Лекция 2. Информационная система как компонент эффективной системы управления организации
Современные ИС рассматриваются как эффективный инструмент в конкурентной борьбе предприятия. В связи с этим ИС призваны быстро адаптироваться к новым потребностям бизнеса (его целям и задачам) и полностью соответствовать архитектуре предприятия (Enterprise Architecture – EA).
Многие из аналитиков крупных компаний (например, Клиф Финкельштейн) считают, что в настоящее время большинство из них просто перешли от состояния ручного хаоса к состоянию хаоса автоматизированного. Соответственно, практически любые крупные организации требуют структуризации и документирования как бизнес-процессов, так и обеспечивающих их информационных систем.
Организациярассматривается как стабильная формальная социальная структура, которая получает ресурсы из окружающего мира и перерабатывает их в продукты своей деятельности. Организации обладают как рядом общих черт, присущих им всем, так и многими индивидуальными особенностями.
Различают следующие способы описания организации:
· путем задания структуры (структурная модель);
· путем описания состояний (статика и динамика, состояние организации–набор показателей)
· с помощью описания оператора (функциональная модель).
При анализе эффективности использования корпоративной ИС на предприятии достаточно часто возникает вопрос о необходимости соответствия ее архитектуры архитектуре самого предприятия. Внедрение информационных систем на предприятии является сложным трудоемким процессом. Вместе с тем многие организации тратят большие денежные средства на внедрение различных информационных систем без анализа общей концепции развития предприятия. Построение комплексной информационной системы современного предприятия можно сравнить по сложности с проектированием города, где информационные системы соответствуют зданиям. Информационные системы, как и отдельные здания, требуют поддержки и правильной эксплуатации, ремонта и модернизации. Но жизненный цикл информационной системы существенно короче жизненного цикла здания.
Поэтому при проектировании корпоративной ИС необходимо представлять метамодель организации. Метамодель организации - это наиболее общее и всестороннее представление ее как единой системы, имеющей краткосрочные и долгосрочные цели ведения деятельности, определенные миссией и стратегией, обладающей внешними и внутренними ресурсами, необходимыми для выполнения миссии и достижения поставленных целей, а также сложившимися правилами осуществления деятельности - способами реализации бизнес-процессов и бизнес-функций.
Задание метамодели организации означает определение ее архитектуры и инфраструктуры .
Архитектура организации (EA - Enterprise Architecture) – некоторая концепция (логическое построение), определяющая, что и как она делает (миссия, цели, стратегия, основные функции), на какие части она распадается (свойства элементов), где они размещены (структура организации) и как эти части и на каких принципах взаимодействуют (взаимосвязь компонентов). Архитектура организации, как описание организации высшего для нее уровня, содержит в себе понятия более низкого уровня - архитектуры функциональных и структурных частей организации.
Архитектура предприятия определяет общую структуру и функции подсистем (бизнес и ИТ) в рамках всей организации в целом (включая партнеров и другие организации, формирующие так называемое «предприятие реального времени»), обеспечивает общую рамочную модель (framework), стандарты и руководства для архитектуры уровня отдельных проектов. Общее видение, обеспечиваемое архитектурой предприятия, создает возможность единого проектирования систем, адекватных, с точки зрения обеспечения целей организации , и способных к взаимодействию и интеграции там, где это необходимо.
Для построения архитектуры организации необходима определенная инфраструктура организации – комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур, составляющих и/или обеспечивающих основу для решения некоторой проблемы или задачи, т.е. инфраструктура - это набор средств реализации архитектуры. Выбор определенной архитектуры организации предопределяет необходимую для этого инфраструктуру. Для понятия «инфраструктура» также как и для понятия «архитектура» характерно содержание описания инфраструктур нижнего уровня иерархии и инфраструктур функциональной нацеленности
В соответствии со стандартом ANSI/IEEE 1471 архитектура организации рассматривается, как «фундаментальная организация системы , состоящая из совокупности компонент, их связей между собой и внешней средой, и принципы, которыми руководствуются при их создании и развитии».
Архитектура организации имеет две составляющие, которые описывают деятельность компании с двух основных позиций (Рис. 1.8):
· бизнес-архитектура описывает бизнес-правила и взаимодействие бизнес-процессов, структуру и потоки необходимой информации;
· архитектура информационных технологий описывает предприятие с позиции технических понятий, таких как аппаратные и компьютерные средства, программное обеспечение, защита и безопасность.
Рис. 1.8 Взаимосвязь архитектур бизнеса и ИС
Формализация архитектуры информационных систем предприятия обеспечивает уменьшение их уровня сложности и упрощает интеграцию. Оптимизация бизнес-процессов компании и оптимизация функциональности информационных систем, используемых для автоматизации бизнес-процессов, увеличивает приток инвестиций в информационные технологии. Архитектура предприятия в первую очередь объединяет архитектуры информационных технологий и бизнеса, обеспечивая системный подход к вопросам управления предприятием
Архитектура предприятия является связующим звеном между информационными системами и потребностями бизнеса предприятия для чего объединяет в себе процессы стратегического бизнес-планирования, прикладные информационные системы и процессы их сопровождения.
При этом архитектура предприятия неразрывно связана с основными рабочими процессами:
· стратегия и планирование на уровне предприятия;
· управление корпоративными проектами.
При разработке стратегии предприятия (Strategy and Planning) и в процессе управления корпоративными проектами (Enterprise program management) в настоящее время принято учитывать направление, непосредственно связанное с информационными технологиями. Современный менеджмент рассматривает ИТ-проекты и стратегические инициативы в области ИТ как определенный актив компании, которым можно управлять.
