Система управления базой данных объектов гражданской обороны для принятия решений в чрезвычайной ситуации (Диплом)

Сетевая операционная система масштаба предприятия прежде всего должна

обладать основными свойствами любых корпоративных продуктов, в том числе:

. масштабируемостью, то есть способностью одинаково хорошо работать в

широком диапазоне различных количественных характеристик сети,

. совместимостью с другими продуктами, то есть способностью работать в

сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play.

Корпоративная сетевая ОС должна поддерживать более сложные сервисы.

Подобно сетевой ОС рабочих групп, сетевая ОС масштаба предприятия должна

позволять пользователям разделять файлы, приложения и принтеры, причем

делать это для большего количества пользователей и объема данных и с более

высокой производительностью. Кроме того, сетевая ОС масштаба предприятия

обеспечивает возможность соединения разнородных систем - как рабочих

станций, так и серверов. Например, даже если ОС работает на платформе

Intel, она должна поддерживать рабочие станции UNIX, работающие на RISC-

платформах. Аналогично, серверная ОС, работающая на RISC-компьютере, должна

поддерживать DOS, Windows и OS/2. Сетевая ОС масштаба предприятия должна

поддерживать несколько стеков протоколов (таких как TCP/IP, IPX/SPX,

NetBIOS, DECnet и OSI), обеспечивая простой доступ к удаленным ресурсам,

удобные процедуры управления сервисами, включая агентов для систем

управления сетью.

Важным элементом сетевой ОС масштаба предприятия является

централизованная справочная служба, в которой хранятся данные о

пользователях и разделяемых ресурсах сети. Такая служба, называемая также

службой каталогов, обеспечивает единый логический вход пользователя в сеть

и предоставляет ему удобные средства просмотра всех доступных ему ресурсов.

Администратор, при наличии в сети централизованной справочной службы,

избавлен от необходимости заводить на каждом сервере повторяющийся список

пользователей, а значит избавлен от большого количества рутинной работы и

от потенциальных ошибок при определении состава пользователей и их прав на

каждом сервере.

Важным свойством справочной службы является ее масштабируемость,

обеспечиваемая распределенностью базы данных о пользователях и ресурсах.

Такие сетевые ОС, как Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM LAN

Server, Sun NFS, Microsoft LAN Manager и Windows NT Server, могут служить в

качестве операционной системы предприятия, в то время как ОС NetWare 3.x,

Personal Ware, Artisoft LANtastic больше подходят для небольших рабочих

групп.

2.5. Выбор операционной системы

Критериями для выбора ОС масштаба предприятия являются следующие

характеристики:

. Органичная поддержка многосерверной сети;

. Высокая эффективность файловых операций;

. Возможность эффективной интеграции с другими ОС;

. Наличие централизованной масштабируемой справочной службы;

. Хорошие перспективы развития;

. Эффективная работа удаленных пользователей;

. Разнообразные сервисы: файл-сервис, принт-сервис, безопасность данных и

отказоустойчивость, архивирование данных, служба обмена сообщениями,

разнообразные базы данных и другие;

. Разнообразные программно-аппаратные хост-платформы: IBM SNA, DEC NSA,

UNIX;

. Разнообразные транспортные протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS,

AppleTalk;

. Поддержка многообразных операционных систем конечных пользователей: DOS,

UNIX, OS/2, Mac;

. Поддержка сетевого оборудования стандартов Ethernet, Token Ring, FDDI,

ARCnet;

. Наличие популярных прикладных интерфейсов и механизмов вызова удаленных

процедур RPC;

. Возможность взаимодействия с системой контроля и управления сетью,

поддержка стандартов управления сетью SNMP.

Конечно, ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном

объеме перечисленным требованиям, поэтому выбор сетевой ОС, как правило,

осуществляется с учетом производственной ситуации и опыта. В таблице 2.1.

приведены основные характеристики популярных и доступных в настоящее время

сетевых ОС.

