Организация удаленного доступа к распределенным базам данных

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ 6

1.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ 6

1.2 СЕРВЕР БАЗЫ ДАННЫХ 10

1.2.1 Технология и модели "клиент-сервер" 10

1.2.2 Механизмы реализации активного ядра 19

1.2.3 Хранимые процедуры 20

1.2.4 Правила (триггеры) 21

1.2.5 Механизм событий 21

1.3 ОБРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ДАННЫХ 22

1.4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С PC-ОРИЕНТИРОВАННЫМИ СУБД 30

1.5 ОБРАБОТКА ТРАНЗАКЦИЙ 33

1.6 СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ДАННЫХ В СУБД 37

1.7 ПРИМЕНЕНИЕ CASE-СРЕДСТВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ . 41

2. РЕАЛИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ С УДАЛЕННЫМ ДОСТУПОМ 43

2.1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ 44

2.2 НОВАЯ СХЕМА ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ 45

2.3 ВЫБОР ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 47

2.4 ВЫБОР СЕРВЕРА БАЗ ДАННЫХ 48

2.5 ВЫБОР СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ 55

2.6 ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ СЕРВЕРАМИ 56

2.6.1 Выбор модели распределенной базы данных 56

2.6.2 Модель взаимодействия 56

2.6.3 Использование слоя RPC для распределенной обработки данных на платформе Windows NT 57

2.6.4 Компоненты Microsoft RPC 57

2.6.5 Механизм работы RPC 58

2.6.6 Организация логического канала передачи данных 61

2.7 ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСТУПА УДАЛЕННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ 61

2.7.1 Необходимость удаленного доступа 61

2.7.2 Использование слоя RAS для удаленного доступа на платформе Windows NT 61

2.7.3 Обеспечение информационной безопасности при удаленном доступе 63

2.8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ БАЗЫ ДАННЫХ 63

2.9 СХЕМА РЕПЛИКАЦИИ ДАННЫХ 65

2.10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОММУНИКАЦИОННОГО СЕРВЕРА 67

2.10.1 Постановка задачи 67

2.10.2 Архитектура коммуникационного сервера 68

2.10.3 Вспомогательное программное обеспечение 70

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 71

3.1 ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 71

3.2 РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ И ИХ ДИСПЕРСИЙ 73

3.3 ПОСТРОЕНИЕ ЛЕНТОЧНОГО ГРАФИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 74

3.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАНОВОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ НИР 76

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 80

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 82

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 131

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 132

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 156

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 159

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 162

Введение

В настоящее время в связи с усложнением процесса принятия решений в современном бизнесе успех предприятия напрямую зависит от того, как быстро и слаженно взаимодействуют его структуры. В наш век обмен информацией немыслим без современных средств связи. Одно из таких средств – современные глобальные компьютерные сети. Сети - важная часть группового взаимодействия, так как они позволяют быстро и эффективно обмениваться информацией. Но реальные сети имеют недостатки. Распределенная сеть представляет собой крайне неоднородную среду передачи данных: одни участки могут быть построены по технологиям ATM или FDDI, другие - на базе медленных протоколов X.25. Реальная скорость передачи данных в такой среде будет напрямую зависеть от пропускной способности самого медленного участка сети. Таким образом, доступ удаленного пользователя к корпоративной базе данных иногда может быть существенно затруднен.

С другой стороны: всегда ли необходим удаленному пользователю полный доступ ко всей базе данных? В большинстве случаев запрашивается только та информация, которая напрямую относится к его сфере деятельности. Лучшим решением может являться перенос части базы ближе к пользователям. При решении этой задачи подобным способом получается территориально распределенная база данных. Организация распределенной базы данных дает массу преимуществ: снижается время отклика системы, повышается надежность хранения данных, уменьшается стоимость аппаратной части за счет снижения объемов данных, хранящихся на одном сервере.

Эффективность такой информационной системы напрямую зависит от интенсивности трафика: чем он ниже, тем быстрее окупаются средства, вложенные в её построение. Ключом к успешной реализации этих систем является правильная организация распределения и хранения информации. Идеальным способом снижения трафика в каналах связи является использование технологии «клиент-сервер», получившей в последние годы широкое распространение.