Специалисты компании META Group считают, что Business and IT portfolio management включает в себя управление портфелем информационных технологий, которое рассматривается, как процесс управления инвестициями в области управления ИТ-проектами. Под портфелем понимается совокупность проектов, выполняемых на общем пуле ресурсов (финансы, люди, оборудование, материалы, энергия). При этом пул ресурсов и результаты всех проектов портфеля находятся в компетенции одного центра ответственности – область пересечения архитектуры предприятия, стратегии предприятия и управления корпоративными проектами (Рис. 1.9). Стратегия и планирование при этом обеспечивают основу для выработки ИТ-стратегии предприятия, в соответствии с которыми появляются проекты внедрения (модернизации) информационных систем. Управление проектами – можно рассматривать, в первую очередь, как механизм, обеспечивающий переход от текущего состояния предприятия к планируемому, или, другими словами, переход от текущей архитектуры предприятия к целевой архитектуре.
Рис. 1.9 Управление портфелем информационных технологий
Представление информационных технологий в виде активов компании, позволяет корректно оценивать и расставлять приоритеты при вложении инвестиций и управлении ИТ-проектами (активами) с учетом приемлемого уровня риска, и, таким образом планировать инвестиции в эту область. Считается, что управление ИТ-портфелем должно преследовать три основные цели:
· максимизация эффективности ИТ-портфеля;
· синхронизация ИТ-портфеля с требованиями бизнеса;
· поиск оптимального баланса между риском и потенциальной отдачей от ИТ-портфеля.
Архитектура предприятия является одним из элементов управления ИТ-портфелем. Архитектура предприятия позволяет увидеть весь комплекс видов деятельности предприятия в целом, создает многоуровневые связи (стратегический уровень, структурный уровень, операционный уровень), отражающие воздействие отдельных элементов стратегии развития предприятия на его бизнес-процессы (Рис. 1.10), и их зависимость от информационных систем и технологических элементов. Она предоставляет необходимую информацию о бизнес-процессах и технологиях, необходимых для создания на предприятии эффективной информационной системы. Архитектура предприятия не только является основой для формирования портфеля активов, но также обеспечивает весь жизненный цикл многих ИТ-активов.
Рис. 1.10. Управление предприятием
В соответствии со структурой системы управления предприятием выделяют уровни абстракции архитектуры предприятия. На каждом из них существует единый набор моделей, принципов, руководства и, которые используются для создания и развития систем в контексте деятельности всего предприятия в целом. Можно выделить следующие три уровня абстракции (Рис. 1.11) 7: уровень архитектуры предприятия; уровень архитектуры отдельных решений; прикладной уровень (дизайн и разработка решений).
Рис. 1.11. Уровни абстракции архитектуры предприятия в контексте его видов деятельности
Уровень архитектуры предприятия – описывает элементы архитектуры стратегического уровня, ориентированные на создание общей концепции развития в масштабах всего предприятия в целом. На этом уровне рассматриваются основные цели и задачи предприятия, стратегия его развития, на основе которых разрабатывается ИТ-стратегия и ИТ-архитектура предприятия (формирование стратегии или предварительное планирование) . Здесь определяется общая структура информационных систем в рамках всей организации, в целом, и выделяются их основные функции.
Уровень архитектуры предприятия – это в первую очередь общая схема функционирования всего предприятия в целом, открывающая возможность проектирования всего комплекса информационных систем, обеспечивающих потребности предприятия, и их эффективную интеграцию. Построение такой схемы позволяет не только показать, какие именно бизнес-процессы, и информационные системы обеспечивают достижение основных целей предприятия, но и избежать их дублирования, повысить эффективность совместной работы.
Уровень отдельных решений – соответствует структурному уровню управления и определяет структуру и функции отдельных проектов. На этом уровне, формируется детализированная информация о приложениях, бизнес-процессах и их взаимосвязях. Здесь определяется структура информационных систем, их интерфейсы и функции. Определяются планы и схемы их развития, разрабатывается соглашение об уровне обслуживания (SLA).
Архитектура уровня отдельных проектов оценивает проект внедрения новых элементов информационной системы предприятия: как новые информационные системы будут вписываться в контекст всего предприятия, с кем они будут взаимодействовать и какие технологии использовать.
Прикладной уровень , включающий в себя дизайн отдельного решения и его архитектуру, планы реализации проектов. На этом уровне происходит работа уже непосредственно с информационными системами. Определяется структура и функции отдельных приложений, которые разрабатываются с целью обеспечения конкретной функциональности. Здесь происходит реализация стандартов и руководств, определенных на верхних уровнях.
Информационная система, на данном уровне рассматривается как сложный комплексный объект, динамически изменяющийся во времени. Конкретная реализация системы включает в себя приложения, базы данных и их реальное размещение, архитектуру, фактические потоки данных и реализацию процессов управления.
Количество уровней абстракции и их тип могут изменяться в зависимости от поставленных задач. Использование уровней абстракции позволяет осуществлять декомпозицию предприятия на отдельные подсистемы и элементы с последующим их анализом. Концепция разделения архитектуры предприятия на различные уровни абстракции помогает менеджерам принимать обоснованные управленческие решения на основе анализа влияния планируемых изменений на предприятие в целом.
При внесении изменений в архитектуру предприятия используют различные уровни абстракции. Это связано с тем, что каждый уровень абстракции использует свои модели, описывающие определенные предметные области. Например, при внедрении информационных технологий на предприятии принято выделять следующие уровни абстракции:
· уровень контекста (почему?) ориентирован в первую очередь на руководство и обосновывает необходимость проектов;
· концептуальный уровень (что?) определяет общие требования к проекту и возможные варианты его реализации;
· логический уровень (как?) описывает способ реализации данного проекта;
· физический уровень определяет решения, стандарты и технологии, позволяющие реализовать проект
Таким образом, можно говорить, архитектура предприятия является инструментом управления, обеспечивающим процесс принятия решений об инвестициях в информационные технологии, стирающим грань между управлением бизнесом и ИТ-подразделением.
