Mühazirə 1 Giriş. VeriləNLƏr bazasinin idarə olunmasi

Mühazirə 11
Paylanmış VB-lərin arxitekturası.
Fayl-server arxitekturası. Kliyent-server arxitekturası. Üç manqalı arxitektura.

"Kliyent-server" arxitekturasının geniş yayılması açıq sistemlərin konsepsiyasının inkişafı və praktikada geniş tətbiq edilməsi nəticəsində mümkün oldu. Buna görə qısa formada açıq sistemlərlə tanış olaq.

Aparat və proqram interfeyslərinin beynəlxalq və milli standartlaşdırma hesabına hesablama sistemlərinin kompleksləşdirməsinin sadələşdirilməsi açıq sistemlərin yanaşmasının əsas mənasıdır. Lokal kompyuter şəbəkələrindən istifadə və aparat-proqram vasitələrinin kompleksləşdirməsinin həmin problemləri açıq sistemlərin konsepsiyasının inkişafına əsas səbəbi oldu. Qlobal kommunikasiya texnologiyalarının sürətli inkişafı ilə əlaqədar açıq sistemlər daha böyük əhəmiyyət kəsb edir və daha geniş miqyası əldə edir. Açıq sistemlərin əsas prinsiplərindən biri konkret təchizatçıdan asılı olmamasıdır.
Standartlaşdırılmış əməliyyat sistemi açıq sistemlərin sistem və tətbiqi proqram vasitələrinin praktik dayağıdır. Hal-hazırda UNIX belə sistemdir. Uzun müddətli iş nəticəsində UNIX ƏS-nin müxtəlif variantlarının firma-təchizatçıları bu əməliyyat sisteminin əsas standartları haqqında razılaşmaya gəlməyi bacardı. İndi UNIX-in bütün yayılmış versiyaları tətbiqi və sistem proqramçılarına təqdim edilən interfeyslərə uyğundur. Əksər mütəxəssislərin fikrincə, Windows NT standartına iddia edən sisteminin yaranmasına baxmayaraq, ola bilər ki, məhz UNIX yaxın illərdə açıq sistemlərin əsası olacaqdır.
Verilənlər bazaları sistemlərinin ümumi məqsədi - verilənlər bazaları əlavələrinin (proqramlarının) işlənməsi və onların icrasıdır. Ona görə yüksək səviyyədə verilənlər bazaları sisteminə iki hissədən ibarət olan çox sadə strukturlu sistem kimi baxmaq olar - server (verilənlər bazalarının serveri adlandırılan verilənlər bazası maşınları,) və kliyentlər yığımı (və ya xarici interfeys).
• Server - bu əslində VBİS-in özüdür. O, VBİS-in bütün aşağıdakı əsas funksiyalarını dəstəkləyir: verilənlərin təyini, verilənlərin emalı, verilənlərin mühafizəsi və tamlığı və s. Xüsusi halda, o xarici, konseptual və daxili səviyyələri tam dəstəkləyir. Buna görə bu kontekstdə "server" – sadəcə olaraq başqa adla VBİS-dir.
• Kliyent - bu VBİS “üzərində” yerinə yetirilən aşağıdakı müxtəlif əlavələrdir: istifadəçilər tərəfindən yazılmış əlavələr (proqramlar) və VBİS-in təchizatçıları tərəfindən və ya proqram təminatının bəzi kənar təchizatçıları tərəfindən verilən inteqrasiya edilmiş əlavələr. Əlbəttə, istifadəçilər nöqteyi-nəzərindən, inteqrasiya edilmiş əlavələrin və istifadəçi tərəfindən yazılmış əlavələrin arasında fərqlər yoxdur – onların hamısı eyni server interfeysindən, məhz xarici səviyyənin interfeysindən istifadə edirlər.
Xüsusi "xidməti" əlavələr müstəsnalıq təşkil edir, onları utilit adlandırırlar. Belə proqramlar bəzən yalnız birbaşa sistemin daxili səviyyəsində işləyə bilər. Əlavələri (proqramlar), öz növbəsində, bir neçə kateqoriyaya bölmək olar.
1. İstifadəçilər tərəfindən yazılmış əlavələr (proqramlar). Bunlar əsasən peşəkarlar yazılmış tətbiqi proqramlar və ya hamı tərəfindən qəbul edilmiş C, PASCAL və s. kimi proqramlaşdırma dilləridir.
2. Təchizatçılar tərəfindən təqdim edilən əlavələr (proqramlar), (onları adətən instrumental vasitələr adlandırırlar).
İnstrumental vasitələr, öz növbəsində, bir neçə aşağıdakı müstəqil siniflərə bölünür:
• sorğu dilləri prosessorları;
• hesabat generatorları;
• qrafik biznes-alt sistemlər;
• elektron cədvəllər:
• adi dillər prosessorları;
• kopyalamanı idarəetmə vasitələri;
• əlavələr (proqramlar) generatorları;
• əlavələrin (proqramların) işlənməsinin başqa vasitələri, CASE-məhsulları daxil olmaqla (CASE və ya Computer-Aided Software Engineering - proqram təminatının işlənməsinin avtomatlaşdırılması) və s.
Paylanmış emal nəzərdə tutur ki, ayrı-ayrı maşınları hər hansı rabitə şəbəkəsi ilə elə birləşdirmək olar ki, verilənləri emal edən müəyyən məsələ şəbəkədə bir neçə maşın arasında bölüşdürülsün. Əslində, bu imkan əsasən ona görə cəlbedicidir ki, "kliyent/server" termini müstəsna olaraq server və kliyentlər həqiqətən müxtəlif maşınlarda olduqda tətbiq edilməyə başladı.
Kliyent-server arxitekturasında iş texnologiyasına baxmazdan əvvəl, verilənlər bazalarından istifadə edən verilənlərin emalı arxitekturasının inkişaf tarixinə nəzər salaq. Hal-hazırda onların üç növü var:
A. Meynfreymdə verilənlər bazası;
B. Fayl-server arxitekturası;
C. Kliyent/server arxitekturası.
А. Tarixən birinci Meynfreymdə verilənlər bazası meydana çıxmışdı. Verilənlərin əldə edilməsi və emalı bir maşında yerinə yetirilir. Bu biristifadəçili sistemdir, onun təsviri şəkil 1.1- də göstərilmişdir.





