Тақырып. Клиент-сервер архитектурасының модельдері

1. МҚ БЖ –ның негізгі қ ызметтері

2. Екібуындық модельдер

Клиент-сервер архитектурасының модельдері. МҚ -мен жұ мыс істейтін ү лестірілген АЖ-ларды қ ұ рғ ан кезде клиент-сервер архитектурасы кең тү рде қ олданылады. Оның негізінМҚ -ны басқ ару кезінде клиент мен сервердің ө зара ә рекеттесуін ұ йымдастыру ұ станымдары қ ұ райды. Клиент-сервер архитектурасының бір нұ сқ асы 1.2-ішкі тармағ ында қ арастырылғ ан.

МҚ -ны басқ ару процестерінің ө зара ә рекеттесуінің негізгі сұ лбаларына сипаттама беру ү шін OSI ашық жү йелер архитектурасының Эталондық моделін пайдаланайық. Бұ л модельге сә йкес МҚ -ны басқ ару қ ызметі қ олданбалы дең гейге жатады.

Жоғ арғ ы екі дең гейге тоқ талып кетейік: қ олданбалы жә не ө кілдік, оларғ а жасаушы мен пайдаланушы тарапынан аса ү лкен кө ң іл бө лінеді. Қ алғ ан қ ызметтерді алғ ашқ ыекеуін жү зеге асыруғ а қ ажетті байланысқ ан қ ызметтер деп санайық. Бұ лретте МҚ БЖ термині ретінде МҚ -дағ ы ақ параттың пайдаланатын барлық программалық жү йелердің кең тү рдегі тү сінігін ұ станатын боламыз.

Пайдаланушымен интерфейсті қ олдайтын программа ретінде жалпы жағ дайда МҚ БЖ келесі негізгі қ ызметтерді жү зеге асырады:

қ ордағ ы мә ліметтерді басқ ару;

қ олданбалы программалардың кө мегімен ақ паратты ө ң деу;

пайдаланушы ү шін ың ғ айлы болатын тү рде ақ паратты бейнелеу.

Егер де жү йе бір ЭЕМ-де орналасса, онда барлық қ ызметтер бір программағ а жинақ талғ ан жә не 1-бө лімде қ арастырылғ ан сұ лбағ а ұ қ сас тү рдегі сұ лба бойынша шақ ыртылады.

МҚ БЖ-ны желіде орналастыру кезінде қ ызметтерді тораптар бойынша ү лестірудің тү рлі нұ сқ алары болады. Ө здерінің арасында МҚ БЖ қ ызметтері ү лестірілетін тораптардың санына байланысты екі буындық, ү ш буындық жә не т.б. модельдерге бө луге болады.

Екі буындық модельдер МҚ БЖ қ ызметтерін желінің екі торабының арасында ү лестірілуіне сә йкес келеді. Ө зіндеміндетті тү рде мә ліметтерді басқ ару қ ызметі болатын компьютерді (желінің торабын) компьютер-сервер деп атайық. Пайдаланушығ а жақ ын жә не ақ параттыкейіптеу мә селелерімен міндетті тү рде айналысатын компьютерді компьютер-клиент деп атайық. Компьютер-сервер мен компьютер-клиенттің арасында қ ызметтерді ү лестірудің аса типтік нұ сқ алары (2.6а, б-сурет) келесілер болып табылады:

ү лестірілген тү рдегі ұ сыну;

қ ашық тан ұ сыну;

ү лестірілген қ ызмет;

мә ліметтерге қ ашық тан қ ол жеткізу;

ү лестірілген МҚ.

Ү лестірілген Қ ашық тан ұ сыну Ү лестірілген

тү рдегі ұ сыну қ ызмет

Екібуындық модельдер.

Екібуындық модельдер.