Традиционно считалось, что новые инициативы по внедрению информационных технологий должны отражать требования бизнеса, и новые информационные системы должны создаваться в соответствии с этими требованиями. Однако на современном этапе развития общества бизнес должен не только формировать свои требования к ИС, но и адекватно реагировать на «сигналы» ИТ-подразделений, которые открывают предприятиям новые возможности повышения конкурентоспособности вследствие использования достижений научно-технического прогресса в области информационных систем и технологий. Таким образом, архитектуру предприятия можно рассматривать как инструмент инновационного развития организационных принципов построения деятельности предприятия, обеспечивающий его эффективное функционирование (Рис. 1.12).
Рис. 1.12. Эволюция организационных принципов управления предприятием
С точки зрения развития предприятия принято рассматривать две составляющие его архитектуры:
· целевую архитектуру (Target Architecture) – отражает план развития архитектуры предприятия («To be»);
· текущая архитектура (Current architecture) – описывает текущее состояние архитектуры предприятия («As is»).
Текущая архитектура отражает объективную реальность, существующую на предприятии в данный момент времени, и включает в себя соответствующие компоненты (бизнес-процессы, информационные системы, технологические элементы) и их связи. Это набор моделей с неизбежными упрощениями, ограничениями, отражающими субъективизм менеджеров.
Основу разработки текущей архитектуры составляет процесс документирования и поддержания информации о состоянии предприятия в актуальном виде, обеспечивающий регистрацию и контроль информации обо всех элементах архитектуры предприятия, включающий в себя ведение базы данных по архитектурным объектам, ведение управленческого учета и учета состояния.
Процесс разработки текущей архитектуры аналогичен процессу ITIL/ITSM (управление конфигурацией - Configuration Management). Для упрощения работы по разработке текущей архитектуры многие компании используют базу данных конфигурационных единиц (CMDB), дополнив ее необходимой информацией. Процесс разработки текущей архитектуры аналогичен процессу, реализованному в концепции ITIL/ITSM (концепция управления ИТ-подразделением предприятия).
Целевая архитектура - описывает желаемое будущее состояние предприятия или "что должно быть сформировано", то есть – целевая архитектура является перспективной (идеальной) моделью предприятия.
Основу целевой архитектуры составляют:
· стратегические требования к бизнес-процессам и информационным технологиям;
· информация о выявленных «узких местах» и путях их устранения;
· анализ технологических тенденций и среды деятельности бизнеса предприятия.
Целевая архитектура (модель «Тo be») и текущая архитектура (модель «Аs is») описывают начальное и конечное состояние предприятия (до и после внесения изменений в его инфраструктуру). При этом сам процесс изменений не рассматривается. Смена текущей архитектуры предприятия на целевую означает перевод предприятия на новый этап развития. Следовательно, архитектура предприятия характеризуется определенным жизненным циклом, связанным, в некоторой степени, с жизненным циклом информационных систем.
Современные подходы к построению архитектуры предприятия традиционно разделяют ее на несколько предметных областей (слоев). Количество предметных областей зависит от используемых методик. Рассмотрим предметные области, использующиеся в большинстве из существующих методик (Рис. 1.13):
· стратегические цели и задачи предприятия;
· бизнес-архитектура предприятия;
· архитектура информационных технологий (ИТ архитектура предприятия).
Рис. 1.13. Предметные области архитектуры предприятия
Архитектуру ИТ, в свою очередь, разделяют на:
· информационную архитектуру (Enterprise Information Architecture);
· архитектуру прикладных решений (Enterprise Solution Architecture);
· технологическую архитектуру (Enterprise Technical Architecture).
Архитектура ИС обычно определяется как набор ответов на следующие вопросы:
что делает система
на какие части она разделяется
как эти части взаимодействуют
где эти части размещены
Архитектура ИС - системная архитектура (архитектура систем - SystemArchitecture) или программная архитектура (архитектура программного обеспечения -SoftwareArchitecture)
Определение архитектуры ис
Архитектура систем - концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов ИС.
В книге "Архитектура ПО на практике, 2-е издание" Басс, Клементс и Казман дают следующее определение
Архитектура программной или вычислительной системы - это структура или структуры системы, включающие программные элементы, видимые извне свойства этих элементов и взаимоотношения между ними. Архитектура касается внешней части интерфейсов, внутренние детали элементов - детали, относящиеся исключительно к внутренней реализации - не являются архитектурными.
Архитектура ис как совокупность архитектур.
Применительно к организации обычно используют понятие корпоративная архитектура, при этом выделяются следующие типы архитектур.
Бизнесс-архитектура.
ИТ-архитектура
Архитектура данных
Архитектура приложения или программная архитектура
Техническая архитектура
Совокупность архитектур данных и архитектуры приложений называется архитектурой ИС
Бизнес-архитектура
Бизнес-архитектура или архитектура уровня бизнес-процессов определяет бизнес-стратегии, управление, организацию, ключевые бизнес-процессы в масштабе предприятия, причем не все бизнес-процессы реализуются средствами ИТ-технологий.
Основу бизнес-архитектуры составляют:
Бизнес-стратегии - собрание целевых установок, планов, руководящих, принципов, политик, стандартов и процедур, поддерживающих реализацию этой стратегии.
Архитектура бизнес-процессов - определяет основные функциональные возможности организации.
Показатели эффективности
Бизнес-архитектура отображается на ИТ-архитектуру.
Ит-архитектура
Рассматривается в трех аспектах:
достижение бизнес-целей посредством использования программной инфраструктуры, ориентированной на реализацию наиболее важных бизнес-приложений
как среда, обеспечивающая реализацию бизнес-приложений
совокупность программных и аппаратных средств, составляющая информационную систему организации и включающая, в частности, базы данных и промежуточное программное обеспечение.
Архитектура данных...
Архитектура данных организации включает логические и физические хранилища данных и средства управления данными
Программная архитектура отображает совокупность программных приложений.