В. Şəbəkələrin meydana gəlməsi ilə verilənlər fayl-serverdə saxlanmağa başladı. Bu çoxistifadəçili sistemin birinci növüdür. Bu halda onların axtarışı və emalı işçi stansiyalarda yerinə yetirilir (şəkil. 1.2). Belə yanaşmada işçi stansiyaya nəinki, yalnız son istifadəçiyə lazım olan verilənlər göndərilir, həm də yalnız sorğunun icrası üçün lazım olan verilənlər istifadə olunur (məsələn, indeks fayllarının fraqmentləri və ya sorğunun icrası vaxtı tullanacaq verilənlər). Beləliklə, "artıq" informasiyanın həcmi "lazımlı" informasiyanın həcmindən daha çox olur.

İstifadəçinin sorğusuna reaksiya vaxtı verilənlərin fayl-serverdən işçi stansiyaya ötürülmə və işçi stansiyada sorğunun yerinə yetirilmə vaxtından formalaşır. Belə sistemin reaksiya vaxtının münasib olması üçün disklə verilənlərin mübadiləsini sürətləndirmək və diskdən verilənlərin keş yaddaşa yazılması üçün operativ yaddaşın həcmini artırmaq lazımdır. Həmçinin işçi stansiya kimi güclü kompyuterdən istifadə etmək lazımdır. Şəbəkə mühiti zəif yer ola bilər, buna görə də şəbəkə şininin ötürmə qabiliyyəti də mühüm göstəricidir. Əgər eyni zamanda işləyən istifadəçilərin sayı və saxlanan informasiyanın həcmi artırsa, göndərilən informasiyanın həcmi artır, yəni şəbəkə trafiki artır. Və nəticə olaraq, sistemin reaksiya vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşür. Belə texnologiya nəzərdə tutur ki, hər işçi stansiyada eyni verilənlərlə işləyən VBİS-in öz nüsxəsi olur. Fayl-server şəklində aralıq manqa vasitəsilə işin sinxronlaşdırılması üçün bu VBİS-in qarşılıqlı təsiri əlavə itkilərə gətirir.