Таблица. 2.1. Основные характеристики сетевых ОС

|Novell |Специализированная операционная система, |

|NetWare |оптимизированная для работы в качестве файлового |

|4.1 |сервера и принт-сервера |

| |Ограниченные средства для использования в качестве |

| |сервера приложений: не имеет средств виртуальной |

| |памяти и вытесняющей многозадачности, а поддержка |

| |симметричного мультипроцесcирования отсутствовала до |

| |самого недавнего времени. Отсутствуют API основных |

| |операционных сред, используемых для разработки |

| |приложений, - UNIX, Windows, OS/2 |

| |Серверные платформы: компьютеры на основе процессоров|

| |Intel, рабочие станции RS/6000 компании IBM под |

| |управлением операционной системы AIX с помощью |

| |продукта NetWare for UNIX |

| |Поставляется с оболочкой для клиентов: DOS, |

| |Macintosh, OS/2, UNIX, Windows (оболочка для Windows |

| |NT разрабатывается компанией Novell в настоящее |

| |время, хотя Microsoft уже реализовала клиентскую |

| |часть NetWare в Windows NT) |

| |Организация одноранговых связей возможна с помощью ОС|

| |PersonalWare |

| |Имеет справочную службу NetWare Directory Services |

| |(NDS), поддерживающую централизованное управление, |

| |распределенную, полностью реплицируемую, |

| |автоматически синхронизируемую и обладающую отличной |

| |масштабируемостью |

| |Поставляется с мощной службой обработки сообщений |

| |Message Handling Service (MHS), полностью |

| |интегрированную (начиная с версии 4.1) со справочной |

| |службой |

| |Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, |

| |NetBIOS, Appletalk |

| |Поддержка удаленных пользователей: ISDN, |

| |коммутируемые телефонные линии, frame relay, X.25 - с|

| |помощью продукта NetWare Connect (поставляется |

| |отдельно) |

| |Безопасность: аутентификация с помощью открытых |

| |ключей метода шифрования RSA; сертифицирована по |

| |уровню C2 |

| |Хороший сервер коммуникаций |

| |Встроенная функция компрессии диска |

| |Сложное обслуживание |

|Banyan |Серверные платформы: |

|VINES 6.0 |ENS for UNIX: работает на RISC-компьютерах под |

|и ENS |управлением SCO UNIX, HP-UX, Solaris, AIX ENS for |

|(Enterpris|NetWare: работает на Intel-платформах под управлением|

|e |NetWare 2.x, 3.x, 4.x |

|Network |VINES работает на Intel-платформах |

|Services) |Клиентские платформы: DOS, Macintosh, OS/2, UNIX, |

|6.0 |Windows for Workgroups, Windows NT |

| |Хороший сервер приложений: поддерживаются вытесняющая|

| |многозадачность, виртуальная память и симметричное |

| |мультипроцессирование в версии VINES и в ENS-версиях |

| |для UNIX. Поддерживаются прикладные среды UNIX, OS/2,|

| |Windows |

| |Поддержка одноранговых связей - отсутствует |

| |Справочная служба - Streettalk III, наиболее |

| |отработанная из имеющихся на рынке, с |

| |централизованным управлением, полностью |

| |интегрированная с другими сетевыми службами, |

| |распределенная, реплицируемая и автоматически |

| |синхронизируемая, отлично масштабируемая |

| |Согласованность работы с другими сетевыми ОС: |

| |хорошая; серверная оболочка работает в средах NetWare|

| |и UNIX; пользователи NetWare, Windows NT и LAN Server|

| |могут быть объектами справочной службы Streettalk III|

| | |

| |Служба сообщений - Intelligent Messaging, |

| |интегрирована с другими службами |

| |Поддерживаемые сетевые протоколы: VINES IP, TCP/IP, |

| |IPX/SPX, Appletalk |

| |Поддержка удаленных пользователей: ISDN, |

| |коммутируемые телефонные линии, X.25 |

| |Служба безопасности: поддерживает электронную подпись|

| |(собственный алгоритм), избирательные права доступа, |

| |шифрацию; не сертифицирована |

| |Простое обслуживание |

| |Хорошо масштабируется |

| |Отличная производительность обмена данными между |

| |серверами, хуже - при обмене сервер-ПК |

|Microsoft |Серверные платформы: компьютеры на базе процессоров |

|Windows NT|Intel, |

|Server |PowerPC, DEC Alpha, MIPS |

|3.51 и 4.0|Клиентские платформы: DOS, OS/2, Windows, Windows for|

| |Workgroups, Macintosh |

| |Организация одноранговой сети возможна с помощью |

| |Windows NT Workstation и Windows for Workgroups |

| |Windows NT Server представляет собой отличный сервер |

| |приложений: он поддерживает вытесняющую |

| |многозадачность, виртуальную память и симметричное |

| |мультипроцессирование, а также прикладные среды DOS, |

| |Windows, OS/2, POSIX |

| |Справочные службы: доменная для управления учетной |

| |информацией пользователей (Windows NT Domain |

| |Directory service), справочные службы имен WINS и DNS|

| | |

| |Хорошая поддержка совместной работы с сетями NetWare:|

| |поставляется клиентская часть (редиректор) для |

| |сервера NetWare (версий 3.х и 4.х в режиме эмуляции |

| |3.х, справочная служба NDS поддерживается, начиная с |

| |версии 4.0), выполненная в виде шлюза в Windows NT |

| |Server или как отдельная компонента для Windows NT |

| |Workstation; недавно Microsoft объявила о выпуске |

| |серверной части NetWare как оболочки для Windows NT |

| |Server |

| |Служба обработки сообщений - Microsoft Mail |

| |NT - Microsoft Message Exchange, интегрированная с |

| |остальными службами Windows NT Server |

| |Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, |

| |NetBEUI, Appletalk |

| |Поддержка удаленных пользователей: ISDN, |