Архитектура приложения - это описание отдельного приложения, работающего в составе ИТ-системы, включая его программные интерфейсы.
Техническая архитектура характеризует аппаратные средства и включает такие элементы, как процессор, память, жесткие диски, периферийные устройства, элементы для их соединения, а также сетевые средства.
Платформенные архитектуры информационных систем
Централизованная архитектура
70-е годы. Эпоха мейнфреймов - больших централизованных ЭВМ.
Основные особенности:
Все базовые функции приложения реализуются в одном месте
Все пользователи работают одновременно на одном компьютере
Плюсы:
Нулевое администрирование рабочих мест пользователей
Централизованная разработка и обслуживание системы
Минусы:
Дорогая аппаратура оправдана только для больших систем
Взаимная зависимость пользователей на программном уровне
Пользователь не может настроить рабочую среду под свои потребности
Персональный компьютер
Начало 80-х - пк
Архитектура "Файл-сервер"
Появились локальные сети. Файлы начали передавать по сети. Сначала были одноранговые сети - все компьютеры равноправны.
Потом возникла идея хранения всех общедоступных файлов на выделенном компьютере в сети - файл-сервере.
Основные особенности:
Функция хранения данных вынесена на выделенный компьютер - файл-сервер
Поддержка многопользовательской работы.
Многопользовательский режим работы с данными
удобство централизованного управления доступом
низка стоимость разработки
невысокая стоимость обновления и изменения ПО
проблема многопользовательской работы с данными: последовательный доступ, отсутствие гарантий целостности
Низка производительность
плохая возможность подключения новых клиентов
ненадежность системы
Понятие архитектуры информационной системы
Архитектура – это совокупность существенных решений об организации ИС. Обычно в понятие архитектуры входят решения об основных аппаратных и программных составляющих системы, их функциональном назначении и организации связей между ними.
Выбор архитектуры ИС влияет на следующие характеристики:
1. Производительность ИС – количество работ, выполняемых в ИС за единицу времени.
2. Время реакции системы на запросы пользователя (время отклика системы)
3. Надёжность – способность к безотказному функционированию в течение определенного периода времени.
Локальные ИС, которые располагаются целиком на одном компьютере и предназначены для работы только одного пользователя, сейчас встречаются крайне редко. В дальнейшем речь пойдет о распределенных ИС, которые функционируют в сети и предназначены для многопользовательской (коллективной) работы.
Обычно база данных целиком хранится в одном узле сети, поддерживается одним сервером и доступна для всех пользователей локальной сети, называемых клиентами. Такая база данных называется централизованной. Распределенные базы данных, в которых БД распределена по нескольким узлам сети, обычно используются в организациях, содержащих территориально удаленные подразделения.
Сервер, как правило, - самый мощный и самый надежный компьютер. Он обязательно подключается через источник бесперебойного питания, в нем предусматриваются системы двойного или даже тройного дублирования. В зависимости от распределения функций обработки данных между сервером и клиентами различают две основных архитектуры – «файл-сервер» и «клиент-сервер» . Возможны разновидности этих двух вариантов.
1.2.2 Архитектура «файл-сервер»
Для предприятий малого бизнеса возможна организация информационной системы на базе архитектуры "файл-сервер" с использованием СУБД Access, FoxPro (Visual FoxPro), Paradox и ряда других. Если количество пользователей системы не велико, подобное решение оптимально.
В архитектуре файл-сервер вся обработка данных выполняется на клиентских компьютерах , сервер служит в качестве хранилища данных (рис.1.5).
Рис.1.5 - Архитектура файл-сервер
Копии базы данных передаются для обработки на клиентские компьютеры, при этом постоянно выполняется синхронизация основной базы данных с ее копиями в случае их обновления.
Недостаток архитектуры файл-сервер – большая нагрузка на сеть и клиентские компьютеры, поскольку на всех клиентских компьютерах должна быть установлена копия СУБД, которая выполняет все необходимые функции по обработке данных, при этом все изменения в копиях обязательно передаются по сети в основную базу данных, существенно повышая сетевой трафик.
Преимущество состоит в том, что не требуется мощный сервер. Такую архитектуру можно реализовать даже в одноранговой сети без выделенного сервера, необходимо только выделить один из компьютеров в качестве хранилища общей базы данных.
Количество пользователей системы в архитектуре файл-сервер обычно не должно превышать 10-15, в противном случае пользователи будут ощущать замедление работы. Данное обстоятельство служит нарушением принципа масштабируемости (раздел 1.1), поэтому по мере роста количества пользователей ИС (допустим, произошло существенное расширение бизнеса) приходится выполнять переход от файл-серверной к клиент-серверной архитектуре. При разработке файл-серверной системы всегда нужно учитывать возможность такого перехода в будущем.
1.2.3. Архитектура «клиент-сервер»
Применительно к информационным системам архитектура «клиент-сервер» интересна и актуальна главным образом потому, что обеспечивает простое и относительно дешевое решение проблемы коллективного (многопользовательского) доступа к базам данных в локальной или глобальной сети.
Информационная система архитектуры «клиент-сервер» разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, - клиентскую и серверную части. На серверную часть возлагаются функции хранения и значительной части обработки данных, на клиентскую – функции взаимодействия с пользователем и, частично, обработки данных, полученных с сервера (рис. 1.6).
Рис. 1.6 - Архитектура «клиент-сервер»
Следует заметить, что обе части системы (серверная и клиентская) могут располагаться и на одном компьютере, такой вариант можно применять в процессе отладки клиент-серверной системы.
Для того, чтобы прикладная программа, выполняющаяся на клиентском компьютере, могла запросить услугу у сервера, требуется некоторый интерфейсный программный слой, поддерживающий взаимодействие сервера с клиентами. Прикладное ПО или конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы. Клиентская часть системы при потребности обращается по сети к серверной части. Интерфейс серверной части определен и фиксирован.
