СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ

Федоров Андрей Сергеевич,
специалист ЗАО «ОГИЦ»
г. Обнинск
Источник: www.openpower.ru

1. Основные недостатки систем сделанных по файл-серверной технологии. Способы их решения в клиент-серверных технологиях

Системы, использующие технологии файл-сервер создавались раньше для автоматизации работы небольших отделов, где работает около пяти сотрудников и ведется база данных зависящая от профиля отдела.

Подобная система сделанная по файл-серверной технологии неизбежно обладает рядом недостатков, существенных при работе отдела подобного масштаба.
Во-первых, это тот факт, что подобная система будет удовлетворительно функционировать только в однопользовательском режиме. Это не даст возможности нормальной работы нескольким операторам. Как показывает практика, многопользовательский режим необходим достаточно часто. Как правило, это бывает при изменениях в законодательстве, когда требуется изменение данных многих предприятий.

На практике это решается следующим образом. Создаются копии баз данных и помещаются на разные компьютеры для разных пользователей. Сразу появляется проблема последующего объединения баз данных. С технической точки зрения эта проблема очень существенна, так как для нормального объединения приходится отслеживать дату изменения каждой записи.

Стоимость решение этих проблем на должном уровне сравнимо по уровню со стоимостью остальной части системы.
Попытки решить эту проблему путем разделения базы данных между многими пользователями не приводит удовлетворительному результату, поскольку мощности компьютеров и пропускная способность сети недостаточны. Подобной проблемы не существует в системах созданных по технологии клиент-сервер, поскольку база данных в этом случае одна, и доступ к ней можно осуществить с любого другого компьютера. При этом мощность сервера, где располагается серверная система управления базами данных, может быть даже ниже мощности машин необходимых для подобной системы реализованной по технологии файл-сервер.
Загрузка сети при этом минимальна, поскольку сама технология клиент-сервер подразумевает минимальный объем передаваемых по сети данных.

Следующая проблема-это распределение прав доступа. Поскольку система должна функционировать в многопользовательском режиме, необходимы средства отслеживания доступа, как для того чтобы не допустить изменений теми, у кого на это нет прав, так и для того чтобы отслеживать историю изменений данных. Для технологий файл-сервер это возможно только на уровне приложений, при чем еще на этапе описания системы необходимо оговорить всю систему распределения прав доступа и «тонко вплести» ее в оболочку базы данных на этапе создания системы. Если на последующих этапах придется вносить изменения в систему распределения прав доступа, то это будет «дорогим удовольствием».
Подобные меры хорошо продуманы практически во всех корпоративных СУБД, таких как MS SQL Server, Oracle, DB2, Infomix. Изменение системы распределения прав доступа производится централизовано путем администрирования сервера баз данных, и не требует изменения кода клиентских приложений.

Другая проблема состоит в расширении информационной системы построенной по технологии файл-сервер. Проблема заключается в том, что в разных отделах существую свои системы для работы данными. На определенном этапе работы возникает желание воспользоваться данными другого отдела для решения каких-то своих проблем. Например, для отдела регистрации предприятий на определенном этапе появится необходимость воспользоваться информацией из базы данных паспортного стола для учета физических лиц.
Вот тут-то и кроется большая техническая проблема. Объединить разные базы данных в одну не получается по той причине, что они должны находится в разных отделах на разных компьютерах. Выборка информации из разных баз данных по сети, в таком случае, не только критически загрузит сеть, но и замедлит работу компьютеров. Как тех что запрашивают данные, так и тех кто эти данные предоставляет.

Если все же попытаться объединить эти базы в одну и расположить ее на доступном всем отделам ресурсе, то загрузка сети настолько замедлит работу компьютеров обоих отделов, что сделает невыгодным такое объединение.
У этой проблемы существует изящное решение при использовании технологии клиент-сервер. Для этой технологии не представляет собой трудностей объединить все базы в одну и расположить их на одном компьютере. Это позволит централизованно решать проблемы управления базами данных. Надо заметить, что в MS SQL Server существуют средства для управления сразу несколькими серверами из одного места. Более того, объединение двух серверов в кластер позволит добиться суммарной производительности большей чем их работа по отдельности.
Кластер это несколько компьютеров с установленными на них серверами СУБД, на которых расположена одна база данных, что позволяет эффективно распределять мощности машин для обработки информации, в несколько раз повышает надежность системы благодаря резервированию информации.

Как можно видеть технология файл-сервер отходит в прошлое для использования в корпоративных системах на уровне администрации города. Более того, использование старой технологии задерживает информационное развитие администраций и в конечном итоге повышает стоимость перехода на систему использующую технологии следующего уровня.

2. Технологические проблемы появляющиеся при переходе на новую технологию и способы их решения

Конечно, новая технология откроет новые возможности для повышения эффективности работы отделов администрации, но и здесь есть свои технические аспекты, которые обусловлены новыми возможностями, появившимися в технологии клиент-сервер.
Сейчас многие локальные сети, в том числе и сети администраций, подключаются к Интернет, что позволяет наладить связь с другими инфраструктурами города для более эффективной работы. Вместе с тем надо учитывать, что это дает потенциальную возможность злоумышленникам для получения информации через сеть.

В связи с этим появляется необходимость использовать средства шифрования информации при ее хранении и передаче. Сейчас для решения этих задач есть развитые програмноаппаратные средства шифрования как хранимых, так и передаваемых данных. Очень привлекательное решение представляет собой шифрование с использование аппаратных ключей. Фактически только те машины, на которых установлены такие ключи могут работать с зашифрованной информацией. Если даже кому-то и удастся перехватить передачу данных по сети или получить файлы с диска сервера, то стоимость их расшифровки будет существенно превышать стоимость самой информации.

