Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектирование информационных систем. Лекция 4.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
204.29 Кб
Скачать

3. Проектирование клиент-серверных корпоративных эис

3.а. Основные понятия и особенности проектирования клиент-серверных корпоративных систем (КЭИС)

Архитектура современных КЭИС базируется на принципах клиент-серверного взаимодействия программных компонентов информационной системы.

Сервер – процесс, обслуживающий информационную потребность клиента: поиск или обновление БД, в этом случае сервер носит название – сервер БД, обработку данных – сервер приложения.

Клиент – приложение, посылающее запрос на обслуживание сервера. Задача сервера – инициирование связи с сервером, определение вида запроса на обслуживание, получение от сервера результата обслуживания, подтверждение окончания обслуживания.

Клиент-серверная архитектура реализует многопользовательский режим работы и является распределенной, когда клиенты и серверы располагаются на разных узлах локальной или глобальной сети.

Схема клиент-серверной архитектуры включает три уровня представления:

  1. уровень представления (презентации) данных пользователем;

  2. уровень обработки данных приложением;

  3. уровень взаимосвязи с БД.

Согласно схемы пользователь (клиент) в одном случае вводит данные, которые после контроля и преобразования некоторым приложением попадают в БД, а в другом случае запрашивает обработку данных приложением, которое обращается за необходимыми данными к БД. Получив необходимые данные сервер их обрабатывает, а результаты помещает либо в БД, либо выдает пользователю в удобной для него форме (текст.док-т, электронная таблица, график), или делает то и другое вместе.

Выбор конкретной схемы определяется различными вариантами территориального распределения удаленных подразделений предприятия, требованиями эксплуатационной надежности, быстродействием, простотой обслуживания.

На рис.2. представлены различные схемы клиент-серверной архитектуры.

Файл-серверная архитектура – самый простой вариант распределенной обработки данных, когда на сервере располагаются только файлы данных, а на клиентской части находятся приложения пользователей вместе с СУБД. Использование файл-серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а файл-сервер лишь выполняет функции накопителя данных и средств доступа.

Двухуровневая клиент-серверная архитектура основана на использовании только сервера базы-данных (DB-сервера), когда клиентская часть содержит уровень представления данных, а на сервере находится БД вместе с СУБД и прикладными программами.

DB-сервер отличается от файл-сервера тем, что в его оперативной памяти, помимо сетевой ОС, функционирует централизованная СУБД, которая обеспечивает совместное использование рабочими станциями базы данных, размещенной во внешней памяти этого

DB-сервера. DB-сервер дает возможность отказаться от пересылки по сети файлов данных целиком и передавать только ту выборку из БД, которая удовлетворяет запросу пользователя. При этом возможно разделение пользовательского приложения на две части:

одна выполняется на сервере и связана с выборкой и агрегированием данных из БД, а вторая часть по представлению данных для анализа и принятия решения выполняется на клиентской машине. Таким образом, увеличивается общая производительность информационной системы в результате объединения выч.ресурсов сервера и клиентской рабочей станции.

Обращение к БД осуществляется на языке SQL, который стал стандартом для реляционных БД. Поэтому сервер БД называют SQL-сервером, который поддерживается всеми реляционными СУБД: Oracle, Informix, MS SQL, ADABAS D, InterBase, SyBase и др.

Клиентское приложение может быть реализовано на языке настольных СУБД (MS Access, FoxPro, Paradox, Clipper и др.). При этом взаимодействие клиентского приложения с SQL-сервером осуществляется через ODBC-драйвер (Open Data Base Connectivity), который обеспечивает возможность пересылки и преобразования данных из глобальной БД в структуру БД клиентского приложения.

Представление

данных пользователя Приложение База данных

Централизованная

Система

Архитектура

«Файл-сервер»

Двухуровневая

архитектура

«клиент-сервер»

Трехуровневая

Архитектура

«клиент-сервер»

Многоуровневая

Архитектура

«клиент-сервер»

Рис.2. Варианты клиент-серверной архитектуры КЭИС

Трехуровневая клиент-серверная архитектура позволяет помещать прикладные программы на отдельные серверы приложений, с которыми через API-интерфейс (Application Program Interface) устанавливается связь клиентских рабочих станций. Клиентская часть приложения вызывает необходимые функции сервера приложения, называемые «сервисами». Прикладные программы в свою очередь обращаются к серверу БД с помощью SQL запросов. Такая организация позволяет повысить производительность и эффективность КЭИС за счет:

  • многократности повторного использования общих функций обработки данных в множестве клиентских приложений при существенной экономии системных ресурсов;

  • параллельности в работе сервера приложений и сервера БД, причем сервер приложений может быть менее мощным по сравнению с сервером БД;

  • оптимизации доступа к БД через сервер приложений из клиентских мест путем диспетчеризации выполнения запросов в сети;

  • повышение скорости и надежности обработки данных в результате дублирования ПО на нескольких серверах приложений, которые могут заменять друг друга в сети в случае перегрузки или выхода из строя одного из них;

  • переноса функций администрирования системы по проверке полномочий доступа пользователей с сервера БД на сервер приложений.