В современных информационных системах таким интерфейсом, как правило, является язык SQL, т.е. сервер принимает от клиентской части SQL-запрос и выполняет необходимые операции в базе данных, после чего возвращает ответ клиенту. По сути дела, язык SQL представляет собой стандарт интерфейса СУБД в открытых системах (концепция открытых систем затрагивалась в предыдущем разделе).
В системе «клиент-сервер» возможно создание новых клиентских частей уже существующей системы, причем максимальное количество одновременно работающих с общей БД клиентов несравнимо больше, чем в файл-серверной архитектуре, т.е. система клиент-сервер является более масштабируемой. Это объясняется тем, что сетевой трафик в клиент-серверной системе невысок (от клиента передаются только тексты запросов, от сервера – уже отобранные данные, а не вся база данных, как в архитектуре файл-сервер).
Термин «сервер баз данных» обычно используют для обозначения всей СУБД, основанной на архитектуре "клиент-сервер", включая серверную и клиентскую части. Собирательное название SQL-сервер относится ко всем серверам баз данных, основанных на использовании языка SQL.
В настоящее время имеется несколько широко распространенных коммерческих SQL-серверов – Oracle, DB-2, MS SQL Server, Sybase, Informix, Interbase и свободно распространяемые серверы с открытым исходным кодом PostGres (PostgreeSQL), MySQL, FireBird (свободно распространяемый вариант сервера Interbase). Приведенный список далеко не полон.
SQL-cерверы обладают преимуществами и недостатками. Очевидное преимущество - стандартность интерфейса. В пределе, хотя на практике это пока не совсем так, клиентские части могли бы работать с любым SQL-сервером вне зависимости от того, кто его произвел. Иными словами, прикладное программное обеспечение на стороне клиента легко настраивается на взаимодействие с любым новым SQL-сервером.
Недостаток – большая нагрузка на сервер, который должен отрабатывать запросы всех клиентов, и малая нагрузка на клиентскую часть. По мере роста количества одновременно работающих пользователей сервер часто становится узким местом всей системы и возникает необходимость его разгрузки. Для этого существуют два пути.
· Если клиентские компьютеры обладают достаточной мощностью, то можно возложить на них больше функций обработки данных, разгрузив сервер.
· В случае применения маломощных клиентских компьютеров (а это более типичная ситуация), применяют многозвенную (многоуровневую) архитектуру «клиент-сервер», выделив промежуточные дополнительные слои программного обеспечения между клиентом и сервером.
Эффективность функционирования ИС во многом зависит от её архитектуры.
Архитектура ИС – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.
По-простому,архитектура ИС – абстрактное понятие, определяющее из каких составных частей (элементов, компонент) состоит приложение и как эти части между собой взаимодействуют. Под составными частями приложения обычно понимаются программы или программные модули, выполняющие отдельные, относительно изолированные задачи.
Программный интерфейс или API (Application Programming Interface) определяет способ взаимодействия составных частей (компонент) приложения. Программные интерфейсы бывают разной природы(типа): экспортируемые функции DLL, публичные классы пакета/сборки, COM, EJB, CORBA, SOAP и т.д., разрабатываются под конкретную задачу, тяготеют к унификации и стандартизации.
АИС включает три группы функций, ориентированных на решение различных подзадач (рис. 1.1):
1. функции ввода и отображения данных (обеспечивают взаимодействие с пользователем);
2. прикладные функции, характерные для данной предметной области;
3. функции управления ресурсами (файловой системой, БД и т.д.).
Выполнение этих функций в основном обеспечивается программными средствами, которые можно представить в виде взаимосвязанных компонентов (рис.1.1.).
Рисунок 1.1 - Компоненты сетевого приложения
Пользовательский интерфейс (средства представления данных Presentation Services (PS), логика представления Presentation Logic (PL)) – обеспечивает просмотр и редактирование данных, а также управление данными и приложением в целом (нажатие кнопок, движение мыши, прорисовка изображения, вывод результатов поиска и т.д.).
Бизнес логика (прикладная логика Business or Application Logic (BL), логика данных Data Logic (DL)) – 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))– включает:
Механизм получения и отправки данных, обеспечивает соединение с источником данных (часто опосредованно). Он должен "знать", куда ему обращаться и какой протокол обмена использовать для обеспечения двунаправленного потока данных;
Механизм внутреннего представления данных является ядром приложения баз данных, обеспечивает хранение полученных данных в приложении и предоставляет их по запросу других частей приложения.
Автономная система (компьютер, не подключенный к сети) представляет все эти компоненты как на различных уровнях (ОС, служебное ПО и утилиты, прикладное ПО), так и на уровне приложений (не характерно для современных программ). Так же и сеть - она представляет все эти компоненты, но, в общем случае, распределенные между узлами. Задача сводится к обеспечению сетевого взаимодействия между этими компонентами.
Архитектура АИС определяет распределение компонентов между звеньями (tiers) сетевого приложения.
В настоящее время перспективной является архитектура клиент-сервер .
Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом - компьютер (программа), использующий этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файловые системы, службы печати, почтовые службы. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он управляет. Например, если управляемым ресурсом является база данных, то соответствующий сервер называется сервером базы данных .
Практические реализации такой архитектуры называются клиент-серверными технологиями . Каждая технология определяет собственные или использует имеющиеся правила взаимодействия между клиентом и сервером, которые называются протоколом обмена (протоколом взаимодействия) .
Технология “клиент-сервер” – это модель вычислений, предусматривающую распределение функций обработки в многопользовательской базе данных по нескольким компьютерам. Распределение выполнения функций обработки между компьютерами осуществляется с использованием протокола сервисных запросов, т.е. один компьютер “клиент” запрашивает обслуживание у другого компьютера “сервера”, который реализует обслуживание и отсылает его результаты “клиенту”.
