Распределенная технология обработки и хранения данных
Для администрации неважно, где находится производство – в помещении рядом или далеко, в одном или нескольких местах. Важно лишь своевременно и в полном объеме получать информацию об этом производстве. Развитые системы коммуникации позволяют получать информацию о состоянии производственного процесса, рассредоточенного по всей планете.
Одной из важнейших функций сетевых технологий распределенная обработка данных. Отдельные компьютеры находятся на рабочих местах, где возникает информация, и соединены между собой каналами связи. Распределенная обработка данных дает возможность повысить эффективность удовлетворения изменяющейся информационной потребности и обеспечить гибкость принимаемых решений.
Преимущества распределенной отработки данных:
большое число взаимодействующих пользователей, сообщающих, хранящих, обрабатывающих и использующих информацию;
снятие пиковых нагрузок с централизованной БД путем распределения информационных процессов на разных ЭВМ;
обеспечение отдельного пользователя ресурсами всех ЭВМ;
обеспечение обмена данными между удаленными пользователями.
Распределенная обработка данных означает, что поддержание базы данных производится на главной ЭВМ сети – сервере, а ее информация используется на отдельных рабочих компьютерах. При этом сама БД может размещаться как на одном, так и на нескольких серверах, работа с нею производится с рабочих мест, для доступа используется сетевая СУБД.
В системе распределенной обработки пользователь посылает запрос либо к собственной БД, либо к удаленной БД. Удаленный запрос – это запрос к серверу. Несколько удаленных запросов к серверу объединяют в удаленную транзакцию. Если запросы обрабатываются разными серверами, то транзакция называется распределенной. Распределенная СУБД позволяет обрабатывать один запрос несколькими серверами. Такой запрос называют распределенным.
Обработка информации, данных зависит от способа их распределения. Существуют централизованный, децентрализованный и смешанный способы распределения данных.
Централизованная организация данных является самой простой для реализации (рис. 12). На одном сервере находится единственная копия БД. Все операции с базой обеспечиваются этим сервером выполнением удаленного запроса или удаленной транзакции.
Это обеспечивает легкость поддержки БД в активном состоянии, но размер БД ограничен используемой памятью сервера. БД будет недоступна для удаленных пользователей из-за возможных ошибок связи и полностью выходит из строя при отказе сервера.
Децентрализованная организация данных предполагает их размещение не нескольких разнесенных в пространстве носителях (рис. 13). Каждый пользователь использует свою часть БД либо запрашивает недостающее у других пользователей (пользуется копией БД).
Рис. 12. Централизованная система организации хранения данных
Вся БД состоит из БД отдельных пользователей, что позволяет хранить большой объем данных, увеличить их доступность, надежность хранения, снизить стоимость обработки запросов и время их выполнения. Однако, если транзакции следуют по всем серверам сразу, то резко растет время ожидания.
Рис. 13.Децентрализхованная система организации хранения данных
Эту базу можно продублировать, если у каждого пользователя размещать полную копию базы. Это повышает надежность, но требует много памяти, усложняет корректировку данных БД. Любой запрос требуется удовлетворять быстро, но при этом необходимо время на внесение изменений БД отдельных пользователей (у каждого пользователя должна быть полная и самая последняя версия общей БД).
Смешанная организация данных позволяет разбиение на части БД отдельных пользователей, но части общей базы хранятся у нескольких пользователей (рис. 14).
Необходимо иметь информацию о том, где хранятся отдельные части БД. Растет надежность хранения информации, так как потеря одной части базы восполняется оставшимися частями. Точно также и для доступа к информации базы: можно обращаться к любой копии БД. Но требуется обязательная корректировка информации в копии БД после ее модификации в другой копии.
Центральным узлом БД являются серверы. У них выше, чем у рабочих станций пользователей, производительность, имеется специальное программное обеспечение для реализации функций организации работы в сети.
Рис. 14.Смешанная система организации хранения данных
Если вся база и программы ее обработки хранятся на одном сервере базы, то этот сервер по запросу пользователя пересылает ему всю информацию базы, что загружает потоком сообщений каналы связи сети. Если же хранить БД на сервере, а программы обработки информации базы расположить у отдельных пользователей, то при обращении к БД пересылается только часть ее информации, связанная с исполняемым запросом. Программы пользователя и его запросы хранятся отдельно от СУБД. Сервер, обрабатывая запросы, выбирает необходимые данные из БД, посылает их пользователю, сформировавшему запрос, производит обновление информации, обеспечивает целостность и сохранность данных.