Многоуровневая архитектура «клиент-сервер» создается для территориально-распределенных предприятий. Здесь наблюдаются отношения «многие ко многим» между клиентскими рабочими станциями и серверами приложений, между серверами приложений и серверами БД. Такая организация позволяет более рационально организовать информационные потоки между структурными подразделениями. Каждый сервер приложений обслуживает потребности какой-либо одной функциональной подсистемы и сосредоточивается в головном для подсистемы структурном подразделении (сервер приложения по управлению сбытом – в отделе сбыта, сервер приложения по управлению снабжением – в отделе закупок и т.д.). Интегрированная БД находится на отдельном сервере, на котором обеспечиваются централизованное ведение и администрирование общих данных для всех приложений.

Ведение нескольких серверов БД особенно актуально для предприятий с филиальной структурой, когда в центральном офисе используется общая БД, содержащая общую нормативно-справочную (НС), планово-бюджетную информацию и консолидированную отчетность, а в территориально—удаленных филиалах поддерживается оперативная информация о деловых процессах. При обработке данных в филиалах для контроля используется плановая и НС информация из центральной БД, а в центральном офисе получение консолидированной отчетности сопряжено с оперативной информацией филиалов.

Техно-рабочее проектирование трехуровневой клиент-серверной КИС содержит:

1. Разработку общей структуры КЭИС

Сущность функциональной структуры КЭИС сводится к выбору программно-технической среды реализации КЭИС и распределению функций обработки данных КЭИС по уровням клиент-серверной архитектуры.

Выбор сетевых ОС зависит от технической платформы выч. Средств. При использовании платформы INTEL – Windows 95, 98, NT 2000. При использовании таких платформ, как IBM, SUN, HP – OC Unix различных версий.

Выбор сервера БД для КЭИС основывается на анализе рынка серверов БД по различным критериям:

  • независимость от типа аппаратной архитектуры;

  • независимость от программно-аппаратной платформы;

  • поддержка стандарта открытых систем;

  • поддержка многопроцессорной и параллельной обработки данных;

  • оптимальное хранение распределенных данных;

  • поддержка WEB-серверов и работа с Internet;

  • непрерывная работа;

  • простота использования.

Выбор программных средств разработки КЭИС определяется требованиями применяемой технологии проектирования КЭИС (CASE-средства).

Разработка общей функциональной структуры корпоративной информационной системы на основе функционально-ориентированной или объектно-ориентированной модели проблемной области заключается в определении:

  • функций сервера БД;

  • функции серверов приложений;

  • функций клиентских мест;

  • информации, необходимой для выполнения этих функций;

  • распределения серверов и клиентских мест по узлам вычислительной сети;

  • прав доступа пользователей к КЭИС.

2. Создание Вычислительной сети для КЭИС – закупка и монтаж оборудования, инсталляция сетевого ПО и СУБД.

3. Создание схемы БД:

  • проектирование структуры распределенной БД на основе описания функциональной структуры КЭИС с помощью CASE-технологии, с учетом описания выбранного сервера БД в конкретной программно-технической среде и СУБД;

  • создание области БД – инициализация областей внешней памяти (системной, хранения данных, транзакций, хранения архивных данных). Операция выполняется системным администратором БД;

  • загрузка SQL – описания БД - осуществляется системным администратором БД на основе схемы БД средствами СУБД сервера БД;

  • разработка управляющих элементов БД (триггеров, процедур и т.д.).

4. Создание сервера БД КЭИС - физическое наполнение БД и настройка программ доступа СУБД.

5. Разработка серверов приложений набор сервисов (функций обработки данных) и монитор транзакций, осуществляющий управление выполнением сервисов по обслуживанию клиентских потребностей.

6. Разработка клиентских приложений на рабочих станциях на основе информационных потребностей пользователей осуществляется проектирование пользовательского интерфейса клиентских частей приложений.

3.b. Проектирование систем оперативной обработки транзакций (OLTP).