Под автоматизированной информационной системой (АИС) понимают комплекс аппаратно-программных средств реализующих мультикомпонентную информационную систему, обеспечивающую современное управление процессами принятия решений, проектирования, производства и сбыта в режиме реального времени при транзакционной обработке данных.
Транзакция – это совокупность операций базы данных, выполнение которых не может быть прервано. Для того чтобы изменения, внесенные в БД в ходе выполнения любой из входящих в транзакцию операций, были зафиксированы в базе данных, все операции должны завершиться успешно. В результате такого воздействия на СУБД, выполняется ее перевод из одного целостного состояния в другое.
Достоинством организации АИС по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной информацией. Архитектура клиент-сервер допускает различные варианты реализации.
В любой сети (даже одноранговой), построенной на современных сетевых технологиях, присутствуют элементы клиент-серверного взаимодействия, чаще всего на основе двухзвенной архитектуры . Двухзвенной (two-tier, 2-tier) она называется из-за необходимости распределения трех базовых компонентов между двумя узлами (клиентом и сервером).
Двухзвенная архитектура используется в клиент-серверных системах, где сервер отвечает на клиентские запросы напрямую и в полном объеме, при этом используя только собственные ресурсы. Т.е. сервер не вызывает сторонние сетевые приложения и не обращается к сторонним ресурсам для выполнения какой-либо части запроса (рис. 1.2).
Рисунок 1.2 – Двухзвенная клиент-серверная архитектура
Расположение компонентов на стороне клиента или сервера определяет следующие основные модели их взаимодействия в рамках двухзвенной архитектуры:
- сервер терминалов - распределенное представление данных;
- файл-сервер - доступ к удаленной базе данных и файловым ресурсам;
- сервер БД - удаленное представление данных;
- сервер приложений - удаленное приложение.
Перечисленные модели с вариациями представлены на рис.1.3.
Исторически первой появилась модель распределенного представления данных (модель сервер терминалов). Она реализовывалась на универсальной ЭВМ (mainframe), выступавшей в роли сервера, с подключенными к ней алфавитно-цифровыми терминалами. Пользователи выполняли ввод данных с клавиатуры терминала, которые затем передавались на мэйнфрейм и там выполнялась их обработка, включая формирование «картинки» с результатами. Эта «картинка» и возвращалась пользователю на экран терминала.
Рисунок 1.3 - Модели клиент-серверного взаимодействия
На рис.1.2. представлена модель сервера терминалов с централизованной БД (рис.1.2 - а) и централизованной СУБД (рис.1.2 - б).
Рисунок 1.4 - Модель распределенного представления данных (модель сервер терминалов)
Достоинства:
Пользователи совместно используют дорогие ресурсы ЭВМ и дорогие периферийные устройства;
Централизация ресурсов и оборудования облегчает обслуживание и эксплуатацию вычислительной системы;
Отсутствует необходимость администрирования рабочих мест пользователей (терминальных станций);
Главный недостаток:
Пользователи полностью зависят от администратора mainframe.
С появлением персональных компьютеров и локальных сетей, была реализована модель файл-сервера , представлявшего доступ к файловым ресурсам, в том числе и к удаленной базе данных (рис.1.5). В таких ИС по запросам пользователей файлы базы данных передаются на персональные компьютеры (ПК), где и производится их обработка. Отдельный узел сети является файловым сервером, на котором размещены файлы базы данных. На клиентах выполняются приложения, в которых совмещены компонент представления (пользовательский интерфейс ) и прикладной компонент (бизнес-логика ) (СУБД и прикладная программа), использующие подключенную удаленную базу как локальный файл. Протоколы обмена при этом представляют набор низкоуровневых вызовов операций файловой системы. Недостатком такого варианта архитектуры является высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных. Причем, зачастую передаются избыточные данные: вне зависимости от того, сколько записей из базы данных требуется пользователю, файлы базы данных передаются целиком.
Рисунок 1.5 - Структура АИС с файл-сервером
Достоинства:
Многопользовательский режим работы с данными;
Удобство централизованного управления доступом;
Низкая стоимость разработки;
Высокая скорость разработки;
Невысокая стоимость обновления и изменения ПО.
Недостатки:
Проблемы многопользовательской работы с данными;
Низкая производительность;
Плохая возможность подключения новых клиентов;
Ненадежность системы.
Распределение функциональных компонент в файл-серверной архитектуре представлено на рисунке 1.6.
Как видно из недостатков такая модель показала свою неэффективность ввиду того, что при активной работе с таблицами БД возникает большая нагрузка на сеть. Частичным решением является поддержка тиражирования (репликации) таблиц и запросов. В этом случае, например при изменении данных, обновляется не вся таблица, а только модифицированная ее часть.
С появлением специализированных СУБД появилась возможность реализации другой модели доступа к удаленной базе данных – модели сервера баз данных . В этом случае ядро СУБД функционирует на сервере, прикладная программа на клиенте, а протокол обмена обеспечивается с помощью языка SQL.
Рисунок 1.6 - Распределение функциональных компонент в архитектуре файл-сервер
Рисунок 1.7 – Репликация данных
Такой подход по сравнению с файловым сервером ведет к уменьшению загрузки сети и унификации интерфейса «клиент-сервер». При клиент-серверной архитектуре с использованием сервера баз данных обеспечивается выполнение основного объема обработки данных на сервере. Формируемые пользователем или приложением запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя.
Однако, сетевой трафик остается достаточно высоким, кроме того, по прежнему невозможно удовлетворительное администрирование приложений, поскольку в одной программе совмещаются различные функции.
Клиент-серверная архитектура с сервером БД представлена на рисунке 1.8.
Рисунок 1.8 - Структура АИС с сервером БД
Распределение функциональных компонент (рис.1.9) в клиент-серверной архитектуре следующее, на рабочих станциях клиентов располагается интерфейс с пользователем, операторы обращения к СУБД; на файл-сервере хранится база данных, располагаются хранимые процедуры, реализующие серверную часть бизнес-логики, выполняются запросы и обрабатываются транзакции.
