Для децентрализованной обработки данных применяются так называемые распределенные базы данных. При этом исходят из того, что на автоматизированном рабочем месте имеются локальные базы данных и центральная ЭВМ управляет глобальной базой данных.
Целью создания распределенного банка данных является предоставление пользователю возможности работать не только со своей локальной базой данных, но и обеспечить ему доступ к другим базам данных. Эта возможность существенна для САПР, так как позволяет реализовать взаимодействие задач, решаемых в разных подразделениях.
Доступ пользователей к базам данных осуществляется с помощью глобальной системы управления, которая предоставляет ему независимость от того фактора, что данные распределены по различным базам данных (получатель «не видит» различия при работе с разными локальными базами данных).
В распределенных банках данных выделяют два типа пользователей:
1) глобальный, который обрабатывает данные всей распределенной базы данных с помощью распределенной СУБД;
2) локальный, который работает только с локальной базой данных с помощью локальной СУБД.
При реализации глобальных функций контроля для распределенной базы данных различают два принципиальных направления контроля: централизованный и децентрализованный.
При централизованном контроле все процессы обработки данных реализуются централизовано системой управления на центральной ЭВМ. Недостатками этого направления являются осуществление контроля в жестких рамках и невозможность доступа к распределенной базе данных при выходе из строя центральной ЭВМ. Преимущества – в простом обеспечении данными и в их интеграции.
При децентрализованном контроле каждый узел распределенной сети имеет все необходимые операции обработки данных. Выход из строя одного из узлов не приводит к блокированию всей распределенной базы данных. Обеспечение данными в этом случае требует больших затрат.
Проблемы защиты и интеграции данных еще более остро встают в распределенных базах данных. Поддержка данных в актуальном состоянии в распределенной системе также является нетривиальной проблемой. Еще одна проблема заключается в том, что локальные базы данных могут быть реализованы по различным моделям данных: сетевым, иерархическим, реляционным, – и глобальная система управления должна это поддерживать.
Особая проблема состоит в обработке запросов в распределенной базе данных. Пользователю необходим ответ на поставленный вопрос за минимальное время, а данные для ответа могут быть распределены по всей системе, так что получение результата будет связано с затратами на передачу этих данных в конкретный узел. Эти затраты будут тем больше, чем больше объем передаваемых данных. Следовательно, для эко
номичной работы распределенной системы необходимо регламентировать статус узлов, в которых можно реализовать запросы.
Эффективность функционирования информационной системы во многом зависит от ее архитектуры. В настоящее время перспективой является архитектура клиент-сервер. В достаточно распространенном варианте она предполагает наличие компьютерной сети и распределенной базы данных, включающей БД корпоративную (БДК) и БД персональные (БДП).
БДК размещается на компьютере – сервере, БДП размещаются на компьютерах сотрудников подразделений, являющихся клиентами корпоративной БД.
Напоминаю, сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом – компьютер (программа), использующий этот ресурс.
В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файловые системы, службы печати, почтовые службы. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он управляет. Например, если управляемым ресурсом является база данных, то соответствующий сервер называется сервером базы данных.
Достоинством организации информационной системы по архитектуре «клиент-сервер» является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой над персональной информацией.
Корпоративная БД создается, поддерживается и функционирует под управлением сервера БД.
Для создания и управления функционированием персональных БД и приложений, работающих с ними, используются СУБД такие, например, как Access и Visual FoxPro фирмы Microsoft, Paradox фирмы Borland.
В зависимости от размеров организации и особенностей решаемых задач информационная система может иметь одну из следующих конфигураций:
· компьютер-сервер, содержащий корпоративную и персональные базы;
· компьютер-сервер и персональные компьютеры с БДП;
· несколько компьютеров-серверов и персональных компьютеров с БДП.
Использование архитектуры «клиент-сервер» дает возможность постепенного наращивания информационной системы предприятия, во-первых, по мере развития предприятия; во-вторых, по мере развития самой информационной системы.
Разделение общей БД на корпоративную БД и персональные БД позволяет уменьшить сложность проектирования БД по сравнению с централизованным вариантом, а значит, снизить вероятность ошибок при проектировании и стоимость проектирования.
Важнейшим достоинством применения БД в информационных системах является обеспечение независимости данных от прикладных программ. Это позволяет не обременять пользователей проблемами представления данных на физическом уровне: размещения данных в памяти, методов доступа к ним и т.д.