Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по информатике »

Понятие и модели архитектуры клиент-сервер

Тема: Понятие и модели архитектуры клиент-сервер

Раздел: Бесплатные рефераты по информатике

Вуз: Финансовый университет

Год и город: Владимир 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4

1.1. Характеристика и основные понятия архитектуры клиент-сервер 4

1.2. Преимущества архитектуры клиент-сервер 7

1.3. Компоненты архитектуры клиент-сервер 9

1.4. Модели архитектуры клиент-сервер 11

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 13

2.1. Постановка задачи 13

2.1.1. Цель решения задачи 13

2.1.2. Условие задачи 13

2.2. Компьютерная модель решения задачи 15

2.2.1. Информационная модель решения задачи 15

2.2.2. Аналитическая модель решения задачи 15

2.2.3. Технология решения задачи 16

2.3. Результаты компьютерного эксперимента и их анализ 21

2.3.1. Результаты компьютерного эксперимента 21

2.3.2. Анализ полученных результатов 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

ПРИЛОЖЕНИЯ 25

Введение

Архитектура клиент-сервер интересна и актуальна главным образом потому, что обеспечивает простое и относительно дешевое решение проблемы коллективного доступа к базам данных в локальной сети.

Реальное распространение архитектуры "клиент-сервер" стало возможным благодаря развитию и широкому внедрению в практику концепции открытых систем.

Цель курсовой работы – изучение основных понятий и моделей архитектуры клиент-сервер.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

рассмотреть основные понятия архитектуры клиент-сервер;
раскрыть сущность преимущества архитектуры клиент-сервер;
рассмотреть компоненты архитектуры клиент-сервер;
рассмотреть модели архитектуры клиент-сервер;

Объект исследования – сеть архитектуры клиент-сервер.

Курсовая работа состоит из ведения, теоретической части, практической части – вариант 15, заключения, списка литературы и приложений.

Весь объем работы занимает 25 страниц.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика и основные понятия архитектуры клиент-сервер

Архитектура «клиент-сервер» появилась в конце 80-х годах ХХ века в период децентрализации структур автономных вычислительных систем и разработки распределенных систем обработки данных в виде различных видов вычислительных сетей.

Децентрализация архитектуры первых вычислительных систем стала возможной в связи с появлением ПК и мини-ЭВМ, к которым перешла часть функций центральных ЭВМ.

При этом компьютеры, предоставляющие те или иные ресурсы в общее пользование всем остальным компьютерам сети, были названы серверами, а компьютеры, запрашивающие для использования общие ресурсы, - клиентами. Соответственно архитектуру таких распределенных вычислительных систем стали называть архитектурой «клиент-сервер».

Появлению клиент-серверной архитектуры предшествовали разработка и широкое использование архитектуры «файл-сервер».

При архитектуре «файл-сервер», приведенной на рис.1(см.Приложение 1), на сервере располагаются только данные. Вся обработка данных ведется на компьютере клиента, на котором находятся все программные средства для решения задачи, ведения интерфейса с пользователем и отображения результатов.

Архитектура «файл-сервер» предполагает передачу всей исходной информации, необходимой для решения задачи, по каналам связи на компьютер пользователя.

Применение такой архитектуры ведет к чрезмерной загрузке каналов передачи данных сети, увеличения времени решения задачи за счет времени передачи данных, невозможности одновременного использования одних данных разными пользователями и разными задачами, необходимости установки программного обеспечения на все рабочие станции сети.

Для того чтобы передавать по сети меньшие объемы информации, решение задачи, на основании запроса пользователя, производится на сервере, а клиенту пересылается только результат. Подобная архитектура предполагает, что прикладной процесс решения задачи функционирует как на компьютере клиента, так и на сервере.