В дипломном проекте рассмотрены общие подходы к реализации распределенных систем обработки данных на базе технологии клиент-сервер, а также задача создания действующей информационной системы на примере системы автоматизации расчетов с абонентами АО «Связьинформ» РМ. Актуальность построения этой системы обусловлена резким ростом количества предоставляемых услуг связи, а также переходом некоторых районов на повременную систему тарификации разговоров.

В процессе написания дипломной работы автором велась разработка архитектуры информационной системы, механизма репликации данных, средств удаленного доступа и удаленного администрирования системы, структуры БД, а также некоторых компонентов клиентской части системы (справочной службы и картотеки абонентов).

1. Основные подходы к проектированию распределенных баз данных

1.1 Основные понятия теории реляционных баз данных

В узком смысле слова, база данных - это некоторый набор данных, необходимых для работы (актуальные данные). Данные - это отражение объектов реального мира. В традиционной терминологии объекты реального мира, сведения о которых хранятся в базе данных, называются сущностями - entities, а их актуальные признаки - атрибутами (attributes). Каждый признак конкретного объекта есть значение атрибута.

В базе данных отражаются не только физические объекты. Она способна хранить сведения об абстракциях, процессах, явлениях - то есть обо всем, с чем сталкивается человек в своей деятельности. Так, например, в базе данных можно хранить информацию о заказах на поставку деталей на склад (хотя это не физический объект, а процесс). Атрибутами сущности "заказ" будут название поставляемой детали, количество деталей, название поставщика, срок поставки и т.д. Объекты реального мира связаны друг с другом множеством сложных зависимостей, которые необходимо учитывать в информационной деятельности. Отметим, что в базе данных нужно хранить только актуальные, значимые связи.

Таким образом, в широком смысле слова база данных - это совокупность описаний объектов реального мира и связей между ними, актуальных для конкретной прикладной области.

Способ, с помощью которого сущности, атрибуты и связи отображаются на структуры определяется моделью данных.

Традиционно все СУБД классифицируются в зависимости от модели данных, которая лежит в их основе. Принято выделять иерархическую, сетевую и реляционную модели данных. Иногда к ним добавляют модель данных на основе инвертированных списков. Соответственно говорят об иерархических, сетевых, реляционных СУБД или о СУБД на базе инвертированных списков.

Самыми распространенными на сегодняшний день являются реляционные СУБД. Они стали фактическим промышленным стандартом. Кратко рассмотрим реляционную модель данных, не вникая в ее детали.

Она была разработана Коддом еще в 1969-70 годах на основе математической теории отношений и опирается на систему понятий, важнейшими из которых являются таблица, отношение, строка, столбец, первичный ключ, внешний ключ.

Реляционной считается такая база данных, в которой все данные представлены для пользователя в виде прямоугольных таблиц значений данных, и все операции над базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта реального мира (сущность), а каждая ее строка - конкретный объект.

Значения атрибутов выбираются из множества допустимых значений, которое называется доменом (domain).

Каждый столбец имеет имя, которое обычно записывается в верхней части таблицы. Оно должно быть уникальным в таблице, однако различные таблицы могут иметь столбцы с одинаковыми именами. Любая таблица должна иметь по крайней мере один столбец; столбцы расположены в таблице в соответствии с порядком следования их имен при ее создании. В отличие от столбцов, строки не имеют имен; порядок их следования в таблице не определен, а количество логически не ограничено.

Так как строки в таблице не упорядочены, невозможно выбрать строку по ее позиции. Кроме того, привязка к номеру строки некорректна в многопользовательских СУБД. Любая таблица имеет один или несколько столбцов, значения в которых однозначно идентифицируют каждую ее строку. Такой столбец (или комбинация столбцов) называется первичным ключом (primary key). Если таблица удовлетворяет этому требованию, она называется отношением (relation).

Взаимосвязь таблиц является важнейшим элементом реляционной модели данных. Она поддерживается внешними ключами (foreign key).

Таблицы невозможно хранить и обрабатывать, если в базе данных отсутствуют "данные о данных", например, описатели таблиц, столбцов и т.д. Их называют обычно метаданными. Метаданные также представлены в табличной форме и хранятся в словаре данных (data dictionary).

Помимо таблиц, в базе данных могут храниться и другие объекты, такие как экранные формы, отчеты (reports), представления (views) и даже прикладные программы, работающие с базой