Клиент-сервер архитектурасы бар жү йелерде қ ызметтерін ү лестірудің аталғ ан ә дістері ә р тү рлі нұ сқ аларды кө рсетеді: қ уатты сервер – бұ л жағ дайда барлық жұ мыс сонда орындалады, қ уатты клиент-қ ызметтердің басым бө лігі жұ мыс станциясында орындалады, ал сервер желі арқ ылы соғ ан келіп тү сіп жатқ ан SQL-шақ ыртуларды ө ң деуден ө ткізеді.

Мә ліметтерге қ ашық тан қ ол жеткізу мен қ ашық тан ұ сыну модельдерінде компьютер-клиент пен компьютер-сервердің арасында қ ызметтер қ атаң тү рде ү лестіріледі. Басқ а модельдерде бір мезгілде екі компьютерде мә ліметтерді басқ ару (ү лестірілген МҚ моделі), ақ паратты ө ң деуден ө ткізу (ү лестірілген қ ызмет моделі), ақ паратты ұ сыну (ү лестірілген ұ сыну моделі) қ ызметтерінің біреуі орындалады.

Алдымен аса кең тарағ ан трү лері ретінде мә ліметтерге қ ол жеткізу мен қ ашық тан ұ сыну (МҚ серверін) модельдерін қ арастырып кетейік.

Мә ліметтерге қ ашық тан қ ол жеткізу моделінде (Remote Data Access – RDA), ақ паратты ұ сыну қ ызметтері мен қ олданбалы ө ң деудің логикасын жү зеге асыратын программалар біріктірілген компьютер-клиенте орындалады. Мә ліметтерді басқ ару сервисіне жү гіну ісі операторлардың кө мегімен SQL тілінің операторлары арқ ылы немесе API (Application Programming Interface – қ олданбалы программалау интерфейсы) арнайы кітапхананың қ ызметтерін шақ ырту арқ ылы орындалады.

RDA-моделінің негізгі артық шылығ ы – SQL-интерфейстері бар дайын МҚ БЖ-лардың кө птеп болуы жә не клиенттік бө лік программаларының жылдам тү рде қ ұ рылуын қ амтамасыз ететін аспаптық қ ұ ралдардың болуы. Жасау қ ұ ралдары кө бінесе MS Windows-те пайдаланушының графикалық интерфейсін, ODBC интерфейсінің стандартты мен кодты автоматты тү рде генерациялау қ ұ ралдарын қ олдайды. Жасау қ ұ ралдарының басым кө пшілігі тө ртінші буынның тілдерін пайдаланады.

RDA-моделінің кемшіліктері біріншіден, барлық логика қ осымшада шоғ ырланып, ө ң деуден ө ткізілетін мә ліметтер қ ашық тағ ы торапта орналасқ андық тан мә ліметтерді беру жү йесі жоғ ары дә режеде жү ктемеленгендігі болып табылады. Қ осымшалардың жұ мыс істеуі кезінде желі арқ ылы ә детте тұ тастай МҚ -лар беріледі.

Екіншіден, RDA моделіне негізделуімен қ ұ рылғ ан жү йелер ө здерін жасау, ө згерту жә не ілесе жү ру жағ ынан ың ғ айсыз болып келеді. Оның негізгі себебі – алынатын қ осымшаларда қ олданбалы қ ызметтер мен ұ сыну қ ызметтері ө зара тығ ыз байланысқ ан. Сол себептен жү йенің қ ызметі шамалы ғ ана ө згергеннің ө зінде оның бү кіл қ олданбалы бө лігін ө згерту қ ажет болады, бұ л жү йені жасау мен модификациялауды қ иындатады.

МҚ серверінің моделінің (DataBase Server – DBS) алдың ғ ы модельден айырмашылығ ы – компьютер-клиенттің қ ызметтері ақ паратты кейіптеу қ ызметтерімен шектеледі, ал қ олданбалы қ ызметтер компьютер-серверде орналасқ ан қ осымшамен қ амтамасыз етіледі. Бұ л модель RDA-модельге қ арағ анда аса технологиялық болып табылады жә не Ingress мен Oracle тә різді МҚ БЖ-ларда қ олданылады. Бұ л жағ дайда қ осымшалар сақ талатын процедуралар тү рінде орындалады.