Уже само понятие «архитектура клиент-сервер» трактуется разработчиками по-разному. Все сходятся лишь в одном: для организации вычислительного процесса при распределенной обработке данных желательно использование архитектуры клиент-сервер. Так, некоторые определяют архитектуру клиент-сервер как модель взаимодействия компьютеров и процессов в сети. Для других утверждение, что некоторая информационная система имеет архитектуру клиент-сервер, означает, что прикладная составляющая этой системы имеет распределенный характер и состоит из двух взаимосвязанных компонент, одна из которых (клиент) формирует и посылает запросы высокого уровня другой компоненте (серверу), задача которой состоит в обслуживании этих запросов. Модель представлена на рис. 2 (см. Приложение 2).

Клиент - это любой компьютер или программа, подключающиеся к службам другого компьютера или программы.

Сервер - это обычно компьютер, предоставляющий общие ресурсы пользователям сети.

В том случае, когда информационная система объединяет достаточно большое количество различных информационных ресурсов и серверов приложений, встает вопрос об оптимальном управлении всеми ее компонентами. В этом случае используют специализированные средства - менеджеры обработки транзакций (часто их называют просто «менеджеры транзакций»). При этом понятие транзакции расширяется по сравнению с используемым в теории баз данных. В данном случае это не атомарное действие над базой данных, а любое действие в системе - выдача сообщения, запись в индексный файл, печать отчета и т.д.

Транзакция - объединение нескольких действий в одно действие, которое выполняется или не выполняется как единое целое.

Топология - способ соединения компьютеров в сети.

Технология клиент-сервер применяется, когда размеры баз данных велики, когда велики размеры вычислительной сети, и производительность при обработке данных, хранящихся не на компьютере пользователя. Если данная технология не применяется, то для обработки даже нескольких записей весь файл копируется на компьютер пользователя и только затем обрабатывается. При этом резко возрастает загрузка сети, и снижается производительность труда многих сотрудников.

1.2. Преимущества архитектуры клиент-сервер

Несомненным преимуществом является приближенность данных к процессам вычисления. Практически, все расчеты выполняются на сервере, что увеличивает быстродействие в десятки и сотни раз.

В большинстве случаев программа обработки (клиентская часть) расположена на одном компьютере, а сама база данных хранится на другом. Помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Причем, по сети передается только полезная информация.

Также преимущество архитектуры в том, что постоянно идет работа по совершенствованию самого метода хранения и обработки информации, и если его реализация (т.е.сервер базы данных) сменилась, то не потребуется перекомпилировать с новыми библиотеками все разработанные программы, а достаточно будет инсталлировать новый сервер базы данных взамен старого и перевести базы данных в формат нового сервера, применив для этого прилагаемую к нему утилиту.Так можно сделать, если новый сервер придерживается тех же правил обмена между ним и программой пользователя, что и старый.

Используя множество небольших компьютеров, разработчики систем клиент-сервер могут эмулировать вычислительную мощность больших ЭВМ, распределяя прикладную задачу по различным микрокомпьютерам и серверам. Каждый из них берет на себя свою часть вычислительной нагрузки, используя информацию совместно с другими процессорами сети. Суть идеи в том, чтобы повысить мощность системы, не увеличивая производительность одного компьютера, а суммируя средства многих.

Быстродействие - основной фактор целесообразности разработки систем для архитектуры клиент-сервер . Применение средств быстрой разработки программ (Rapid Application Development - RAD) позволяет разработчикам создавать прикладные системы для архитектуры клиент-сервер в рекордно короткие сроки. Технология серверов баз данных также становится проще в использовании и сочетается в одних системах со средствами RAD. Таким образом, сокращается время, необходимое для подготовки и передачи прикладной программы пользователю.

Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

SQL(Structured Query Language – язык структурированных запросов) – универсальный язык, предназначенный для создания и выполнения запросов, обработки данных как в собственной базе данных приложения, так и с базами данных, созданных другими приложениями, поддерживающими SQL.

Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic обеспечивают средства для создания клиентских частей в приложениях клиент-сервер, которые сочетают в себе средства просмотра, графический интерфейс и средства построения запросов, а Microsoft SQL Server является на сегодняшний день одним из самых мощных серверов баз данных.

1.3. Компоненты архитектуры клиент-сервер

Существуют три основных программных компонента архитектуры клиент-сервер :

Программное обеспечение конечного пользователя.