С разработкой и внедрением на уровне серверов баз данных механизма хранимых процедур появилась концепция активного сервера БД . В этом случае часть функций прикладного компонента реализованы в виде хранимых процедур, выполняемых на стороне сервера. Остальная прикладная логика выполняется на клиентской стороне. Протокол взаимодействия - соответствующий диалект языка SQL.
Достоинства:
Возможность распределить функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами;
Все данные хранятся на защищенном сервере;
Возможность централизованного администрирования прикладных функций;
Поддержка многопользовательской работы;
Гарантия целостности данных;
Значительное снижение сетевого трафика (т.к. передаются не SQL-запросы, а вызовы хранимых процедур).
Недостатки:
Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть;
Сложное администрирование;
Высокая стоимость оборудования;
Частично бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО;
Ограниченность средств разработки хранимых процедур по сравнению с языками высокого уровня.
Рисунок 1.9 - Распределение функциональных компонент в архитектуре клиент-сервер
Реализация прикладного компонента на стороне сервера представляет следующую модель – сервер приложений . Перенос функций прикладного компонента на сервер снижает требования к конфигурации клиентов и упрощает администрирование, но представляет повышенные требования к производительности, безопасности и надежности сервера.
Еще одна тенденция в клиент-серверных технологиях связана со все большим использованием распределенных вычислений. Они реализуются на основе модели сервера приложений , где сетевое приложение разделено на две и более частей, каждая из которых может выполняться на отдельном компьютере. Выделенные части приложения взаимодействуют друг с другом, обмениваясь сообщениями в заранее согласованном формате. В этом случае двухзвенная клиент-серверная архитектура становится трехзвенной (three-tier, 3-tier) .
Как правило, третьим звеном в трехзвенной архитектуре становится сервер приложений, т.е. компоненты распределяются следующим образом (рис. 1.10):
1. Представление данных (пользовательский интерфейс) – на стороне клиента.
2. Прикладной компонент (бизнес-логика) – на выделенном сервере приложений.
3. Управление ресурсами (управление данными) – на сервере БД, который и представляет запрашиваемые данные.
Рисунок 1.10 - Многоуровневая архитектура клиент сервер
Достоинства:
Клиентское ПО не нуждается в администрировании;
Масштабируемость;
Конфигурируемость;
Высокая безопасность и надежность;
Низкие требования к скорости канала между терминалами и сервером приложений;
Низкие требования к производительности и техническим характеристикам терминалов.
Но наряду с этим имеют место следующие недостатки:
Сложность администрирования и обслуживания;
Более высокая сложность создания приложений;
Высокие требования к производительности серверов приложений и сервера базы данных;
Высокие требования к скорости канала (сети) между сервером базы данных и серверами приложений.
Распределение функциональных компонент в многоуровневой клиент-серверной архитектуре представлено на рисунке 1.11.
Рисунок 1.11 - Распределение функциональных компонент в многоуровневой архитектуре клиент-сервер
Архитектура веб-ориентированных ИС представлена на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 - Архитектура веб-систем
Достоинства:
Отсутствие необходимости использовать дополнительное ПО на стороне
Клиента – это позволяет автоматически реализовать клиентскую часть на всех
Платформах;
Возможность подключения практически неограниченного количества
Клиентов;
Благодаря единственному месту хранения данных и наличия системы
Управления базами данных обеспечиваются минимальные требования для
Поддержания целостности данных;
Доступность при работоспособности сервера и каналов связи;
Недостатки:
Недоступность при отсутствии работоспособности сервера или каналов связи;
Достаточно низкая скорость веб-сервера и каналов передачи данных;
Относительно объема данных – архитектура веб-систем не имеет
Существенных ограничений.
Распределение функциональных компонент в архитектуре веб-ориентированных ИС представлена на рисунке 1.13
Рисунок 1.13 - Распределение функциональных компонент в архитектуре веб-ориентированных ИС
Подводя итоги можно заключить, что двухзвенная архитектура проще, так как все запросы обслуживаются одним сервером, но именно из-за этого она менее надежна и предъявляет повышенные требования к производительности сервера.
Трехзвенная архитектура сложнее, но благодаря тому, что функции распределены между серверами второго и третьего уровня, эта архитектура представляет:
1. Высокую степень гибкости и масштабируемости.
2. Высокую безопасность (т.к. защиту можно определить для каждого сервиса или уровня).
3. Высокую производительность (т.к. задачи распределены между серверами).
Сегодня на промышленных предприятиях предполагается наличие компьютерной сети и распределенной базы данных, включающей корпоративную базу данных (КБД) и персональные базы данных (ПБД). КБД размещается на компьютере-сервере, ПБД размещаются на компьютерах сотрудников подразделений, являющихся клиентами корпоративной БД.
Для создания и управления персональными БД и приложений, работающих с ними, используются СУБД, такие как Access и Visual FoxPro фирмы Microsoft, Paradox фирмы Borland.
Корпоративная БД создается, поддерживается и функционирует под управлением сервера БД, например, Microsoft SQL Server или Oracle Server.
В зависимости от размеров организации и особенностей решаемых задач информационная система может иметь одну из следующих конфигураций:
Компьютер-сервер, содержащий корпоративную и персональные базы;
Компьютер-сервер и персональные компьютеры с ПБД;
Несколько компьютеров-серверов и персональных компьютеров с ПБД.
Разделение общей БД на корпоративную БД и персональные БД позволяет уменьшить сложность проектирования БД по сравнению с централизованным вариантом, а значит снизить вероятность ошибок при проектировании и стоимость проектирования.
На текущем этапе развития автоматизированных информационных систем промышленного применения к базам данных выдвигают следующие требования:
Централизованное управление при многопользовательском доступе к данным;
Сокращение избыточности данных;
Обеспечение и внедрение стандартов в представлении данных;
Обеспечение целостности и безопасности данных;
Независимость данных;
Распределенная обработка данных в сетях ЭВМ.
