Публикация БД в Интернет

ВВЕДЕНИЕ

 

Большие надежды на повышение качества и производительности труда связываются с развитием информационных технологий внутри самих компаний (intranet). Информация, ранее существовавшая лишь на бумаге, и хотя бы поэтому, доступная не всем, кому она могла бы быть полезна, архивы, на поиск необходимой информации , в которых уходили человека - годы, трудоемкое составление аннотаций на научные и технические статьи - все это постепенно уходит в прошлое, уступая свое место серверам WWW, полнотекстовым поисковым системам и реляционным (и в несколько меньшей степени объектным) СУБД.

Глобальная сеть (Internet) все шире применяется для маркетинга и торговли. Интересная тенденция: "обычные" способы рекламы - телевидение, периодика - все чаще используются для рекламы серверов WWW, на которых, собственно, и размещается развернутая реклама продуктов и услуг. Информацию, помещаемую на WWW, мы можем условно разделить на представленную в виде гипертекстов (обычные файлы в формате HTML) и размещенную в различных базах данных.

В первом случае речь идет о целом программном конвейере, позволяющем более чем на 90% уменьшить затраты ручного труда при изменении и пополнении материала. При этом автоматически соблюдается общий художественный стиль и т.д.

В случае с базами данных информация уже организована, накоплена и обновляется с помощью традиционных приложений. Новое поколение всех систем управления базами данных имеет соответствующие интерфейсы, однако они еще далеки от повсеместного распространения. Наибольшей коммерческой "массой" сегодня обладают реляционные СУБД.

Каждый год в сфере  автоматизации отдельных областей деятельности человека происходят значительные изменения, которые в свою очередь  ведут к изменениям в сознании людей. Почувствовав, что использование автоматизированных средств во много раз облегчает работу и при этом только улучшает её качество, достаточно трудно отказаться от приобретения и внедрения компьютера.

С распространением сети Интернет возникли «электронные магазины» торгующие самыми различными товарами. По сравнению с обычными магазинами они имеют множество преимуществ, которые способствуют росту доходов в этой сфере торговли.

Целью данного дипломного проекта является рассмотрение принципов и методов публикации БД в Интернет и  разработка модели базы данных «Книжный Интернет-магазин», а также реализация информационной системы в виде Web-приложения в архитектуре «клиент-сервер».

 

 

 

1. Публикация  баз данных в Интернет

 

1. Основные задачи и классификация методов публикации БД

Дальнейшее развитие технологий Интернета и СУБД предоставляет  дополнительные возможности по использованию  информационных ресурсов сети Интернет. Одним из способов электронного представления  данных во всемирной сети является публикация баз данных в Интернете, позволяющая размещать информацию из баз данных на Web-страницах сети.

Публикация баз данных в Интернете может потребоваться  для решения перечисленных ниже задач, возникающих перед разработчиками программного обеспечения всемирной  сети [1]:

• организации взаимосвязи СУБД, работающих на различных платформах.      Существует множество информационных систем работающих на различных платформах. Задачи организации их взаимодействия могут возникать при обеспечении различных видов информационного обмена между этими системами;
• построение информационных систем в сети Интернет на основе многоуровневой архитектуры БД. Архитектура таких систем включает дополнительный уровень (Web-сервер с модулями расширения серверной части), реализующий возможность информационного обмена и публикации БД в глобальной сети;
• построение локальных интранет-сетей на основе технологии публикации БД в Интернете. При этом локальные сети строятся на принципах Интернета с наличием при необходимости выхода в глобальную сеть;
• использование в Интернете информации из существующих локальных сетевых баз данных. Эти задачи возникают при необходимости опубликования в глобальной сети информации из локальных сетей Интранет;
• применение БД для упорядочивания, каталогизирования информации. Огромный объем информации, представленной в Интернете, не обладает требуемой степенью структурированности, что делает весьма сложным и долгим процесс поиска необходимой информации;
• применение языка SQL для поиска необходимой информации в БД;
• использование средств СУБД для обеспечения безопасности данных, разграничения доступа и управления транзакциями при создании Интернет-магазинов, защищенных информационных систем и т. д.;
• стандартизация пользовательского интерфейса на основе применения обозревателей Web с типовым внешним видом и типовой реакцией на действия пользователя;
• использование обозревателя Web в качестве дешевой клиентской программы для доступа к БД.