Промежуточное обеспечение.

Программное обеспечение сервера.

К ПО конечного пользователя относятся средства разработки программ и генераторы отчетов, в том числе электронные таблицы и текстовые процессоры. С помощью этого ПО пользователи устанавливают связь с серверами, отправляют на рассмотрение серверу запросы и получают ответную информацию.
Промежуточное обеспечение предоставляет общий интерфейс для ПО конечного пользователя и сервера, проникающий сквозь сквозь слои GUI (графический интерфейс пользователя), операционную систему, вычислительной сети и собственных драйверов базы данных с помощью общих вызовов. Для завершения операции сервер базы данных выполняет запрос и передает клиенту затребованные данные для обработки их программой клиента.
Под ПО сервера подразумевается операционная система и конкретный сервер базы данных, используемый для обработки запросов клиентской части информационной системы.

Серверы баз данных занимаются не только обслуживанием данных. В них предусмотрены также механизмы блокировок и элементы управления многопользовательским доступом, которые обеспечивают защиту данных от опасности параллельного доступа. Кроме этого, серверу баз данных приходится ограждать данные от несанкционированного доступа, оптимизировать запросы к базе данных, обеспечивать кэширование и предоставлять место для размещения словаря данных.

Две другие важные особенности, на которые стоит обратить внимание, - способность сервера обеспечивать целостность ссылочных данных и обоюдный контроль завершения транзакции. Ссылочная целостность данных – это механизм, обеспечивающий каждому внешнему ключу соответствующий первичный ключ. Обоюдный контроль завершения транзакций - это гарантия того, что данные не будут повреждены даже при аппаратном сбое.

1.4. Модели архитектуры клиент-сервер

Обычно выделяют три модели взаимодействия клиента и сервера:

RDA (Remote Data Access) – модель «доступа к удаленным данным», при которой данные и программы, обеспечивающие доступ к данным по сети, располагаются на сервере, а программы решения прикладных задач, организации ввода информации и отображения результатов – на рабочей станции клиента. Такая модель представлена на рис 3 (см. Приложение 3).

DBS (DataBase Server) - модель сервера базы данных, в которой компонента представления размещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационным ресурсам - в серверной. Такая модель представлена на рис. 4 (см. Приложение 4).

AS (Application Server) - модель сервера приложений, в которой компонента представления находиться в клиентской части, прикладная компонента - в «сервере приложения», а компонента доступа к информационным ресурсам - в «сервере базы данных». Модель представлена на рис. 5 (см. Приложение 5)..

В RDA-модели коды компонента представления и прикладного компонента совмещены и выполняются на компьютере-клиенте. Последний поддерживает как функции ввода и отображения данных, так и чисто прикладные функции. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается, как правило, операторами специального языка (языка SQL, например, если речь идет о базах данных) или вызовами функций специальной библиотеки. Запросы к информационным ресурсам направляются по сети удаленному компьютеру (например, серверу базы данных). Последний обрабатывает и выполняет запросы и возвращает клиенту блоки данных.

DBS-модель строится в предположении, что процесс, выполняемый на компьютере-клиенте, ограничивается функциями представления, в то время как собственно прикладные функции реализованы в хранимых процедурах. Они хранятся непосредственно в базе данных и выполняются на компьютере-сервере базы данных.

В AS-модели процесс, выполняющийся на компьютере-клиенте, отвечает за ввод и отображение данных. Прикладные функции выполняются программами в рамках процессов, функционирующих на компьютере-сервере. Доступ к информационным ресурсам, необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается ровно тем же способом, что и в RDA-модели.

2. Практическая часть

2.1. Постановка задачи

2.1.1. Цель решения задачи

Цель решения данной задачи состоит в расчете средней стоимости учебной литературы вузами для планирования затрат на приобретение литературы.

