Studrb.ru банк рефератов
Консультация и поддержка студентов в учёбе

Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по информатике »

Основные понятия архитектуры клиент-сервер

Основные понятия архитектуры клиент-сервер [11.01.11]

Тема: Основные понятия архитектуры клиент-сервер

Раздел: Бесплатные рефераты по информатике

Тип: Курсовая работа | Размер: 45.76K | Скачано: 308 | Добавлен 11.01.11 в 21:56 | Рейтинг: 0 | Еще Курсовые работы

Вуз: ВЗФЭИ

Год и город: Калуга 2010


Содержание

1. Введение 3

2. Архитектура клиент-сервер как концепция локальной сети 5

3. Преимущества архитектуры клиент-сервер 7

4. Компоненты архитектуры клиент-сервер 10

5. Модель клиент-сервер как основа построения информационных сервисов Интернет 12

6. Заключение 14

7. Практическая часть 15

8. Список литературы 23

 

Введение

Применительно к системам баз данных 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. 

Основным смыслом подхода открытых систем является упрощение комплексирования вычислительных систем за счет международной и национальной стандартизации аппаратных и программных интерфейсов.

В основе широкого распространения локальных сетей компьютеров лежит известная идея разделения ресурсов. Высокая пропускная способность локальных сетей обеспечивает эффективный доступ из одного узла локальной сети к ресурсам, находящимся в других узлах.

Развитие этой идеи приводит к функциональному выделению компонентов сети: разумно иметь не только доступ к ресурсам  удаленного компьютера, но также получать от этого компьютера некоторый сервис, который специфичен для ресурсов данного рода и программные средства. Так мы приходим к различению клиентов (рабочих станций) и серверов локальной сети.

Технология “клиент-сервер” применительно к СУБД сводится к разделению системы на две части – приложение-клиент и сервер базы данных. Эта архитектура совмещает лучшие черты обработки данных на мэйнфреймах и технологии файл-сервер. От мэйнфреймов технология “клиент-сервер” позаимствовала такие черты, как централизованное администрирование, безопасность, надежность. От технологии файл-сервер унаследованы низкая стоимость и возможность распределенной обработки данных, используя ресурсы компьютеров-клиентов.

Со времени возникновения архитектуры клиент-сервер появилось много вариантов архитектуры процессора БД, поскольку он во многом определяет успех всей системы.

 

Архитектура  клиент-сервер как концепция локальной сети

Клиент-сервер – технология, разделяющая СУБД  на две части: клиентскую и серверную. На клиентской части формируются запросы к серверу и приходят результаты этих запросов для просмотра и дальнейшего использования, т.е. происходит «контакт с внешним миром». На компьютере-сервере расположены общие для всех клиентов данные и работает специальная программа - сервер баз данных, оптимизирующая выполнение запросов клиентов.

Главная мысль, заложенная в эту технологию - минимизировать объем данных, передаваемых по сети, поскольку основные потери времени и сбои происходят именно из-за недостаточно высокой пропускной способности сети.

Двухуровневая система клиент-сервер это:

Клиент - программа обработки, пользовательская и  прикладная программа. Занимается обычно интерфейсом с пользователем, а всю фактическую работу с базой данных осуществляет сервер базы данных.

Сервер базы данных – компьютер или программа, предназначенные для обработки запросов от программ-клиентов. Серверы обычно обеспечивают работу сетевых служб, но иногда могут использоваться и в рамках одного компьютера. В отличие от обычных программ, которые запускаются, выполняют определенное задание и заканчивают работу, программа-сервер запускается и находится в пассивном состоянии ожидания запроса. Обработав поступивший запрос, сервер ожидает поступление следующего. Основное требование к серверу БД – обеспечение минимального времени выполнения запросов при максимально возможном числе пользователей.

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.

 

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.

Концепция условно изображается так:

Рис. 1. Схема транспортировки данных.

Рис. 1. Схема транспортировки данных.