При публикации БД на Web-страницах используются следующие способы формирования Web-страниц:

• статическая публикация Web-страниц, содержащих информацию из БД;
• динамическая публикация Web-страниц, содержащих информацию из БД.

Рассмотрим особенности  формирования каждого типа страниц.

В случае статистической публикации Web-страницы создаются и хранятся на Web-cepвepe до поступления запроса пользователя на их получение (в виде файлов на жестком диске в формате Web-документа). Генерацию таких страниц может выполнять обычное Windows-приложение, имеющее доступ к БД. Этот способ используется при публикации информации, редко обновляемой в базе данных. Обновление БД можно выполнять с требуемой периодичностью или при внесении изменений в базе данных. Такая организация публикации БД в Интернете имеет ряд преимуществ, заключающихся в получении более быстрого доступа к Web-документам, содержащим информацию из БД, и уменьшении нагрузки на сервер при обработке запросов.

Отметим, что при обработке запроса  на получение Web-страницы статическим способом сервер может находиться в пассивном состоянии или в активном состоянии. Сервер находится в активном состоянии в случае, если Wеb-страницы содержат интерактивные элементы, которые в ответ на реакцию пользователя обращаются с запросами к серверу.

Динамическая публикация используется при необходимости публиковать информацию из БД, содержимое которой часто обновляется, например, в реальном масштабе времени. Таким способом публикуется информация из БД для Интернет-магазинов и информационных систем, работающих в реальном масштабе времени, например систем продажи билетов.

При динамической публикации страницы создаются после поступления запроса пользователя на сервер. Сервер передает запрос на генерацию таких страниц программе-расширению сервера, которая формирует требуемый документ и затем сервер отсылает готовые Web-cтраницы обратно обозревателю. Для формирования динамических страниц используются различные средства и технологии: ASP, PHP и IDC/HTX-страницы, программы расширения сервера на основе интерфейсов CGI и ISAPI.

В случае использования ASP, PHP и IDC/HTX-страниц запрос на получение динамически формируемой Web-страницы передается специальным динамическим библиотекам, входящим в состав Web-сервера. Например, если используется Personal Web Server и публикация осуществляется средствами IDC/HTX, то применяется динамическая библиотека «httpodbc.dll». Такие библиотеки анализируют файл ASP или IDC и НТХ файлы, которые используются в качестве шаблона.

Путь к файлу ASP или IDC задается в строке запроса. Сервер по расширению имени файла в строке запроса принимает решение о передаче управления требуемому модулю расширения. Если указывается ехе-файл, то используется интерфейс CGI. При указании в строке запроса dll-файла применяется интерфейс ISAPI.

При реализации модулей  расширения сервера в формате  интерфейсов программирования CGI и ISAPI для использования шаблонов программист должен разрабатывать собственные средства. Например, в инструментальных системах быстрой разработки приложений, таких как Delphi или C++Buiider, разработаны специальные компоненты, входящие в состав библиотеки VCL, которые позволяют разрабатывать Web приложения и автоматически генерировать Web -документ на основе шаблона, аналогичного шаблону НТХ.

Отметим, что при формировании динамической Web-страницы сервер  

находится в активном состоянии. После отсылки страницы обозревателю сервер может перейти в пассивное состояние, если сформированная страница содержит только статическую информацию. На одном Web-cepвepe могут использоваться страницы, создаваемые статическим и динамическим способом.

 

 

2. Принципы организации доступа. Архитектура доступа

По способу доступа  к данным базы данных разделяются  на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым  доступом).