2.1.2. Условие задачи

Издательство ООО «ЮНИТИ-ДАНА» реализует учебную экономическую литературу в высшие учебные заведения в соответствии с заключенными договорами на год. Для планирования затрат на приобретение литературы в вузах была определена средняя стоимость учебной литературы для студентов, обучающихся по экономическим специальностям. При закупке больших объемов литературы издательство делает соответствующую скидку. Данные для выполнения расчетов представлены на рис.1 и 2.

Для решения задачи необходимо следующее.

1. Построить таблицы по данным, приведенным на рис.1 и .2.

2. Рассчитать общую среднюю стоимость учебной литературы по каждому вузу (рис.1).

3. Организовать межтабличные связи с использованием функций ВПР или ПРОСМОТР для автоматического формирования стоимости учебной литературы по каждому вузу.

4. Сформировать и заполнить таблицу с данными по расчету стоимости приобретаемой учебной литературы с учетом количества студентов, обучающихся по экономическим специальностям, и издательской скидки по каждому вузу и по всем вузам в целом (рис. 3).

5. Результаты расчетов стоимости учебной литературы по каждой организации представить в графическом виде.

Средняя стоимость литературы на одного студента, руб.

Наименование вуза	Учебники	Учебные пособия	Практикумы	Общая средняя стоимость литературы
ВЗФЭИ	469	156	117
МЭСИ	387	111	94
МГУ	354	125	103
МГТУ	212	165	118
РЭА	398	178	128
МИМО	335	134	106

Процент торговой скидки по вузам

Наименование вуза	Скидка, %
ВЗФЭИ	11,0
МЭСИ	9,5
МГУ	9,4
МГТУ	8,4
РЭА	9,1
МИМО	8,6

Стоимость приобретаемой экономической учебной литературы вузами

№ п/п	Наиме- нование организации	Количество студентов, чел.	Стоимость литературы на 1 чел., руб.	Стоимость литературы на всех учащихся, руб.	Стоимость литературы с учетом скидки, руб.
1	ВЗФЭИ	1956
2	МЭСИ	1298
3	МГУ	989
4	МГТУ	556
5	РЭА	789
6	МИМО	826
Итого общая стоимость литературы, руб.

2.2. Компьютерную модель решения задачи смотрте в файле

Заключение

Существуют три основных программных компонента архитектуры клиент-сервер :

Программное обеспечение конечного пользователя.

Промежуточное обеспечение.
Программное обеспечение сервера

Выделяют три модели взаимодействия клиента и сервера:

Список использованной литературы

1. Информатика. Учебное пособие / под ред. Б.Е. Одинцова, А.Н. Романова – 2-ое издание, перераб.и доп. – М.: Вузовский учебник, ИНФРА-М, 2012.

2. Информатика: Базовый курс: учебное пособие / под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2011.

3. Агальцов В.П., Титов В.М. Информатика для экономистов: учебник. – М.: Форум : ИНФРА-М, 2011.

4. Информатика для экономистов: учебник / под ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФРА-М, 2006.

5. ЭБС ООО «Издательский Дом ИНФРА-М» (доступ через интернет-репозиторий образовательных ресурсов ВЗФЭИ). – URL: http://repository.vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.

6. Компьютерная обучающая программа по дисциплине «Информатика» / А.Н. Романов, В.С. Торопцов, Д.Б. Григорович, Л.А. Галкина, А.Ю. Артемьев, Н.И. Лобова, К.Е. Михайлов, Г.А. Жуков, О.Е. Кричевская, С.В. Ясеновский, Л.А. Вдовенко, Б.Е. Одинцов, Г.А. Титоренко, Г.Д. Савичев, В.И. Гусев, С.Е. Смирнов, В.И. Суворова, Г.В. Федорова, Г.Б. Коняшина. – М.: ВЗФЭИ, 2000. Дата обновления 24.11.2010. – URL: http://repository. vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Бесплатная оценка

Размер: 1.35M

Скачано: 272

Скачать бесплатно

05.04.13 в 15:30 Автор:

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

Чтобы скачать бесплатно Курсовые работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Курсовые работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

Если Курсовая работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

Понятие и модели архитектуры клиент-сервер

Добавление отзыва к работе

Похожие работы