Способы распределения данных

Организация обработки данных зависит от способа их распределения. Существуют централизованный, децентрализованный и смешанный способы распределения данных.

Централизованная организация данных является самой простой для реализации.

На одном сервере находится единственная копия базы данных. Все операции с базой данных обеспечиваются этим сервером. Доступ к данным выполняется с помощью удалённого запроса или удалённой транзакции.

Достоинством такого способа является лёгкая поддержка базы данных в актуальном состоянии, а недостатком – то, что размер базы ограничен размером внешней памяти: все запросы направляются к единственному серверу с соответствующими затратами на стоимость связи и временную задержку. Отсюда ограничение на параллельную обработку. База может быть недоступной для удалённых пользователей при появлении ошибок связи и полностью выходит из строя при отказе центрального сервера.

Децентрализованная организация данных предполагает разбиение информационной базы на несколько физически распределённых. Каждый клиент пользуется своей базой данных, которая может быть либо частью общей информационной базы, либо копией информационной базы в целом, что приводит к её дублированию для каждого клиента.

Распределение данных на основе разбиения. База данных размещается на нескольких серверах. Существование копий отдельных частей недопустимо. Достоинства этого метода: большинство запросов удовлетворяются локальными базами, что сокращает время ответа; увеличивается доступность данных и надёжность их хранения; стоимость запросов на выборку и обновление снижается по сравнению с централизованным распределением; система останется частично работоспособной, если выйдет из строя один сервер. Недостатки: часть удалённых запросов или транзакций может потребовать доступ ко всем серверам, что увеличивает время ожидания и цену обслуживания; необходимо иметь сведения о размещении данных в различных БД. Однако доступность и надёжность увеличиваются. Такие базы данных наиболее подходят к случаю совместного использования локальных и глобальных компьютерных сетей.

Распределение данных на основе дублирования заключается в том, что в каждом сервере сети размещается полная база данных. Это обеспечивает наибольшую надёжность хранения данных. Недостатки: повышенные требования к объему внешней памяти; усложнение корректировки баз, так как требуется синхронизация в целях согласования копий. Достоинство: все запросы выполняются локально, что обеспечивает быстрый доступ. Данный способ используется, когда фактор надёжности является критическим, база небольшая, интенсивность обновления невелика.

Смешанная организация хранения данных объединяет два способа распределения: разбиение и дублирование, приобретая при этом и преимущества и недостатки обоих способов.

Появляется необходимость хранить информацию о том, где находятся данные в сети. При этом достигается компромисс между объемом памяти под базу в целом и под базу в каждом сервере, чтобы обеспечить надёжность и эффективность её работы: легко реализуется параллельная обработка, то есть обслуживание распределённого запроса, или транзакции. Несмотря на гибкость смешанного способа организации данных остаётся проблема взаимозависимости факторов, влияющих на производительность системы, проблема её надёжности и выполнения требований к памяти. Смешанный способ организации данных можно использовать лишь при наличии сетевой СУБД.

 

Технология «клиент-сервер»

В базах данных коллективного пользования центральным технологическим звеном являются серверы баз данных.

Основная идея технологии «клиент-сервер» заключается в том, чтобы серверы расположить на мощных машинах, а приложения клиентов, использующих язык, - на менее мощных машинах. Сервер отправляет клиенту не полную копию базы данных, а только логически необходимые порции, тем самым, сокращая трафик сети (поток сообщений сети). В технологии «клиент-сервер» программы клиента и его запросы хранятся отдельно от СУБД. Сервер обрабатывает запросы клиентов, выбирает необходимые данные из базы данных, посылает их клиентам по сети, производит обновление информации, обеспечивает целостность и сохранность данных.

Основными видами технологии распределённой обработки данных являются:

1. Технология «клиент-сервер», ориентированная на автономный компьютер, то есть клиент и сервер размещены на одной ЭВМ.

2. Технология «клиент-сервер», ориентированная на централизованное распределение. Клиент получает доступ к данным одиночного удалённого сервера, данные могут только считываться, число запросов должно быть невелико.

3. Технология «клиент-сервер», ориентированная на локальную вычислительную сеть. Единственный сервер обеспечивает доступ к базе; клиент формирует процесс, отвечающий за содержательную обработку данных, их представление и логический доступ к базе; доступ к БД замедлен, так как клиент и сервер связаны через локальную сеть.

4. Технология «клиент-сервер», ориентированная на изменение данных в одном месте. То есть клиент может изменять данные только в своей локальной сети.

5. Технология «клиент-сервер», ориентированная на изменение данных в нескольких местах. Присутствует сервер-координатор, поддерживающий протокол передачи данных между различными серверами.

6. Технология «клиент-сервер», ориентированная на распределённую СУБД.