Выбор СУБД для построения информационных систем

 

Надежность.

Понятие надежности системы имеет  много смыслов – это и сохранность  информации независящая от любых  сбоев, и безотказность работы системы  в любых условиях, и обеспечение  защиты данных от несанкционированного доступа.

• Восстановление после сбоев. При возникновении программных или аппаратных сбоев целостность, да и работоспособность всей системы может быть нарушена. От того, как эффективно спланирован механизм восстановления после сбоев, зависит жизнеспособность системы.
• Резервное копирование. В результате аппаратного сбоя может быть частично поврежден или выведен из строя носитель информации и тогда восстановление данных невозможно, если не было предусмотрено резервное копирование базы данных, или ее части. Резервное копирование спасает и в ситуациях, когда происходит логический сбой системы, например при ошибочном удалении таблиц. Существует множество механизмов резервирования данных (хранение одной или более копий всей базы данных, хранение копии ее части, копирование логической структуры и т.д.). Зачастую в систему закладывается возможность использования нескольких таких механизмов.
• Откат изменений. При выполнении транзакции применяется простое правило – либо транзакция выполняется полностью, либо не выполняется вообще. Это означает, что в случае сбоев, все результаты недоведенных до конца транзакций должны быть аннулированы. Механизм отката может иметь различное быстродействие и эффективность.
• Многоуровневая система защиты. Информационная система организации почти всегда включает в себя секретную информацию, поэтому для предотвращения несанкционированного доступа используется служба идентификации пользователей. Уровень защиты может быть различным. Кроме непосредственной идентификации пользователей при входе в систему может использоваться также механизм шифрования данных при передаче по линиям связи.

 

 

 

Требования к рабочей  среде.

• Поддерживаемые аппаратные платформы.
• Минимальные требования к оборудованию.
• Максимальный размер адресуемой памяти. Поскольку почти все современные системы используют свою файловую систему, немаловажным фактором является то, какой максимальный объем физической памяти они могут использовать.
• Операционные системы, под управлением которых способна работать СУБД.

 

Смешанные критерии.

• Качество и полнота документации. К сожалению, не все системы имеют полную и подробную документацию.
• Локализованность. Возможность использования национальных языков не во всех системах реализована полностью.
• Модель формирования стоимости. Как правило, производители СУБД используют определенные модели формирования стоимости. Например, стоимость одного и того же продукта может существенно изменяться в зависимости от того, сколько пользователей будет с ним работать.
• Стабильность производителя.
• Распространенность СУБД.

 

Этот перечень, безусловно, не является полным и не претендует на жесткую  классификацию требований, предъявляемых  к СУБД каждой конкретной информационной системой. В каком-то случае может  оказаться, что часть из них просто не являются важными. В другом окажется, что существуют и другие, не перечисленные здесь критерии, и именно они определят выбор СУБД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Заключение

Итак, мы выделили несколько архитектур построения информационных систем: файл-сервер, клиент-сервер, Intranet, и хранилища данных. В каждой из них, по сути, можно выделить как клиентскую, так и серверную части, различие состоит только в том, что делают клиент и сервер.

В среде файлового сервера обработка  данных распределена в сети, обычно представляющей собой локальную вычислительную сеть (ЛВС). Файловый сервер содержит файлы, необходимые для работы приложений и самой СУБД. Однако, пользовательские приложения и сама СУБД размещены и функционируют на отдельных рабочих станциях, и обращаются к файловому серверу только по мере необходимости получения доступа к нужным им файлам. Таким образом, файловый сервер функционирует просто как совместно используемый жесткий диск. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы файловому серверу по всем необходимым ей данным, которые хранятся на диске файл-сервера. Такой подход характеризуется значительным сетевым трафиком, что может привести к снижению производительности всей системы в целом. Кроме того, на каждой рабочей станции должна находиться полная копия СУБД; и, поскольку доступ к одним и тем же файлам может осуществляться сразу несколькими копиями СУБД, управление параллельностью, восстановлением и целостностью усложняется.