Классификация информационных систем управления предприятием
Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели»
В Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации» дается следующее определение:
«Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы»
Классификация по масштабу
По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы:
· одиночные;
· групповые;
· корпоративные.
Одиночные информационные системы реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создайся с помощью так называемых настольных или локальных систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.
Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (Называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.
Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информационных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.
Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз.
Классификация по сфере применения
По сфере применения информационные системы обычно подразделяются на четыре группы:
· системы обработки транзакций;
· системы принятия решений;
· информационно-справочные системы;
· офисные информационные системы.
Системы обработки транзакций , в свою очередь, по оперативности обработки данных, разделяются на пакетные информационные системы и оперативные информационные системы. В информационных системах организационного управлений преобладает режим оперативной обработки транзакций, для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть.
Системы поддержки принятия решений - DSS (Decision Support Systeq) - представляют собой другой тип информационных систем, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по другим показателям.
Обширный класс информационно-справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие информационные системы получили в сети Интернет.
Класс офисных информационных систем нацелен на перевод бумажных документов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление документооборотом.
Классификация по способу организации
По способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы:
· системы на основе архитектуры файл-сервер;
· системы на основе архитектуры клиент-сервер;
· системы на основе многоуровневой архитектуры;
· системы на основе Интернет/интранет - технологий.
В любой информационной системе можно выделить необходимые функциональные компоненты, которые помогают понять ограничения различных архитектур информационных систем.
Архитектура файл-сервер только извлекает данные из файлов так, что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на центральный процессор. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к сети.
Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-серверных приложений путем разделения компонентов приложения и размещения их там, где они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL (Structured Query Language) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.
В настоящее время архитектура клиент-сервер получила признание и широкое распространение как способ организации приложений для рабочих групп и информационных систем корпоративного уровня. Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования возможностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения контроля целостности данных.
Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней:
· нижний уровень представляет собой приложения клиентов, имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;
· средний уровень представляет собой сервер приложений;
· верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных.
Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для разработки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер.
В развитии технологии Интернет/интранет основной акцент пока что делается на разработке инструментальных программных средств. В то же время наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер - сервер приложений - сервер баз данных - сервер динамических страниц - web-сервер.
По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные . Если проводить аналогию с описанными выше примерами информационных хранилищ, то фактографические БД - это картотеки, а документальные - это архивы. В фактографических БД хранится краткая информация в строго определенном формате. В документальных БД - всевозможные документы. Причем это могут быть не только текстовые документы, но и графика, видео и звук (мультимедиа).
Автоматизированная система управления (АСУ) - это комплекс технических и программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми пли коллективом), обеспечивающий управление объектом (комплексом) в производственной, научной или общественной среде.
Выделяют информационные системы управления образования (Например, кадры, абитуриент, студент, библиотечные программы). Автоматизированные системы для научных исследований (АСНИ), представляющие собой программно-аппаратные комплексы, обрабатывающие данные, поступающие от различного рода экспериментальных установок и измерительных приборов, и на основе их анализа облегчающие обнаружение новых эффектов и закономерностей.Системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы.
Систему искусственного интеллекта, построенную на основе высококачественных специальных знании о некоторой предметной области (полученных от экспертов - специалистов этой области), называют экспертной системой. Экспертные системы - один из немногих видов систем искусственного интеллекта - получили широкое распространение, и нашли практическое применение. Существуют экспертные системы по военному делу, геологии, инженерному делу, информатике, космической технике, математике, медицине, метеорологии, промышленности, сельскому хозяйству, управлению, физике, химии, электронике, юриспруденции и т.д. И только то, что экспертные системы остаются весьма сложными, дорогими, а главное, узкоспециализированными программами, сдерживает их еще более широкое распространение.
Экспертные системы (ЭС) - это компьютерные программы, созданные для выполнения тех видов деятельности, которые под силу человеку-эксперту. Они работают таким образом, что имитируют образ действий человека-эксперта, и существенно отличаются от точных, хорошо аргументированных алгоритмов и не похожи на математические процедуры большинства традиционных разработок.
Архитектура информационной системы – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.
Конструктивно архитектура обычно определяется как набор ответов на следующие вопросы:
· что делает система;
· как эти части взаимодействуют;
· где эти части размещены.
· на какие части она разделяется;
По степени распределённости отличают:
Настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
Распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
- файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
Организация информационных систем на основе использования выделенных файл-серверов все еще является распространенной в связи с наличием большого количества персональных компьютеров разного уровня развитости и сравнительной дешевизны связывания PC в локальные сети.
Конечно, основным достоинством данной архитектуры является простота организации. многопользовательский режим работы с данными;
- удобство централизованного управления доступом;
- низкая стоимость разработки;
- высокая скорость разработки;
- невысокая стоимость обновления и изменения ПО.
Недостатки:
- проблемы многопользовательской работы с данными: последовательный доступ, отсутствие гарантии целостности;
- низкая производительность (зависит от производительности сети, сервера, клиента);
- плохая возможность подключения новых клиентов;
- ненадежность системы.
- клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
Клиент-сервер – вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемых серверами, и заказчиками услуг, называемых клиентами.
Преимуществами данной архитектуры являются:
- возможность, в большинстве случаев, распределить функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети;
- все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищен гораздо лучше большинства клиентов, а также на сервере проще обеспечить контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа;
- поддержка многопользовательской работы;
- гарантия целостности данных.
Недостатки:
- неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть;
- администрирование данной системы требует квалифицированного профессионала;
- высокая стоимость оборудования;
- бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО.
В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.
В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.
В двухзвенных ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.
В многозвенных ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений. Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения многозвенности - современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено - веб-сервер с соответствующим серверным программным обеспечением.