Другим привлекательным решением является использование сертификатов. Использование сертификатов представляет собой следующую систему. Есть сервер (источник информации) и клиент (приемник информации). При передаче данных сервер используя ключ (сертификат) шифрует данные и передает их по сети. Клиент принимает данные, и, используя свой ключ (отличный от ключа сервера), расшифровывает данные и отображает их пользователю.

Если использовать Интернет сервер (Internet Information Server) и браузер (Internet Explorer) фирмы Microsoft, то становится возможным использование сертификатов для передачи данных по сети в зашифрованном виде. Существуют различные системы криптографии, производимые третьими фирмами, но их использование осложняется тем, что не все эти фирмы имеют свои представительства в нашей стране и не могут осуществлять поддержку на достаточном уровне.

При использовании технологии клиент-сервер появляется задача администрирования всей системы. Если раньше требовалось администрирование только сети и связанных с ней ресурсов, то теперь появляется надобность в специалисте, который будет следить за работой серверной СУБД в сети.
Такой специалист должен обладать как знаниями в области администрирования сети, так и знаниями о работе сервера СУБД и информационной системы. Этими знаниями вполне может владеть один человек. Как показывает практика, после курса повышения квалификации, администратор сети способен взять на себя заботу о функционировании подобной системы.
Его забота, в общем, будет проявляться в обеспечении связи между компьютерами сети и поддержании целостности базы данных посредством регулярных профилактических проверок средствами предоставленными разработчиками системы. Для технологии клиент-сервер очень актуальным становится обеспечение постоянной связи между клиентами и сервером. В то время как для файл-серверных систем потеря связи грозит только снижением работы отдела использующего эту систему, то для клиент-серверных систем это грозит полной остановкой.

Поэтому необходимо тщательно продумать организацию локальной сети администрации для поддержания бесперебойной связи внутри информационной системы.

3. Дополнительные возможности, появляющиеся при переходе на новую технологию

Технология клиент-сервер разрабатывалась с учетом современных требований к информационным системам, которым не могли удовлетворять файл-серверные системы. В связи с этим при использовании новой технологии появляются средства недоступные в старой технологии.

Например, создание кластеров на основе серверов СУБД. Кластеры позволят повысить производительность всей системы за счет подключения дополнительных компьютеров. Раньше это достигалось только с помощью покупки более мощного компьютера. Достоинством также является возможность выполнения задач по расписанию. Это могут быть резервное копирование, создание сложных отчетов или выполнение других операций, требующих больших вычислительных мощностей, в ночное время, когда системой никто не пользуется.

Также есть дополнительные возможности, которые могут показаться очень экзотическими, но в тоже время являются весьма полезными. Например, в MS SQL Server есть возможность информирования администратора база данных о сбоях в системе путем посылки сообщений ему на пейджер.

4. Описание системы регистрации предприятий

Нами была создана система регистрации предприятий. Когда ее начинали создавать, уже существовала подобная система, использующая старую технологию. После анализа предметной области была разработана новая база данных заранее ориентированная на использование двумя отделами и возможность публикации информации из нее в Интернет.
Созданная система предназначена для хранения информации о зарегистрированных предприятиях в объеме необходимом для отдела регистрации предприятий:

• общая информация о предприятии
• сведения об учредителях (физических и юридических)
• информация о регистрациях
• сведения о филиалах и головных предприятиях.
• лицензии предприятия

Помимо этого хранятся дополнительные сведения:

• общая дополнительная информация
• банковские реквизиты
• информация о сделанных изменениях в учредительных документах

Эти данные необходимы для формирования полных сведений, которые затем подаются в различные органы (налоговая инспекция, пенсионный фонд и т.д.) при регистрации нового предприятия.
В системе имеются средства, необходимые для подготовки отчетных материалов отдела регистрации предприятий.

5. Сравнение двух систем

Созданная по технологии клиент-сервер система обладает следующими, по сравнению со старой системой достоинствами:

• Целостность базы данных. В старой системе из-за того, что база данных была физически разделена, происходило частое нарушение целостности связей после объединения разделенных баз в одну. Разделение базы данных было необходимо для выверки данных о старых предприятиях. Это делалось разными операторами на разных компьютерах. В новой системе разделения не требуется, поскольку использование технологии клиент-сервер подразумевает многопользовательский режим работы.
• Централизованное управление. Если раньше, для устранения неполадки в системе программисту приходилось обновлять программы на каждом компьютере, то теперь это может делает администратор практически с любой машины имеющей связь с сервером.
• Расширяемость. Полученную систему предполагается расширить для использования в других отделах. Больших технических трудностей при этом не возникнет.

6. Система, полученная в результате

Описанная система регистрации предприятий установленную в отделе государственной регистрации и поддержки субъектов предпринимательской деятельности администрации города Обнинска. Демонстрационную версию системы можно увидеть в Интернет по адресу http://www.fond.obninsk.ru/DemoPrg/.

Система примечательна тем, что уже сейчас ей пользуются два отдела и информация из нее используется на сайте Фонда поддержки малого предпринимательства города Обнинска (http:// www.fond.obninsk.ru/goods_all.asp) для отображения общей статистики по зарегистрированным предприятиям.

В дальнейшем предполагается ее расширить, включив еще и информацию о частных предпринимателях. Технологически это не трудно, а экономически будет дешевле создания такой системы с нуля.