| |коммутируемые телефонные линии, frame relay, X.25 - с|

| |помощью встроенной подсистемы Remote Access Server |

| |(RAS) |

| |Служба безопасности: мощная, использует избирательные|

| |права доступа и доверительные отношения между |

| |доменами; узлы сети, основанные на Windows NT Server,|

| |сертифицированы по уровню C2 |

| |Простота установки и обслуживания |

| |Отличная масштабируемость |

|IBM LAN |Серверные платформы: операционные системы MVS и VM |

|Server 4.0|для мейнфреймов; AS/400 с OS/400, рабочие станции |

| |RS/6000 с AIX, серверы Intel 486 или Pentium под OS/2|

| | |

| |Поставляется с оболочками для клиентов: DOS, |

| |Macintosh, OS/2, Windows, Windows NT, Windows for |

| |Workgroups |

| |Серверы приложений могут быть организованы с помощью |

| |LAN Server 4.0 в операционных средах MVS, VM, AIX, |

| |OS/2, OS/400. В среде OS/2 поддерживаются: |

| |вытесняющая многозадачность, виртуальная память и |

| |симметричное мультипроцессирование |

| |Организация одноранговых связей возможна с помощью ОС|

| |Warp Connect |

| |Справочная служба - LAN Server Domain, то есть основа|

| |на доменном подходе |

| |Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, NetBIOS, |

| |Appletalk |

| |Безопасность - избирательные права доступа, система |

| |не сертифицирована |

| |Служба обработки сообщений - отсутствует |

| |Высокая производительность |

| |Недостаточная масштабируемость |

3. ВЫБОР БАЗЫ ДАННЫХ

3.1. Определение СУБД

Традиционных возможностей файловых систем недостаточно для построения

даже простых информационных систем из-за возникающих потребностей, которые

не покрываются возможностями систем управления файлами:

. поддержание логически согласованного набора файлов;

. обеспечение языка манипулирования данными;

. восстановление информации после разного рода сбоев;

. реально параллельная работа нескольких пользователей.

Можно считать, что если прикладная информационная система опирается на

некоторую систему управления данными, обладающую этими свойствами, то эта

система управления данными является системой управления базами данных

(СУБД).

3.2. Основные функции СУБД

Более точно, к числу функций СУБД принято относить следующие:

3.2.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти

как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных

целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях

(обычно для этого используются индексы). В некоторых реализациях СУБД

активно используются возможности существующих файловых систем, в других

работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. В развитых

СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД

файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. В

частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

3.2.2. Управление буферами оперативной памяти

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот

размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти.

Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет

производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со

скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом

реального увеличения этой скорости является буферизация данных в

оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит

общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для

целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности

буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается

собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной

замены буферов.

3.2.3. Управление транзакциями

Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых

СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД

фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней

памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД.

Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД.

Таким образом, поддержание механизма транзакций является обязательным

условием даже однопользовательских СУБД (если, конечно, такая система

заслуживает названия СУБД). Но понятие транзакции гораздо более важно в

многопользовательских СУБД.

То свойство, что каждая транзакция начинается при целостном состоянии

БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает

очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности

пользователя по отношению к БД. При соответствующем управлении параллельно

выполняющимися транзакциями со стороны СУБД каждый из пользователей может в

принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД (на самом деле, это

несколько идеализированное представление, поскольку в некоторых случаях

пользователи многопользовательских СУБД могут ощутить присутствие своих

коллег).

С управлением транзакциями в многопользовательской СУБД связаны важные

понятия сериализации транзакций и сериального плана выполнения смеси

транзакций. Под сериализаций параллельно выполняющихся транзакций

понимается такой порядок планирования их работы, при котором суммарный

эффект смеси транзакций эквивалентен эффекту их некоторого

последовательного выполнения. Сериальный план выполнения смеси транзакций -

это такой план, который приводит к сериализации транзакций. Понятно, что

если удается добиться действительно сериального выполнения смеси

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13