 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.

 

Компоненты архитектуры клиент-сервер

Существуют три основных программных компонента архитектуры клиент-сервер :

  • Программное обеспечение конечного пользователя.
  • Промежуточное обеспечение.
  • Программное обеспечение сервера.
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

 

Модель клиент-сервер как основа построения информационных сервисов Интернет

В основу взаимодействия компонентов информационных сервисов Сети в большинстве случаев положена модель клиент-сервер. Как правило, в качестве клиента выступает программа, которая установлена на компьютере пользователя, а в качестве сервера – программа, установленная у провайдера. В данном контексте под провайдером понимают организацию или частное лицо, которые поддерживают информационные ресурсы.

  При этом возможны два варианта организации самой информационной системы, которая обеспечивает доступ к информационному ресурсу. Большинство систем Интернет построены по принципу взаимодействия «каждый с каждым», например, система World Wide Web, т.е. каждый пользователь может напрямую взаимодействовать с каждым сервером без посредников. Такой подход позволяет упростить всю технологическую схему построения системы, однако, приводит к порождению большого трафика в Сети. Альтернативный вариант построения системы, например, системы Usenet, когда пользователь может взаимодействовать только со «своим» сервером и не может обратиться к произвольному серверу в Сети. Однако, доступ он получает ко всей информации, которая присутствует в данной информационной системе, т.к. серверы обмениваются ею между собой.

Несколько таких схем показано на рисунке:

Рис. 2. Различные схемы клиент-сервер для информационных серверов Интернет

Рис. 2. Различные схемы клиент-сервер для информационных серверов Интернет

 Принципиальным различием между схемой с посредником и схемой Usenet является то, что при посреднике работа по доступу к ресурсу перекладывается на его плечи. При этом он будет устанавливать соединение с каждым сервером в Сети. По схеме Usenet это делать не обязательно, т.к. информацию в принципе можно получить с любого сервера.

 

Заключение

Архитектура клиент-сервер значительно упрощает и ускоряет разработку приложений за счет того, что правила проверки целостности данных находятся на сервере. Неправильно работающее кли­ентское приложение не может привести к потере или искаже­нию данных. Все эти возможности, ранее свойственные только сложным и дорогостоящим системам, сейчас доступны даже небольшим организациям. Стоимость оборудования, про­граммного обеспечения и обслуживания для персональных компьютеров в десятки раз ниже, чем для мэйнфреймов.

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

Основной проблемой систем, основанных на архитектуре клиент-сервер, является то, что в соответствии с этой концепцией от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений открытых систем.

В заключение стоит отметить что архитектура клиент-сервер предоставляет разработчикам ПО исключительную свободу выбора и согласования различных типов компонентов для клиента, сервера и всех промежуточных звеньев.

 

Практическая часть

В практической части моей курсовой работы требуется, используя ППП на ПК, рассчитать оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли путем задания переменных издержек на единицу товара. Наибольшую прибыль обеспечивают такой объем выпуска и цена, при которых предельные издержки максимально приближены к предельной выручке или равны ей. По данным таблицы нужно построить гистограмму с заголовком, названием осей координат и легендой.

Решение задачи будет производиться в среде табличного процессора Microsoft Excel.

Описание алгоритма решения задачи можно представить в виде инфологической модели.

Рис. 3. Инфологическая модель решения задачи

Рис. 3. Инфологическая модель решения задачи

Ц – цена товара

К – количество товара

И – суммарные издержки

В – выручка от реализации

П – прибыль

Вj – текущая выручка от реализации

Вj-1 – предыдущая выручка от реализации

ПВ – предельная выручка

Иj – текущие суммарные издержки

Иj-1 – предыдущие суммарные издержки

ПИ – предельные издержки

ПВ-ПИ – наибольшая прибыль

При выборе программного обеспечения я остановилась на использовании Microsoft  Excel для решения экономической задачи. Вся задача заключается в вычислении одной таблицы, следовательно, использовать Microsoft Access нецелесообразно, т.к. для вычисления нужно использовать построитель выражений, который эффективно работает только при построении запросов.