Таким образом, на основе файл-серверной  архитектуры имеет смысл строить  простые, работающие с небольшими объемами информации и рассчитанные на применение в однопользовательском режиме приложения (например, бухгалтерские и складские программы), тем более, что файл-серверное приложение можно спроектировать, разработать и отладить очень быстро. Однако, в более сложных случаях файл-серверные архитектуры становятся недостаточными. Для построения файл-серверных информационных систем используют небольшие локальные СУБД, например Access, компании Microsoft.

Технология клиент-сервер была разработана  с целью устранения недостатков, имеющихся в файл-серверном подходе. Клиент управляет пользовательским интерфейсом и логикой приложения, действуя, как сложная рабочая станция, на которой выполняются приложения баз данных. Клиент принимает от пользователя запрос, проверяет синтаксис и генерирует запрос к базе данных на языке SQL или другом языке базы данных, который соответствует логике приложения. Затем он передает сообщение серверу, ожидает поступления ответа и форматирует полученные данные для представления их пользователю. Сервер принимает и обрабатывает запросы к базе данных, а затем передает полученные данные обратно клиенту. Такая обработка включает проверку полномочий клиента, обеспечение требований целостности, поддержку системного каталога, а также выполнение запроса и обновление данных. Помимо этого, поддерживается управление параллельностью и восстановлением.

Архитектура "клиент-сервер" на первый взгляд кажется гораздо более  дорогой, чем архитектура "файл-сервер". Требуется более мощная аппаратура (по крайней мере, для сервера) и существенно более развитые средства управления базами данных. Однако, громадным преимуществом клиент-серверной архитектуры является ее масштабируемость и вообще способность к развитию, поскольку увеличение масштабов информационной системы не порождает принципиальных проблем. Кроме того, сокращаются коммуникационные расходы, и повышается уровень непротиворечивости данных, так как все ограничения определяются и проверяются только в одном месте.

Архитектура Intranet-приложений является, по сути, продолжением архитектуры клиент- сервер, используя среду Internet. Web-среда представляет собой очень привлекательную платформу для разработки и распространения информационных приложений. Благодаря повсеместному использованию Web-технологий, созданные для этой среды приложения обладают глобальной доступностью для пользователей и организаций. Поскольку Web-архитектура была разработана как платформенно-независимая, она обладает значительным потенциалом в отношении существенного сокращения расходов на развертывание приложений и обучение персонала. Большое количество мощных и удобных средств разработки Web-приложений позволяет быстро и эффективно создавать клиентскую часть системы. На этой архитектуре строятся все более распространяющиеся Internet-магазины, системы заказа билетов и т.д.

К недостаткам данной архитектуры  относятся недостаточная надежность Internet, как коммуникационной среды и низкий уровень защищенности информации.

Как мы уже говорили, системы управления базами данных насквозь пронизывают всю промышленность, причем доминирующим типом систем являются реляционные СУБД. Эти системы проектировались для управления большим потоком транзакций, каждая из которых сопровождалась внесением незначительных изменений в оперативные данные предприятия – т.е. в данные, которые предприятие обрабатывало в процессе своей повседневной деятельности. Системы подобного типа называются системами оперативной обработки транзакций, или OLTP-системами (Online Transaction Processing).

В то же время лицам, ответственным за принятие корпоративных решений, необходимо иметь доступ ко всем данным организации независимо от их расположения. Для выполнения полного анализа деятельности организации, определения ее бизнес показателей, выяснения характеристик существующего спроса и тенденций его изменения необходимо иметь доступ не только к текущим, но и к ранее накопленным данным. Для упрощения подобного анализа была разработана концепция хранилища данных. Предполагается, что такое хранилище содержит сведения, поступающие из самых разных источников данных, а также различные накопительные и сводные данные. Концепция хранилища данных базируется на усовершенствованной технологии баз данных и предусматривает специальные средства управления процессом хранения информации. Для анализа накопленных данных применяют мощные инструменты оперативной аналитической обработки данных – OLAP (Online Analitical Processing).

