Информационные системы - это комплекс средств, предназначенных для хранения, упорядочивания и анализа больших объёмов информации.
Информационные системы Электронные Не электронные
База данных отдела кадров предприятия Записная книжка в мобильном телефоне Сеть Интернет
Каталог в библиотеке Регистратура в больнице Библиотека
База данных 1. База данных - система для хранения больших объёмов структурированной информации (информации, которая вводится по шаблону) определённого типа.
каталог библиотеки;регистратура больницы записная книжка мобильного телефона база данных отдела кадров
2. База знаний - система для хранения большого объема неструктурированной информации различных типов.
библиотека; сеть Интернет
3. Информационно- аналитическая система (ИАС)- система, предназначенная как для хранения, так и для анализа хранимой информации
Exсel;STATISTICA1С бухгалтерияSPSS
работают по технологии файл-сервер, работают на отдельно стоящем компьютере, работают без использования компьютерной сети (Excel, STATISTICA, SPSS) Не сетевые информационные системы информационные системы
работают по технологии клиент-сервер, работают на на компьютере, подключённом к компьютерной сети (Интернет) Сетевые информационные системы информационные системы
Основное отличие технологии клиент-сервер от технологии файл-сервер заключается в способе хранения информации.
Любая информационная система или база данных (с точки зрения их создания) в языках программирования состоят из трёх компонентов: 1. Файл данных - файл, находящийся на локальном компьютере или на сервере, который содержит внутри себя структуру данных. К структуре данных относятся таблицы, запросы и фильтры, а также хранимые процедуры, пользовательские функции, диаграммы и триггеры;
2. Объект связи - объект языка программирования, осуществляющий связь между файлом данных и интерфейсом информационной системы; 3. Интерфейс информационной системы - комплекс средств, осуществляющий взаимодействие системы с конечными пользователями. Он может находиться как на клиентском компьютере, так и на сервере.
Типовые функциональные компоненты информационной системы Обозначе- ние Наименование Характеристика PS Presentation Services (средства представления) Обслуживает пользовательский ввод и отображает то, что сообщает ему компонент логики представления (PL), с использованием соответствующей программной поддержки PL Presentation Logic (логика представления) Управляет взаимодействием между пользователем и ЭВМ. Обрабатывает действия пользователя при выборе команды в меню, щелчке на кнопке или выборе пункта в списке BL Business Logic (прикладная логика) Набор правил для принятия решений, вычислений и операций, которые должно выполнить приложение
Типовые функциональные компоненты информационной системы Обозначе- ние Наименование Характеристика DL Data Logic (логика управления данными) Операции с базой данных (реализуемые SQL- операторами), которые нужно выполнить для реализации прикладной логики управления данными DS Data Services (операции с базой данных) Действия СУБД, реализующие логику управления данными, такие как, манипулирование данными, определение данных, фиксация или откат транзакций и т.п. СУБД обычно компилирует SQL-приложения FS File Services (файловые операции) Дисковые операции чтения и записи данных для СУБД и других компонентов. Обычно являются функциями операционной системы (ОС)
Пользовательский интерфейс Бизнес-логика Управление данными Компоненты информационной системы по выполняемым функциям можно разделить на три слоя: слой представления, слой бизнес-логики и слой доступа к данным.
Пользовательский интерфейс Средства представления (Presentation Services (PS)) Логика представления (Presentation Logic (PL)) Слой представления - все, что связано с взаимодействием с пользователем: нажатие кнопок, движение мыши, отрисовка изображения, вывод результатов поиска и т.д.
Бизнес-логика Прикладная логика (Business or Application Logic (BL)) Логика данных (Data Logic (DL)) Бизнес логика - правила, алгоритмы реакции приложения на действия пользователя или на внутренние события, правила обработки данных.
Управление данными Средства управления БД (Data Services (DS)) Средства управления файлами (File Services (FS)) Слой доступа к данным - хранение, выборка, модификация и удаление данных, связанных с решаемой приложением прикладной задачей
Классификация ИС по способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы
Файл-сервер Функции: физическое хранение данных Клиенты Высокая нагрузка на сеть: передаются большие объемы данных Функции: интерфейс пользователя, логика обработки, управление запросами Архитектура «Файл-Сервер»
+ + простота разработки; + + независимость компьютера от сети; + + высокая защита от несанкционированного доступа; _ _ не оперативное обновление данных на нескольких компьютерах; _ _ высокая стоимость компьютеров для работы в такой системе; _ _ сложность изменения структуры данных.