 

Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных по выбранной задаче

Таблицу с исходными данными на рабочем листе Microsoft  Excel переношу в Microsoft Word.

Рис. 4. Таблица «Оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли» с исходными данными

Создаю структуру шаблона таблицы

Колонка электронной таблицы

Наименование (реквизит)

Тип данных

Формат данных

длина

точность

A

№ п/п

 

числовой

2

 

B

Цена тыс. руб. (Ц)

числовой

5

3

C

Количество (К)

 

числовой

4

 

D

Суммарные издержки, тыс. руб. (И)

 

числовой

3

 

E

Выручка от реализации В=Ц * К

 

числовой

4

 

F

Прибыль П=В-И

 

числовой

3

 

G

Предельная выручка ПВ=Вj-Вj-1

 

числовой

2

 

H

Предельные издержки ПИ=Иj-Иj-1

 

числовой

2

 

I

ПВ-ПИ

 

числовой

1

 

Рис. 5. Структура шаблона таблицы «Оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли»

Создаю шаблон таблицы

Выручка от реализации В=Ц * К

 

Прибыль П=В-И

 

Предельная выручка ПВ=Вj-Вj-1

 

Предельные издержки ПИ=Иj-Иj-1

 

ПВ-ПИ

 

E4=B4*C4

F4=E4-D4

х

х

х

E5=B5*C5

F5=E5-D5

G5 =E5-E4

H5 =D5-D4

I5=G5-H5

E6=B6*C6

F6=E6-D6

G6 =E6-E5

H6 =D6-D5

I6 =G6-H6

E7=B7*C7

F7=E7-D7

G7 =E7-E6

H7 =D7-D6

I7 =G7-H7

E8=B8*C8

F8=E8-D8

G8 =E8-E7

H8 =D8-D7

I8 =G8-H8

E9=B9*C9

F9=E9-D9

G9 =E9-E8

H9 =D9-D8

I9 =G9-H9

E10=B10*C10

F10=E10-D10

G10 =E10-E9

H10 =D10-D9

I10 =G10-H10

E11=B11*C11

F11=E11-D11

G11 =E11-E10

H11 =D11-D10

I11 =G11-H11

E12=B12*C12

F12=E12-D12

G12 =E12-E11

H12 =D12-D11

I12 =G12-H12

E13=B13*C13

F13=E13-D13

G13 =E13-E12

H13 =D13-D12

I13 =G13-H13

E14=B14*C14

F14=E14-D14

G14 =E14-E13

H14 =D14-D13

I14 =G14-H14

E15=B15*C15

F15=E15-D15

G15 =E15-E14

H15 =D15-D14

I15 =G15-H15

Рис. 6. Шаблон таблицы «Оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли»

После подсчетов итоговую таблицу переношу из Microsoft Excel в Microsoft  Word.

Рис. 7. Таблица «Оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли»  с итоговыми данными
Представим результаты вычислений в графическом виде

Рис. 8. Гистограмма «Прибыль»

Рис. 8. Гистограмма «Прибыль»

 