Процедуралар ә детте МҚ сө здігінде сақ талады жә не оларды бірнеше клиенттер бө ліседі. Жалпы жағ дайда сақ талатын процедуралар компиляция мен интерпретациялау режимдерінде орындалады.

DBS моделінің артық шылығ ы жасау, ілесе жү ру жә не модификациялау кезең дерінде қ осымшаларды орталық тандырылғ ан тү рде жақ сы ә кімшілік ету мү мкіндігі, сондай-ақ есептеу жә не коммуникациялық ресурстарды тиімді пайдалану болып табылады. Соң ғ ысына программаларды ұ жымдық пайдалану режимінде орындау ісінің мә ліметтерді желімен жіберуге едә уір аз шығ ындарды қ ажет ететінімен қ ол жеткізіледі.

DBS моделі кемшіліктерінің бірі – сақ талатын процедураларды жасау қ ұ ралдарын шектеумен байланысты. Негізгі шектеу – операторлардың сақ талатын процедураларды нақ тыМҚ БЖ-ғ а кү штілеп байланыстыруы. Сақ талатын процедураларды жазу тілі SQL тілінің процедуралық кең ейтілуі болып табылады жә не ө зінің мағ ыналық қ ұ ралдары мен қ ызметтік мү мкіндіктері бойынша С жә не Pascal тә різді ү шінші буындағ ы дә стү рлі тілдермен бә секелесе алмайды. Сонымен қ атар кө птеген МҚ БЖ-ларда сақ талатын процедураларды баптап реттеу мен тестілеудің қ анағ аттанарлық қ ұ ралдары жоқ, бұ л олардың механизмін қ ауіпті қ ұ ралғ а айналдырады – реттелмеген программалар МҚ -ның қ ателесуіне, жү йенің жұ мысы кезінде серверлік жә не клиенттік программалардың текке тұ рып қ алуына жә не т.б. ә кеп соқ тыруы мү мкін.

DBS-моделінің тағ ы бір кемшілігі – ЭЕМ-ның есептеу ресурстарын пайдалану тиімділігінің тө мен болуы, себебі компьютер-сервердің программаларына қ атысты сұ раныстардың кіру ағ ынын басқ ару ісін ұ йымдастыруды, сондай-ақ процедуралардың ө зге компьютер-серверлерге ауысуды қ амтамасыз ету мү мкін емес.

Ү лестірілген тү рде ұ сыну моделінде қ уатты компьютер-сервер бар, ал жү йенің клиенттік бө лігі тө мендеп кеткен. Клиенттік бө ліктің қ ызметі жай ғ ана ақ паратты монитордың экранында кө рсету жә не негізгі компьютермен жергілікті желі арқ ылы байланысы болып табылады.

Осы тектес МҚ БЖ-лар бұ лайша айтқ анда Х-терминалдардың жұ мысын қ олдайтын желілерде орын алуы мү мкін. Оларда негізгі компьютер (хост-машина) бірнеше Х-терминалдарғ а қ ызмет кө рсету ү шін жеткілікті мө лшердегі қ уаттылық қ а ие болуы тиіс. Х-терминалдың да жеткілікті дә режеде жылдам жұ мыс істейтін процессоры жә не жеткілікті мө лшердегі жедел жады болуы тиіс (дискілік жинақ тағ ыштары жоқ). Кө бінесе Х-терминалдарды RISC-компьютерлер (restricted [reduced] instruction set computer)-командалардың қ ысқ артылғ ан жинағ ынан тұ ратын компьтерлер негізінде қ ұ рылады. Бү кіл программалық қ амтамасыз ету хост-машинада орналасқ ан. Ұ сынуды басқ ару қ ызметтерімен желілік қ ызметтерді орындайтын Х-терминалды программалық қ амтамасыз ету Х-терминал қ осылғ ан кезде желі арқ ылы серверден жү ктеледі.

