Терминальная архитектура автоматизированной информационной системы.

Создание информационных систем в терминальной архитектуре с использованием мэйнфреймов имеет значительные исторические традиции. За рубежом и в нашей стране еще недавно широко ис-пользовались такие комплексы на основе электронно- вычислительных машин высокой производительности. Преимуществом таких систем является централизованная многопоточная и многозадачная обработка всей информации, находящейся в информационной системе. Это позволяет оптимизировать использование дорогостоящих вычислительных ресурсов высокой производительности центральной машины. При работе мэйнфрэйма каждому пользователю и каждому процессу выделяется комплекс информационных ресурсов, позволяющий решать поставленные задачи. Пользователь может общаться с машиной как с помощью скоростных устройств ввода-вывода информации, являющихся принадлежностью вычислительного комплекса на базе мэйнфрэйма, так и посредством работы на терминалах, подключенных к центральной машине комплекса. Операционные системы мэйн- фрэймов отличаются устойчивостью в работе, защищенностью и эффективностью использования ресурсов памяти, центрального процессора (одного или нескольких) и периферийных устройств ввода-вывода информации. Данная архитектура изначально была ориентирована на эффективное решение нескольких (или многих) различных задач одновременно в режиме разделения времени, потому имеет развитые средства защиты информации и защиты от сбоев. Расчет операционных систем на работу большого числа (до нескольких тысяч) пользователей определил создание развитых и скоростных телекоммуникационных средств, встроенных в операционные системы и аппаратную часть мэйнфрэймов, поддержку всех основных, в том числе многопоточных коммуникационных протоколов.

Аппаратная часть системы, создававшаяся для условий многолетней безостановочной работы в напряженном режиме обработки информации, отличается высокой надежностью и отказоустойчивостью. Программные продукты, устанавливаемые только на центральную машину, позволяют достаточно легко и быстро выполнять модификацию и замену без ущерба для пользователей системы.Однако в последние годы мировая практика свидетельствует о значительной переориентации основных потребителей систем на основе мэйнфрэймов на применение более дешевых решений с использованием новых компьютерных технологий. Это происходит по ряду причин1. Создание терминальных систем чаще всего приводит к мо-нополизации поставщиком начальной системы всех услуг по их развитию.2. Интенсивное развитие персональных компьютеров и мини- ЭВМ на основе высокопроизводительных процессорных комплексов, насыщение ими рынка информационных технологий привело к появлению недорогих конкурентных решений. Снижение цен на вычислительные системы на базе мощных микропроцессоров при повышении их производительности и экономичности энергопо-требления делает эти системы очень привлекательными для широкого применения в сферах, традиционных для мэйнфрэймов банки, коммуникации, финансовая деятельность, сложные корпоративные системы.3. Совершенствование операционных систем персональных компьютеров и систем на их основе приближает их к мэйнфрэй- мам по характеристикам как производительности и надежности, гак и в области поддержки многозадачности и многопоточности.

Разработчики прикладного программного обеспечения и инстру-ментальных пакетов, ориентируясь на персонал менее квалифици-рованный, чем в случае эксплуатации мэйнфрэймов, выпускают продукты, более ориентированные на пользователя, и, конкурируя между собой на широком рынке, устанавливают на эти продукты цены существенно ниже, чем программные продукты такого же класса для монопольных производителей суперкомпыотерных систем.Не отрицая важной роли суперкомпьютеров и систем с их применением, создатели и интеграторы современных автоматизи-рованных информационных технологий избирают ориентацию на применение легко масштабируемых и удобных в применении систем на базе локальных вычислительных сетей как общего, так и закрытого доступа. Особое место при этом отводится перспективным системам UNIX, Windows NT и NetWare. При этом мэйнфрэймы могут рассматриваться как мощные файловые серверы, серверы глобальных баз данных и коммуникационные серверы этих сетей. Перспективы применения таких дорогостоящих в приобретении и эксплуатации вычислительных машин должны рассматриваться в строгом соответствии с реальной потребностью в их услугах.

22 Архитектура "клиент-сервер" автоматизированной информационной системы.

Согласно онлайновому словарю компьютерных терминов, клиент-сервер - это вид распределенной системы, в которой есть сервер, выполняющий запросы клиента, причем сервер и клиент общаются между собой с использованием того или иного протокола.

