АСУ
Технология обмена данными в АСУ ТП
(Тема)
Технологию обмена данными можно условно разделить на две
части: внешний интерфейс, отвечающий за взаимодействие с пользователем, и внутренний
компонент, отвечающий за управление данными. Такое разделение обеспечило
информационным системам большую гибкость. Внутренний компонент, развиваясь во
времени, превратился в систему управления базами данных (СУБД). Внешний
интерфейс в процессе развития средств вычислительной техники и распространения
их на предприятии прошел многоэтапный путь развития, начиная от централизации
всех операций на больших ЭВМ, использования персональных компьютеров и вычислительных
сетей. Проблемы совместного использования данных в вычислительных
сетях персональных компьютеров и рабочих станций привели к созданию модели
вычислительной сети с файловым сервером. Файловый сервер – это центральный
узел (компьютер в сети), который хранит файлы данных, доступные всем пользователям.
Обычно файловый сервер в локальной сети является также центральным концентратором
для совместного использования периферийных устройств, таких как принтеры,
модемы и т.д. В локальной сети функционирующее на рабочей станции приложение
(программа) считывает и записывает файлы, обмениваясь ими с сетевым файловым
сервером. При этом файлы по сети передаются целиком на рабочую станцию, а
после их использования возвращаются обратно на файловый сервер. Для других
пользователей в этот период времени данный файл становится недоступным
(блокируется). Это является недостатком данной технологии использования данных.
Кроме этого, если множество файлов запрашивают и передают по сети сразу много
рабочих станций, то сеть быстро насыщается, и трафик (процесс передачи
информации по сети) становится узким местом, ухудшая производительность системы.
Данные проблемы привели к созданию модели клиент/сервер. Модель клиент/сервер имеет три различных компонента, каждый
из которых выполняет конкретную работу:
Сервер («внутренний компонент») эффективно управляет ресурсом
(таким как информационная база данных). Основной функцией сервера является
оптимальное управление ресурсом для множества клиентов, которые одновременно у
него этот ресурс запрашивают. Помимо этого серверы баз данных выполняют такие задачи,
как: управление информационной базой данных, с которой работают множество
пользователей, управление доступом к базе данных, защитой информации в базе
данных с помощью средств архивирования/восстановления и создания резервных
копий, а также централизованное задание для всех приложений правил глобальной
целостности данных. Клиентское приложение («внешний интерфейс») – это часть
системы, которую пользователь использует для взаимодействия с данными. Клиентские
приложения в СУБД выполняют такие задачи, как: представление интерфейса, с
помощью которого пользователь может выполнять свою работу; управление логикой
приложения, например, всплывающими списками в форме ввода данных или
столбчатыми диаграммами в графическом представлении данных; выполнение логики
приложения, например вычисление полей в форме ввода данных; проверка допустимости
данных, запрос и получение информации о сервере базы данных. Средствами передачи данных между клиентом и сервером в
системе являются сеть и коммуникационное программное обеспечение, работающее на
клиенте и сервере и позволяющее им взаимодействовать через сеть. Структура
информационной системы с клиент-серверной технологией показана на рис. 1. В модели клиент/сервер клиентское приложение работает с
небольшими специальными наборами данных, например строками таблицы, записями, а
не с целыми файлами, как в системе с файловым сервером. Сервер базы данных
здесь является интеллектуальным. Он блокирует и возвращает строки по запросам
клиентов, что обеспечивает параллельность, минимальный сетевой трафик и, как
следствие, улучшенную производительность системы. В информационных системах, в которых реализована технология
клиент/сервер, общие корпоративные данные распределены между более мелкими
группами пользователей в виде компьютеров-серверов. Поскольку количество серверов можно сделать любым (из-за постоянно
снижающейся стоимости компьютеров), то проблема свободного доступа к данным
таким способом решается практически полностью. Но при этом остается проблема
обработки данных, требующих больших ресурсов компьютера. Поэтому наряду с
серверами, использующимися для хранения корпоративных данных (файл-серверами),
появились серверы, занимающиеся обработкой данных для приложений, – серверы
приложений. Рис. 1. Структурная схема системы с технологией
«клиент-сервер» Сервер, в общем случае, реализует
следующие функции:
Сервер дает возможность распределять данные между многими
компьютерами и другими серверами так, чтобы отдельные пользователи и
коллективы могли выдавать любое количество запросов. Сервер позволяет также переместить обработку данных от большого
компьютера в коллективы, на рабочие места, но при условии, что приложения,
удовлетворяя свои потребности в общих данных, подчиняются общим правилам и
протоколам централизованной системы управления всего предприятия. Без сервера
эти формы работы, обеспечивающие большую свободу и гибкость системы обработки
данных, были бы невозможны. Для интерфейса в клиент-серверных системах используется SQL
– язык структурированных запросов (Structured Query Language). Он представляет
собой средство организации, управления и поиска информации в РБД. Широкое
признание SQL приобрел благодаря таким своим характеристикам, как:
Примером использования языка SQL в клиент-серверных
системах является система «IndustrialSQL Server» –
внутризаводской хранитель архивной информации. IndustrialSQL
Server представляет собой РБД, в которой учтена скорость поступления и объемы
производственной информации. |
||