Инструкция пользователя

  1. Открываем табличный процессор Microsoft Excel.
  2. Создаем таблицу «Оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли». Заголовок пишу в ячейке А1. Т.к. таблица имеет девять столбцов, то нужно объединить ячейки от А1 до I1, используя кнопку на панели инструментов «объединить и  поместить в центре».
  3. В ячейках с адресами от A3 до I3 пишем названия колонок таблицы, которые даны в методическом пособии. Чтобы задать ячейке размер необходимо поставить курсор мыши на правую границу ячейки и щелкнуть два раза.
  4. Заполняем колонки данными, предложенными в методическом пособии. Тип данных в каждой колонке числовой.
  5. Необходимо ввести значение даты между таблицей и ее названием. Для этого нужно объединить ячейки от А2 до I2, используя кнопку на панели инструментов «объединить и  поместить в центре».
  6. Для того чтобы произвести вычисления в таблице, я активизирую ячейку E4, ставлю знак =, активизирую ячейку B4, ставлю знак *, активизирую ячейку C4 и нажимаю клавишу Enter. В строке формул видим: E4=B4*C4.
  7. Аналогично проводятся вычисления для других ячеек столбца «Выручка от реализации».
  8. Для более быстрого вычисления элементов ячеек используем автозаполнение. Для этого нужно поставить курсор мыши на нижний правый угол активизированной ячейки и довести его до конца данного столбца (т.е. копировать ячейки). Таким способом можно производить расчеты для ячеек всех столбцов, а также заполнять ячейки уже предложенными данными, где числа изменяются на одинаковую величину.
  9. После произведения всех необходимых расчетов требуется построить гистограмму. Для этого на панели инструментов выбираем кнопку «Мастер диаграмм».
  10. В открытом окне «Мастер диаграмм» выбираем нужный тип, в данном случае гистограмму. Нажимаем кнопку «Далее».
  11. Для создания гистограммы нужно щелкнуть в поле «Диапазон». Затем указать на листе ячейки, содержащие необходимые для построения данные.Нажимаем кнопку «Далее».
  12. Для создания легенды нужно в поле «Легенда» указать значок «Добавить легенду» и ее размещение (например, справа). Нажимаем кнопку «Далее».
  13. Затем указываем размещение гистограммы. В данном случае надо отметить «размещение на имеющемся листе». Нажимаем кнопку «Готово».

Задачи подобного типа можно решать вручную и используя вышеописанный проект. Но при вычислении вручную я затрачу больше времени, чем по своему разработанному программному решению. Также при преобразованиях вручную существует вероятность большего совершения ошибок. Мой проект обеспечивает простоту, быстроту и точность вычислений. Он является работоспособным, и по нему можно решать задачи подобного типа.

 

Список литературы

  1. Информатика: Учебник. – 3-е перераб. изд. / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.
  2. Информатика: Учеб. для вузов. / Под ред. В.А. Острейковского. – М.: Высш. шк., 2002. – 511с.
  3. Специальная информатика: Учебное пособие – М.: АСТПРЕСС КНИГА, 2003. – 480с.
  4. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. В.П. Косарева и Л.В. Еремина. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 592с.
  5. Экономическая информатика: Учеб. пособ. / Под ред. В.В. Евсюкова. – Тула: Издательство «Гриф и К», 2003. – 371с.
  6. Основы информатики: Курс лекций / Р.С. Гиляревский - М.: Издательство «Экзамен», 2003. – 320с.
  7. Информатика: Учебное пособие. Серия «Учебный курс». / Под ред. Е.Г. Веретенниковой, С.М. Патрушиной, Н.Г. Савельевой. – Ростов н / Д: Издательский центр «МарТ», 2002. – 416с.
  8. Информатика: Учебник. – 3-е изд. / Под ред. В.А. Каймина. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 272с.
  9. Информатика: Базовый курс / С.В. Симонович и др. – СПб: Питер, 2002. – 640с.
  10. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов / А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер; Под ред. Е.К. Хеннера – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 848с.
  11. Берлинер Э.М., Глазырина И.Б., Глазырин Б.Э. Windows XP. Самоучитель. – 3-е изд. – М.: ООО «Бином – Пресс», 2004. – 416с.
  12. Учебное пособие. Часть 1 / Под ред. Шуремова Е.Л., Тимаковой Н.А., Мамонтовой Е.А. – М.: Издательство «Перспектива», 2002. – 300с.

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

0
Размер: 45.76K
Скачано: 308
Скачать бесплатно
11.01.11 в 21:56 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.


Похожие работы

Консультация и поддержка студентов в учёбе