С. Sonuncu arxitektura növü kliyent/serverdir. O, bütün istifadəçilər üçün serverdə yerləşdirilmiş bir VBİS-in mövcudluğu ilə xarakterizə olunur. Belə texnologiyada istifadəçi (kliyent) proqramı verilənlərin seçilməsi üçün sorğu formalaşdırır və sorğunu serverə göndərir. Server sorğuya uyğun verilənləri seçir, və onları proqram-kliyentlərə (əlavəyə) göndərir. Proqram-kliyent alınmış verilənləri emal edir və onları istifadəçiyə təqdim edir. Bu halda fayl-server arxitekturası ilə müqayisədə ötürülən informasiyanın həcmi, və deməli şəbəkə trafiki kifayət qədər azalır. Məntiqli olaraq ümumi reaksiya vaxtı da azalır.
Ancaq belə sistemdə reaksiya vaxtı sorğunun ötürülmə vaxtından, serverdə (məsələn, prosessor və ya disk əməliyyatına) resursların gözləmə vaxtından, sorğunun yerinə yetirilmə vaxtından və nəticələrin işçi stansiyaya – proqram-kliyentə ötürülmə vaxtından formalaşır. Həm də serverdə gözləmə vaxtı sorğunun ümumi yerinə yetirilmə vaxtının çox hissəsini yeyə bilər. Müştəri-server texnologiyası ilə işləyən proqramların hazırlaması vaxtı bunu nəzərə almaq və yalnız bir yazının axtarışı üçün serverə müraciət etmək yox, “paçkalarla” verilənləri oxumaq lazımdır.
Əgər şəbəkə trafiki azalırsa, onda server rolunu yerinə yetirən kompyuter zəif yer olur. Ona tələblər çox yüksəkdir. Server kimi güclü kompyuteri seçmək lazımdır, amma bu halda işçi stansiyaların gücü artırmaq vacib deyildir.
Hal-hazırda kliyent/server arxitekturasının iki modelini ayırırlar – ikisəviyyəli və üçsəviyyəli. İkisəviyyəli model üçün xarakterik hal odur ki, VB bir qovşaqda saxlanılan lokal VB cədvəllərindən ibarətdir və elə həmin yerdə də VB serveri işləyir, tətbiqi proqramlar isə kliyent qovşaqlarında yerinə yetirilir (şəkil. 1.3).



Рис. 1.3. Двухуровневая модель архитектуры клиент/сервер

Üçsəviyyəli model üçün xarakterik hal odur ki, (şəkil. 1.4) paylanmış VB bir qovşaqda saxlanılan lokal VB cədvəllərindən ibarətdir, verilənlərə müdaxilə proqramları və tətbiqi proqramların bir hissəsi başqa qovşaqda (ola bilər ki, əlavələrin (proqramların) serverində), kliyent əlavələri (proqramları) isə kliyent qovşaqlarında yerləşir.

Рис. 1.4. Трехуровневая модель архитектуры клиент/сервер

Hər iki model üçün elə hal mümkündür ki, VB uzaqda yerləşən (ola bilər ki, coğrafi uzaqlıqda) lokal VB-dən ibarətdir, onda belə verilənlər bazası paylanmış adlanır və VB serveri hökmən olmalıdır.

Paylanmış VB serveri (Distributed DataBase Server) - böyük olmayan əməliyyat sistemidir ki, o, ən azı aşağıdakı məsələləri həll etməlidir:

• 
  Paylanmış mühitdə adları idarə etmək (verilənlərin qlobal lüğəti);
  
• 
  Paylanmış sorğuların optimallaşdırılması;
  
• 
  Paylanmış tranzaksiyaları idarə etmək.
  

İstifadəçilər paylanmış VB ilə əlavələr vasitəsi ilə qarşılıqlı təsirdə olurlar. Lokal əlavələr başqa saytlarda yerləşən verilənlərə müdaxilə tələb etmir, qlobal əlavələr belə müdaxilə tələb edir. Paylanmış VBİS-də heç olmasa bir qlobal əlavə mövcud olmalıdır.
Paylanmış emal mərkəzləşdirilmiş VB-dan istifadəyə əsaslanır ki, giriş şəbəkənin müxtəlif kompyuterlərindən həyata keçirilə bilər. Paylanmış VB-ın əsas xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, sistem fiziki olaraq şəbəkədə yerləşdirilmiş verilənlərlə işləyir. Bundan başqa, paylanmış və paralel VBİS-in arasında mövcud olan fərqləri aydın anlamaq lazımdır. Paralel VBİS bir neçə prosessordan və sərt disk qurğularından istifadə etməklə işləyir. Bu ümumi emal məhsuldarlığını artırmaq məqsədi ilə bir neçə əməliyyatların icra edilməsini paralelləşdirməyə imkan verir (əgər bu mümkündürsə).