Под клиентом понимается программа, использующая ресурсы, а под сервером (по английски - слуга) программа, обслуживающая запросы клиентов на получение ресурсов определенного вида. Столь широкое определение включает в себя практически любую программную технологию, в которой участвуют больше одной программы, функции между которыми распределены асимметрично. Соответственно, говорят о технологии КС применителько к операционным системам, локальным и глобальным сетям и т. д.

Такое широкое определение рождает некоторую путаницу. Так, файл-серверная система тоже использует технологию клиент-сервер, однако с точки зрения архитектуры прикладных программ важным является то, какого рода ресурсы сервер предоставляет клиентам.

Понятие архитектуры клиент-сервер в системах управления предприятием связано с делением любой прикладной программы на три основных компонента или слоя. Этими тремя компонентами являются:

· компонент представления (визуализации) данных;

· компонент прикладной логики;

· компонент управления базой данных.

Действительно, любая программа, компьютеризирующая выполнение той или иной прикладной задачи, должна обмениваться информацией с пользователем, осуществлять собственно обработку этой информации в рамках автоматизации того или иного бизнес-процесса, и, наконец, хранить данные используемые в программе, на том или ином постоянном носителе.

Для локальных приложений, полностью работающих на ПЭВМ (например, Word или Excel), все эти компоненты собраны вместе и не могут быть распределены между различными компьютеры. Такая программа является монолитной и использует для выполнения ресурсы только того компьютера, на котором выполняется.

В файл-серверных приложениях часть компоненты хранения переносится на файловый сервер, однако, все манипуляции со структурами данных выполняются на клиентской машине, и код пользовательской программы тоже работает только на ней.

Критерием, позволяющим отнести прикладную программы к архитектуре клиент-сервер является то, что хотя бы один из трех ее компонентов полностью выполняется на другом компьютере, и взаимодействие между компонентами на разных компьютерах осуществляется через ту или иную сетевую среду посредством передачи запросов на получение того или иного ресурса.

Поскольку архитектура клиент-сервер является частным случаем технологии клиент-сервер, в ней обязательно есть клиент и сервер. Соответственно, выделяют клиентскую и серверную стороны приложения. Клиентская сторона приложения функционирует на рабочем месте пользователя, в роли которого в подавляющем числе случаев выступает персональный компьютер. Серверная сторона функционирует на специализированном комплексе, включающем в себя мощные аппаратные средства, требуемый набор стандартного программного обеспечения, систему управления базами данных и собственно структуры данных.

Взаимодействие клиентской и серверной частей приложения осуществляется через сеть - локальную или глобальную. При этом с точки зрения клиента и сервера взаимодействие осуществляется прозрачно, соответственно сетевой компонент здесь включает в себя совокупность необходимого сетевого оборудования, набор программных технологий, обеспечивающих передачу данных между узлами сети, а также собственно протокол или протоколы для обмена запросами и результатами их выполнения.

Компонент визуализации прикладной задачи осуществляет ввод информации пользователем с помощью тех или иных средств, а также вывод информации на экран и печать. Компонент визуализации для архитектуры клиент-сервер всегда исполняется на рабочем месте пользователя (поскольку должен же он наблюдать какие-либо результаты работы программы).

Компонент прикладной логики решает собственно ту или иную задачу, связанную с обработкой данных в той или иной предметной области. Этот компонент может быть распределен между клиентской и серверной частью различным образом в зависимости от применяемой модели.

Компонент хранения базы данных осуществляет физические операции, связанные с хранением данных, чтением информации из БД и записью в нее. В архитектуре клиент-сервер этот компонент всегда выполняется на сервере.

С точки зрения количества составных частей клиент-серверные системы делятся на двухуровневые и трехуровневые. Двухуровневые системы состоят только из клиента и сервера. В трехуровневых же между пользовательским клиентом и сервером, осуществляющим хранение и обработку базы данных появляется третий, промежуточный слой, являющийся для пользователя сервером, а для системы управления базами данных - клиентом. Такая архитектура позволяет более гибко распределять функции системы и нагрузку между компонентами программно-аппаратного комплекса, а также может снизить требования к ресурсам рабочих мест пользователей. Необходимой платой за это является то, что подобные системы намного сложнее в разработке, внедрении и эксплуатации и требуют значительных затрат и высококвалифицированного персонала.