Клиент-серверная архитектура упрощает взаимодействие пользователей с информационной системой и между собой в процессе выполнения деловых или длинных транзакций.*

С помощью обработки длинных транзакций КЭИС позволяет управлять достаточно сложными цепочками операций делового процесса как единым целым. Такие системы называют системами оперативной обработки транзакций (OLTP – OnLine Transaction Processing).

Основой современных систем оперативной обработки транзакций является управление рабочими потоками (workflow), в которых пользователи – клиенты взаимодействуют между собой и с множеством программных приложений через специальную управляющую (супервизорную) программу. Рабочий поток – это совокупность информационных и материальных потоков в цепочке операций делового процесса.

Система управления рабочими потоками (СУРП) – это программный комплекс, который оперативно связывает персонал из различных подразделений и программные приложения в общий деловой процесс. В такой ситуации клиент обращается не напрямую к серверу приложений, а через СУРП, которая выбирает приложение в зависимости от конкретных событий в деловом процессе. СУРП может быть реализована на основе специализированного программного обеспечения, например, Staffware, Workroute, или встроена в контур интегрированной ЭИС, как в системах комплексной автоматизации R/3 и BAAN IY.

Центральным компонентом СУРП является менеджер рабочих потоков, который выполняет следующие функции:

  • создание шагов задания;

  • оценку условий выполнения шага заданий;

  • передачу управления между приложениями;

  • синхронизацию несколько одновременно выполняющихся процессов;

  • распределение результатов выполнения шага задания по пользователям;

  • ведение журнала операций.

В работе менеджера рабочих потоков используются различные методы маршрутизации (жесткой, свободной, гибридной).

Использование Интернет-приложений. Многоуровневая клиент-серверная архитектура распространяется на Интернет-приложения, связывающие множество участников делового процесса, территориально удаленных дуг от друга в рамках одного или нескольких предприятий на основе применения сетевого протокола TCP/IP. Эти приложения разрабатываются для таких предметных областей, как управление финансами, логистикой, персоналом, учет и отчетность и др.

Интернет-приложениями являются:

  • «клиент - предприятие» - осуществление торговли по электронным каталогам, проведение электронного обслуживания клиентов (банковские, страховые, таможенные операции и т.д.);

  • «предприятие - предприятие» - осуществление сделок закупки-продажи товаров, выполнение совместных проектов. Между предприятиями происходит обмен документов: договоров, заказов, счетов, накладных, платежных поручений;

  • «работник (подразделение) – работник (подразделение)» - применение технологии Интернета для связи между сотрудниками одного предприятия.

В корпоративной ЭИС R/3 (SAP) для реализации распределенных деловых процессов с помощью Интернет-приложений разработан специальный механизм ALE (Application Link Enabling), с помощью которого связываются друг с другом программные компоненты, относящиеся к различным информационным системам.

3.с. Проектирование систем оперативного анализа данных (OLAP)

Современные СППР и информационные системы руководителей основаны на применении специализированных информационных хранилищ (ИХ) и технологий оперативного анализа данных (OLAP). ИХ – база обобщенной информации, формируемая из множества внешних и внутренних источников, на основе которой выполняются статистические группировки и интеллектуальный анализ данных. В основе ИХ лежит понятие многомерного информационного пространства или гиперкуба, в ячейках которого хранятся анализируемые числовые показатели (объемы оборота, издержек, инвестиций и т.д.). Измерениями (осями) гиперкуба являются признаки анализа (время, группа продукции, регион, тип процесса, тип клиента и др.).

Время Показатели:

- оборот,

Группа - издержки

продуктов Тип - доходы

клиента - инвестированный

капитал

Тип процесса Регион

Рис. 3. Многомерная организация информационного хранилища

К особенностям хранимой информации в ХИ относятся:

  • интеграция или обобщение данных в ИХ в виде единого многомерного информационного пространства (хранение показателей объемов производства, сбыта, сервиса и т.д. в продуктовом, территориальном, отраслевом, временном и других разрезах;

  • обязательное хранение временного признака в данных, дающего возможность отслеживать динамику изменения показателей в течение длительного периода времени;

  • непротиворечивость данных во всех используемых источниках в течение определенного периода времени (дня);

  • обеспечение множества представлений структуры информационного хранилища для различных категорий пользователей: руководителей, аналитиков, менеджеров направлений деятельности.

Архитектура системы оперативного анализа данных представлена на рис.4.

Представление (витрины) данных

. . . . . . . . . .

Преобразование данных