети, степени сохранности данных, защите от несанкционированного доступа предъявляются к системе управления; оценить максимальное количество пользователей-клиентов, которые будет работать с данным сервером.

Наряду с серверами и компьютерами пользователей-клиентов большую роль для увеличения производительности и надежности системы клиент/сервер играют характеристики локальной сети. Самый дешевый вариант предполагает использование коаксиального кабеля (например, 10BASE-2). Однако этот вариант отличается низкой надежностью и сложным диагностированием поврежденного кабеля. Физически более надежный вариант - витая пара (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet), применение которой требует помехозащищенных кодов и небольшого расстояния между соединяемыми объектами. В настоящее время большое распространение получили оптоволоконные линии связи, отличающиеся высокой надежностью и возможностью включения в сеть удаленных пользователей-клиентов.

Основными компонентами информационной системы управления являются аппаратура, операционные системы (ОС) и прикладное программное обеспечение, обеспечивающее функции управления.

Методы поддержки этих компонентов для конкретной информационной системы управления различны. Например, аппаратная платформа должна обеспечивать поддержку нескольких различных сетей и протоколов взаимодействия, ОС должны обеспечивать логическую связь не только между своими однородными компонентами, но также и с другими типами ОС.

Большинство компьютерных операционных систем (ОС) поддерживает среду клиент/сервер. Основным условием эффективности работы является надежность компонентов сети, всей системы в целом и поддержка процессов выполнения заданий приложений. Некоторые ОС ориентированы на работу в качестве ОС-клиентов, другие - в качестве ОС-серверов.

В системах клиент/сервер компоненты ОС системного уровня выполняют на сервере, такие функции, как совместное использование файлов, а на компьютере клиента осуществляется обработка самого приложения. Наиболее распространенное применение системы клиент/сервер связано с реляционными базами данных.

Одной из проблем, с которой сталкиваются пользователи систем клиент/сервер, является неоднородность вычислительной среды. Термин неоднородная вычислительная среда означает, что в системе клиент/сервер применены отличающиеся по свойствам друг от друга компьютеры. Использование совместимых сервера, рабочих станций и других элементов локальной сети, позволяет решить эту проблему.

Важнейшая проблема для администраторов информационных систем управления - обеспечение взаимодействия элементов систем и их совместная работа. Перед разработчиками клиентских приложений возникла проблема создания такого программного обеспечения, которое могло бы работать на максимально возможном числе платформ и взаимодействовать со всеми другими платформами. Каждый поставщик клиентских приложений старается поддерживать основные платформы пользователей своего программного обеспечения.

Во многих случаях пользователь принимает решение о покупке программных систем, руководствуясь следующими критериями:

· будут ли они совместимы с существующим программным и аппаратным обеспечением?

· можно ли их интегрировать с имеющейся платформой?

· будут ли они интегрироваться с платформами, которые планируется приобрести в будущем?

Трудную задачу совместимости различных систем легче всего решить с помощью соответствующей архитектуры клиентских приложений и ее компонентов.

Распределенные вычисления - это технологическая архитектура с многообещающими достоинствами и преимуществами. Как и в случае вычислений типа клиент/сервер, распределенные вычисления предусматривают распределение работ между несколькими компьютерами. Однако распределенные вычисления - более широкое понятие, поскольку обрабатывать задания, поступающие от клиентских компьютеров, могут несколько компьютеров кластера вступающие как сервер в данный момент. Распределенные вычисления можно рассматривать как вычисления клиент/сервер с одним клиентом и несколькими серверами.

Технология распределенных вычислений позволяет максимизировать использование существующего оборудования и полностью оптимизировать неоднородную среду. Однако распределенные вычисления имеют сложную архитектуру приложений и рост трудностей в управлении сетью в целом.

Вычисления клиент/сервер выгодны всем, кто связан с информационными системами. Пользователям гарантируется гибкость, производительность и полное использование ресурсов информационных систем. Выигрыш обеспечивается эффективным совместным использованием ресурсов компьютеров, что ведет к экономии эксплуатационных затрат. Администраторы информационных систем получают в свое распоряжение возможности всех ресурсов систем. Администраторы сети могут быстро создавать клиентские приложения и эффективно управлять сетевым графиком.

Важное направление в технологии клиент/сервер состоит в повышении эффективности использовании ресурсов собственно сервера при их совместном использовании клиентскими приложениями. Диски, принтеры, факсимильная связь и сетевые службы - могут совместно использоваться клиентами.

Технология клиент/сервер предлагает множество преимуществ, позволяющих повысить производительность информационных систем. В их числе:

· сокращение общего времени выполнения задач;

· уменьшение использования клиентом времени центрального процессора-сервера;

· уменьшение памяти, используемой клиентом;

· улучшение параметров сетевого графика.

Таким образом, технологии клиент/сервер создают предпосылки для решения сложных проблем прикладных систем обработки данных в информационных технологиях управления.