2.11. Утилиты

Утилиты — это программы, разработанные для администратора и используемые при выполнении различных административных задач. Как уже упоминалось выше, неко­торые утилиты выполняются на внешнем уровне системы и потому представляют со­бой не что иное, как приложения специального назначения; некоторые из них могут предоставляться даже не поставщиками СУБД, а скорее некоторыми сторонними по­ставщиками программного обеспечения. Однако другие утилиты выполняются непо­средственно на внутреннем уровне (т.е. действительно являются частью сервера) и поэтому должны предоставляться поставщиками СУБД.

Ниже приводится несколько типичных примеров типов утилит, которые часто применяются на практике.

• Процедуры загрузки, применяемые для создания первоначальной версии базы данных из одного или более файлов, которые не принадлежат базе данных.

• Процедуры выгрузки-перезагрузки, применяемые для выгрузки базы данных или порции из нее, дублирования памяти с целью восстановления и перезагрузки данных из таких дублированных копий (конечно, "утилита перезагрузки", по су­ществу, идентична рассмотренной утилите загрузки).

• Процедуры реорганизации, применяемые для перераспределения данных в базе данных по различным соображениям (обычно выполняется для повышения произ­водительности), например, для группировки некоторых данных каким-то опреде­ленным способом на диске или освобождения пространства, занятого данными, которые больше не используются.

• Статистические процедуры, применяемые для вычисления различных статисти­ческих показателей производительности, таких как распределение размеров фай­лов или значений данных и счетчиков ввода-вывода и т.п.

• Процедуры анализа, применяемые для анализа только что упомянутой статистики.

Этот список охватывает лишь небольшую часть функций, предоставляемых ути­литами. Кроме перечисленных видов функций, существует множество других.

2.12. Распределенная обработка

Как мы определили выше, термин "распределенная обработка" означает, что разные машины можно соединить в коммуникационную сеть так, что одна задача обработки данных распределяется на несколько машин в сети. (Термин "параллельная обработка" используется практически с тем же значением, за исключением того, что разные маши­ны с физической точки зрения расположены близко друг к другу в "параллельных" сис­темах. Это вовсе не обязательно в "распределенной" системе, например, они могут быть удалены географически.) Связь между различными машинами осуществляется с помо­щью специального программного обеспечения для управления сетью.

Распределенная обработка может быть самой разнообразной и осуществляться на разных уровнях. Как отмечалось выше, в одном из простых случаев запускается сер­вер СУБД на одной машине и клиентное приложение на другой (рис. 2.5).

Приложения

(Компьютер клиента)

Удаленный доступ

Компьютер сервера

Рис. 2.5. Клиент и сервер запускаются на разных машинах

Как уже говорилось, термин "клиент/сервер" фактически стал синонимом струк­туры, изображенной на рис. 2.5, в соответствии с которой клиент и сервер запускают­ся на разных машинах. В действительности существует множество аргументов в пользу такой схемы.

• Первый аргумент связан с параллельной обработкой, а именно: в этом случае для всей задачи применяется несколько процессоров и обработка сервера (базы дан­ных) и клиента (приложения) осуществляется параллельно. Поэтому время ответа и производительное время должны уменьшиться.

• Машина сервера может быть изготовлена по специальному заказу, приспособлена для работы с СУБД ("машина базы данных") и может обеспечить лучшую произ­водительность СУБД.

• Машина клиента может быть персональной станцией, приспособленной к потреб­ностям конечного пользователя, и поэтому обеспечивать лучший интерфейс, пол­ное соответствие требованиям, быструю реакцию и в целом дополнительные удобства при использовании.

• Несколько разных машин клиентов могут иметь доступ к одной и той же машине сервера. Поэтому одна база данных может совместно использоваться несколькими отдельными клиентными системами (рис. 2.6).

К сказанному выше можно добавить еще одно преимущество выполнения сервера и клиента на отдельных машинах — соответствие практической работе многих пред­приятий. Это довольно распространенный способ для отдельного предприятия; на­пример, банк работает со многими компьютерами, сохраняющими данные для одной части предприятия на одном компьютере, а данные для другой части — на другом. Это также очень распространено среди пользователей, которым необходим, по крайней мере иногда, доступ с одного компьютера к данным, хранимым на другом ком­пьютере. Следуя примеру банка, можно сказать, что весьма вероятно, пользователям одного отделения банка будет иногда необходим доступ к данным, сохраняемым в другом отделении. Следовательно, машины клиентов могут иметь свои собственные сохраняемые данные, а машина сервера может иметь свои собственные приложения. Поэтому, вообще говоря, каждая машина будет выступать в роли сервера для одних пользователей и в роли клиента для других (рис. 2.7); иными словами, каждая машина будет поддерживать полную систему баз данных.

Рис. 2.6. Один сервер, много клиентов

В заключение отметим последнее преимущество, которое состоит в том, что отдельная машина клиента может иметь доступ к нескольким разным машинам серверов (противоположный случай иллюстрирует рис. 2.6). Это полезная воз­можность, поскольку, как уже упоминалось, предприятие обычно выполняет об­работку данных таким образом, что полный набор всех данных не сохраняется на одной машине, а распределяется на отдельных машинах, а для приложений ино­гда необходим доступ к данным нескольких машин. Такой доступ в основном предоставляется двумя способами.

1. Клиент может получать доступ к любому количеству серверов, но лишь к од­ному в одно и то же время (т.е. каждый запрос к базе данных должен быть на­правлен только к одному серверу). В такой системе невозможно за один за­прос получить комбинированные данные двух или более серверов. Кроме того, пользователь в такой системе должен знать, на какой именно машине какая часть данных содержится.

2. Клиент может получать доступ к любому количеству серверов одновременно (т.е. за один запрос можно получить комбинированные данные двух или более серве­ров). В этом случае серверы рассматриваются клиентом как один (с логической точки зрения), и пользователь может не знать, на какой именно машине какая часть данных содержится.

Рис, 2.7. Каждая машина одновременно является и клиентом и сервером

Второй случай — это пример системы, которую обычно называют распределен­ной системой баз данных. Тема распределенных баз данных сама по себе весьма обширна. Подводя ее к логическому завершению, отметим следующее: полная под­держка для распределенных баз данных означает, что отдельное приложение может "прозрачно" обрабатывать данные, распределенные на множестве различных баз данных, управление которыми осуществляют разные СУБД, работающие на много­численных машинах с различными операционными системами, соединенных вместе коммуникационными сетями. Здесь понятие "прозрачно" означает, что приложение выполняет обработку данных с логической точки зрения, как будто управление дан­ными полностью осуществляется одной СУБД, работающей на отдельной машине. Такая возможность может показаться невероятно трудной задачей, но весьма желан­ной с практической точки зрения; ну а производители напряженно работают, чтобы сделать подобные системы реальностью. (Подробнее распределенные базы данных рассматривается далее в этой книге.)