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры  подобных систем:

• файл-сервер (рис.1.1);
• клиент – сервер базы данных;
• «тонкий  клиент»  –  сервер  приложений  –  сервер  базы  данных (трехуровневая архитектура).

Файл-сервер. Архитектура  систем БД с сетевым доступом предполагает

выделение одной из машин  сети в качестве центральной (файловый сервер).

 

Рисунок 1.1. Схема работы с БД в локальной сети с выделенным файловым сервером

 

На  этот  компьютер  устанавливается  операционная  система  (ОС)  для  выделенного  сервера (например, Microsoft Windows Server 2003). На этом компьютере хранится совместно используемая централизованная БД в виде одного или группы файлов. Все другие компьютеры сети выполняют функции рабочих станций (могут работать в ОС Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows 98). Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка информации (см. рис. 1.2.1). При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает.

Пользователи могут  создавать также локальные БД на рабочих станциях.

В архитектуре «клиент-сервер»на  выделенном сервере устанавливается  специальное программное обеспечение (ПО)  – сервер БД, например, Microsoft® SQL Server или Oracle. СУБД подразделяется на две части: клиентскую и серверную. Основа работы сервера БД – использование языка запросов SQL. Запрос на языке SQL, передаваемый клиентом (рабочей станцией) серверу БД, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту (см. рис.1.2). Тем самым, количество передаваемой по сети информации уменьшается во много раз.

Рисунок 1.2. Схема работы с БД  в архитектуре «Клиент - сервер»

 

Применительно к системам баз данных архитектура "клиент-сервер" интересна и актуальна главным образом потому, что обеспечивает простое и относительно дешевое решение проблемы коллективного доступа к базам данных в локальной сети. В некотором роде системы баз данных, основанные на архитектуре "клиент-сервер", являются приближением к распределенным системам баз данных, конечно, существенно упрощенным приближением, но зато не требующим решения основного набора проблем действительно распределенных баз данных [22].

1.2.1 Клиенты  и серверы локальных сетей

В основе широкого распространения локальных сетей компьютеров лежит известная идея разделения ресурсов. Высокая пропускная способность локальных сетей обеспечивает эффективный доступ из одного узла локальной сети к ресурсам, находящимся в других узлах.

Развитие этой идеи приводит к функциональному выделению компонентов сети: разумно иметь не только доступ к ресурсами удаленного компьютера, но также получать от этого компьютера некоторый сервис, который специфичен для ресурсов данного рода и программные средства, для обеспечения которого нецелесообразно дублировать в нескольких узлах. Так мы приходим к различению рабочих станций и серверов локальной сети.

Рабочая станция предназначена  для непосредственной работы пользователя или категории пользователей  и обладает ресурсами, соответствующими локальным потребностям данного пользователя. Специфическими особенностями рабочей станции могут быть: объем оперативной памяти (далеко не все категории пользователей нуждаются в наличии большой оперативной памяти), наличие и объем дисковой памяти (достаточно популярны бездисковые рабочие станции, использующие внешнюю память дискового сервера), характеристики процессора и монитора (некоторым пользователям нужен мощный процессор, других в большей степени интересует разрешающая способность монитора, для третьих обязательно требуются средства убыстрения графики и т.д.). При необходимости можно использовать ресурсы и/или услуги, предоставляемые сервером.

Сервер локальной сети должен обладать ресурсами, соответствующими его функциональному назначению и потребностям сети. Заметим, что в связи с ориентацией на подход открытых систем, правильнее говорить о логических серверах (имея в виду набор ресурсов и программных средств, обеспечивающих услуги над этими ресурсами), которые располагаются не обязательно на разных компьютерах. Особенностью логического сервера в открытой системе является то, что если по соображениям эффективности сервер целесообразно переместить на отдельный компьютер, то это можно проделать без потребности в какой-либо переделке как его самого, так и использующих его прикладных программ.