Ү лестірілген тү рде ұ сыну моделі кіші, орташа жә не ү лкен ЭЕМ-дарда жұ мыс істеген алғ ашқ ы буындағ ы МҚ БЖ-ларғ а ие болғ ан болатын. Х-терминалдар рө лінде дисплейлік станциялар мен абоненттік пунктер (жергілікті жә не қ ашық тағ ы) қ ызмет етті. Бұ л жағ дайда ақ паратты ұ сыну қ ызметтерінің негізгі бө лігін МҚ БЖ-лардың ө здері орындады, ал пайдаланушының терминалдарында бейнелерді соң ғ ы дең гейде қ ұ растыру ісі шеткі қ ұ рылғ ыларда орындалды.

Ү лестірілген ұ сыну моделі бойынша МҚ пайдаланушыларына гетерогендік (біртекті емес) ортада қ ызмет кө рсету жү йелері қ ұ рылғ ан. Мұ ндай жү йелердің серверлік бө лігі ә детте қ андай да бірегейлендірілген интерфейсті қ амтамасыз етеді, ал клиенттік бө ліктері шеткі қ ұ рал-жабдық тың ерекшелігін немесе ақ паратты ұ сынудың бір форматын ө зге бір форматқ а тү рлендіру ерекшелігін ескеру қ ызметтерін орындайды. Ү лестірілген ұ сыну моделі есептеу ресурстарын басқ арудың орталық тандырылғ ан сызбасын жү зеге асырады. Осыдан оның басты артық шылық тары шығ ады – жү йеде қ ызмет кө рсету мен соғ ан қ ол жеткізуді басқ ару ісінің қ арапайымдылығ ы жә не салыстырмалы тү рде арзан (шеткі терминалдардың бағ асы онша жоғ ары болмағ андық тан) болуы. Модельдің кемшіліктері – орталық тораптың сенімділігі онша жоғ ары болмауынан жү йенің осалдығ ы, сондай-ақ клиенттердің саны кө п болғ анда сервердің ө німділігіне қ атысты қ ойылатын жоғ ары талаптар.

Ү лестірілген қ ызмет моделінде мә ліметтерді ө ң деуден ө ткізудің логикасы екі торап бойынша таратылғ ан. Мұ ндай модель ө здерінде қ олданбалы қ ызметтердің жалпы бө лігі компьютер-серверде, ал ақ паратты ө ң деудің арнайы қ ызметтері компьютер-клиентте орындалатын АЖ-ларда болуы мү мкін. Жалпы сипаттағ ы қ ызметтерге мә ліметтердің тұ тастығ ын стандартты тү рде, мысалы, сақ талатын процедуралар тү рінде қ амтамасыз ету ісі жатуы мү мкін, ал қ алғ ан қ олданбалы қ ызметтер арнайы қ олданбалы ө ң деуді орындайды. Осығ ан ұ қ сас модельге сонымен қ атар бірнеше біртекті емес МҚ -лардағ ы ақ паратты қ олданатын АЖ-лар ие болады.

Ү лестірілген МҚ моделі қ уатты компьютер-клиентті пайдалануды қ ажет етеді, бұ л ретте мә ліметтер компьютер-клиентте жә не компьютер-серверде сақ талады. Екі мә ліметтер қ орының ө зара байланысы екі тү рде болуы мү мкін: а) біртұ тас МҚ -ның жекелеген бө ліктері жергілікті жә не қ ашық тағ ы қ орларда сақ талады; б) жергілікті жә не қ ашық тағ ы МҚ ө зара ү йлестірілген кө шірмелер болып табылады.