Таким образом, мы можем выделить специфические  характеристики хранилищ данных. В  отличие от OLTP-систем, хранилища данных содержат статические данные, имеют низкую интенсивность обработки транзакций, да и число пользователей такой системы ограничено. Способ использования данных является совершенно непредсказуемым, поэтому и способ обработки данных носит деструктурируемый, скорее, эвристический характер. Вообще говоря, подход хранилищ данных еще слишком молод, чтобы вокруг него сложился круг общепринятых понятий, терминов, технологических приемов. Тем не менее, он кажется настолько важным и перспективным, что многие компании (в том числе и ведущие производители СУБД) ведут активную работу, чтобы быть в авангарде этого направления.

После того, как выбрана архитектура  построения информационной системы  и определены основные требования, которые система предъявляет  к СУБД, необходимо определиться с выбором конкретного продукта. И если в случае файловых систем этот выбор достаточно прост (на рынке представлен небольшой диапазон локальных систем), то для остальных типов информационных систем этот выбор становится нетривиальным. Даже при поверхностном анализе рынка СУБД мы можем увидеть такой богатый спектр продукции, что остановиться на чем-то конкретном очень трудно. Здесь приходится применять более подробный анализ каждой конкретной системы и смотреть, насколько СУБД удовлетворяет выработанным критериям.

К сожалению, если просто отмечать, насколько  хороши или плохи те или иные параметры  в случае каждой конкретной СУБД, то сравнение даже двух различных систем может оказаться очень трудной  задачей. Хотя, четкий и глубокий сравнительный  анализ на основании конкретных критериев в любом случае поможет выбрать вам наиболее подходящую для конкретного проекта систему, и затраченные усилия в любом случае не окажутся напрасными.

На практике, как правило, решение  об использовании той, или иной СУБД принимает один человек – обычно, руководитель предприятия, а он может опираться отнюдь не на технические критерии. Здесь свою роль могут сыграть такие, с технической точки зрения незначительные факторы, как рекламная раскрутка компании-производителя СУБД, использование конкретных систем на других предприятиях, стоимость. Причем, последний фактор можно понимать в двух смыслах, в зависимости от финансового состояния и политики предприятия. С одной стороны, это может быть принцип – чем дороже, тем лучше; с другой, наоборот – возможность бесплатного использования продукта (в случае выбора коммерческой системы – возможность “взлома” лицензионной защиты программного продукта). Ясно, что такой подход не может способствовать долгосрочному использованию системы и развитию компании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Словарь терминов

Intranet – Web-сайт или группа web-сайтов, принадлежащих одной организации и доступных только членам этой организации.

OLAP (Online Analytical Processing) - Оперативный анализ данных. Этот метод обработки применяется с целью ускорения обработки запросов и предусматривает предварительный расчет часто запрашиваемых данных (например, сумм или значений счетчика).

OLTP (Online Transaction Processing) - системами оперативной обработки транзакций.

SQL (Structured Query Language) - Язык структурированных запросов, язык S0L. Является принятым в отрасли стандартом для выполнения операций вставки, обновления, удаления и выборки данных из реляционных БД.

Апплет – Web-программа, передаваемая клиенту сервером и выполняемая на клиенте.

Атрибут – Поименованный столбец отношения.

База данных –  Совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.

Браузер – программа, позволяющая просматривать документы в стандарте HTML.

Внешний ключ – Атрибут или множество атрибутов внутри отношения, которое соответствует потенциальному ключу некоторого (может быть того же самого) отношения.

Домен – Набор допустимых значений атрибута.

Индекс - Механизмы быстрого доступа к хранящимся в таблицах данных путем их предварительной сортировки.

Интероперабельность - Возможность упрощения комплексирования новых программных систем на основе использования готовых компонентов со стандартными интерфейсами.