Сервер - система, процесс, компьютер, владеющие каким-либо вычислительным ресурсом (памятью, временем процессора, файлами и т. д.) Клиент - система, процесс, компьютер, пользователь, делающие запрос к серверу на использование ресурса Технология клиент-сервер
Сервер баз данных Функции: физическое хранение данных, логика обработки, управление запросами Клиенты Невысокая нагрузка на сеть: передаются запросы и результаты Функции: интерфейс пользователя, логика обработки Архитектура «Клиент-Сервер»
Особенностью архитектуры клиент-сервер является наличие выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов (Structured Query Language, SQL) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации. Отличительная черта серверов БД наличие справочника данных, на котором записаны структура БД, ограничения целостности данных, форматы и даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе. Объектами разработки для таких приложений, помимо диалога (DL) и логики обработки (PL, BL) являются, прежде всего, реляционная модель данных и связанный с ней набор SQL-операторов для типовых запросов к базе данных
сервер клиент Диалог PL, PS Логика обработки BL, DL Управление данными DS, FS Хранимая процедура процедура с SQL- операторами для доступа к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров и выполняемая па сервере БД Ключевым отличием архитектуры клиент-сервер от архитектуры файл-сервер является абстрагирование от внутреннего представления данных (физической схемы данных). Теперь клиентские программы манипулируют данными на уровне логической схемы.
+ простая синхронизация данных; + низкая стоимость аппаратного обеспечения (мощным должен быть только сервер); + оперативное изменение структуры данных; - низкая защита от несанкционированного доступа; - зависимость от компьютерной сети; - высокая стоимость сервера.
удаленный специализированный сервер базы данных, выделенный для услуг обработки данных DS и файловых операций FS (без использования хранимых процедур). сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика BL и с которого логика обработки дачных DL выполняет операции с базой данных DS приложения клиентов, выделенные для выполнения функций и логики представлений РS и РL и имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней: 32
Сервер баз данных Функции: физическое хранение данных, управление данными логика обработки, управление запросами Клиенты Функции: интерфейс пользователя Сервер приложений Функции: логика обработки, реализация бизнес-правил
Компоненты трехзвенной архитектуры, с точки зрения программного обеспечения реализуют определенные сервера БД, web-сервера и браузеры. Место любого из этих компонентов может занять программное обеспечение любого производителя.
Многоуровневая архитектура клиент-сервер
36 Плюсы: 1. Тонкий клиент. 2. Между клиентской программой и сервером приложения передается лишь минимально необходимый поток данных - аргументы вызываемых функций и возвращаемые от них значения. Это теоретический предел эффективности использования линий связи, даже работа с ANSI- терминалами (не говоря уже об использование протокола http) требует большей нагрузки на сеть. 3. Сервер приложения ИС может быть запущен в одном или нескольких экземплярах на одном или нескольких компьютерах, что позволяет использовать вычислительные мощности организации столь эффективно и безопасно как этого пожелает администратор ИС.
37 4. Дешевый трафик между сервером приложений и СУБД. Трафик между сервером приложений и СУБД может быть большим, однако это всегда трафик локальной сети, а их пропускная способность достаточно велика и дешева. В крайнем случае, всегда можно запустить СП и СУБД на одной машине, что автоматически сведет сетевой трафик к нулю. 5. Снижение нагрузки на сервер данных по сравнению с 2.5- слойной схемой, а значит и повышение скорости работы системы в целом. 6. Дешевле наращивать функциональность и обновлять ПО. Минусы: 1. Выше расходы на администрирование и обслуживание серверной части.
Отсутствие необходимости использовать дополнительное ПО на стороне клиента Возможность подключения практически неограниченного количества клиентов Централизованное место хранения данных Недоступность при отсутствии работоспособности сервера или каналов связи Достаточно низкая скорость веб-сервера и каналов передачи данных
41 Архитектура Web-СУБД Intranet-приложения Простая организация Intranet-системы с использованием средств WWW при применении Web-технологии существует 2 подхода в ее реализации на стороне Web-сервера: CGI (Common Gateway Interface) – внешняя программа выполняется в отдельном адресном пространстве API (Application Programming Interface) – внешние процедуры компонуются совместно со стандартной частью Web-сервера
Вызов внешней процедуры Web-сервера Доступ к базе данных в Intranet-системе 42
43
Распределенные информационные системы Распределенная система это набор независимых вычислительных машин, представляющийся их пользователям единой объединенной системой. Характеристики распределенных систем: 1. От пользователей скрыты различия между компьютерами и способы связи между ними. То же самое относится и к внешней организации распределенных систем. 2. Пользователи и приложения единообразно работают в распределенных системах, независимо от того, где и когда происходит их взаимодействие. 3. Распределенные системы должны также относительно легко поддаваться расширению, или масштабированию.
45 Распределенная система организована в виде службы промежуточного уровня.
Можно выделить шесть основных характеристик архитектуры распределённых систем: совместное использование ресурсов (как аппаратных, так и программных); открытость – возможность увеличения типов и количества ресурсов; параллельность – возможность выполнения нескольких процессов на различных узлах системы (при этом они могут взаимодействовать); масштабируемость – возможность добавлять новые свойства и методы; отказоустойчивость – способность системы поддерживать частичную функциональность за счёт возможности дублирования информации, аппаратной и программной составляющей.
К недостаткам распределённых систем следует отнести: структурная сложность; сложно обеспечить достаточный уровень безопасности; на управление системой требуется большое количество усилий; непредсказуемая реакция на изменения.