Ү лестірілген МҚ моделінің артық шылығ ы – соның негізінде қ ұ рылатын АЖ-лардың икемділігі, олар компьютер-клиентке жергілікті жә не қ ашық тағ ы МҚ -ларды ө ң деуден ө ткізуге мү мкіндік береді. Кө шірмелердің сә йкестігін ү йлестіру механизмдері болғ ан жағ дайда жү йе тұ тастай алғ анда жоғ ары дә режедегі ө міршендігіне ие болады, себебі клиент пен сервердің ө зара қ осылысының ү зілуі жү йенің кү йреуіне ә келмейді, оның жұ мысы қ осылыс қ айта жасалғ аннан кейін қ алпына келуі мү мкін. Моделдің кемшіліктеріне компьютер-клиенттерде саны кө п бірдей қ осымшаларды орындау кезіндегі артық шығ ындарды жатқ ызуғ а болады.

Қ ызметтерді ү лестірудің ү ш буындық моделі қ осымшаның ү ш қ ызметінің ә рқ айсысы жекелеген компьютерде орындалатын типтік нұ сқ а болып табылады. Қ осымшалардың қ ызметтерін компьютерлердің кө птеген санына ү лестірудің нұ сқ алары болуы мү мкін, алайда олар сирек қ олданылатын болғ андық тан, қ арастырылмайды.

Біз қ арастырып отырғ ан модель қ осымшалар сервері немесе AS-модель(Application Server) деп аталады жә не 2.7-суретте кө рсетілген.

Ү шбуынды модель

Ақ ырғ ы пайдаланушымен сұ хбат жү ргізуге жауап беретін ү ш буындық AS-моделге сә йкес, аталғ ан процесс, ә детте, ақ паратты ұ сыну қ ызметтерін орындайды жә не қ осымшаның компонентімен DBS моделіндегіге ұ қ сас тү рде ә рекеттеседі. Қ осымшаның компоненті жеке компьютерде орналасып ө з кезегінде RDA моделіне ұ қ сас тү рде мә ліметтерді басқ ару компонентімен байланысты болады.

AS-моделінің орталық буыны қ осымшалар сервері болып табылады. Қ осымшалар серверінде бірнеше қ олданбалы қ ызметтер орындалады, олардың ә рқ айсысы оны қ ажет ететін программалардың барлығ ына қ ызмет кө рсету қ ызметі ретінде рә сімделген. Қ осымшалар серверлерінің бірнешеуі болуы мү мкін, олардың ә рқ айсысы ө з қ ызметін ұ сынады. Қ осымшалар серверінен қ ызмет кө рсетуін сұ рағ ан кез келген программа ол ү шін клиент болып табылады. Клиенттерден серверлерге келіп тү скен сұ раныстар кезекке тұ рады, олар ол жерден қ андай да бір пә нге байланысты, мысалы, басымдылық тары бойынша іріктеліп алынады.

Ұ сыну қ ызметтерін орындайтын жә не қ осымшалар сервері ү шін клиент болып табылатын компонент бұ л модельге ә деттегіден кең ірек тү сіндіріледі. Ол ақ ырғ а пайдаланушы бар интерфейсті ұ йымдастыру ү шін қ ызмет етуі, қ ұ рылғ ылардан, мысалы, сигнал бергіштерден мә ліметтерді қ абылдауды қ амтамасыз етуі, немесе еркін тү рдегі программа болуы мү мкін.

AS-модельдің артық шылығ ы – қ осымшаның қ ызметтері ө зара тә уелсіз ү ш бө лікке бө лінгендіктен, оның икемділігі мен ә мбебаптығ ы болып табылады. Кө птеген жағ дайларда бұ л модель екі буындық модельмен салыстырғ анда тиімдірек болады. Модельдің негізгі кемшілігі – қ осымшаның компоненттерінің арасында ақ паратпен алмасуғ а жұ мсалатын компьютердің ресурстары екі буындық модельмен салыстырғ анда кө бірек жұ мсалатындығ ы.

Қ осымшалардың компьютер-серверлерінде қ осымшалардың қ ызмет ету ортасын жү зеге асыратын программалық ө німдердің мысалы ретінде BEA WebLogic Server (BEA Systems Corp.), Inprise Application Server (Inprise Corp) жә не IBM WebSphere Application Server (IBM Corp.) атауғ а болады.