SWorld – 17-26 December 2013

http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/dec-2013

PERSPECTIVE INNOVATIONS IN SCIENCE, EDUCATION, PRODUCTION AND TRANSPORT ‘2013

Технические науки – Информатика, вычислительная техника и автоматизация

УДК 004.2

Кубалиев Ж.М., Ружников В.А.

МЕТОД ТЕРРИТОРИАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛЕННОГО

ТЕРМИНАЛЬНОГО ДОСТУПА К ФАЙЛ-СЕРВЕРНОЙ СУБД В СЕТЯХ

С НИЗКОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г.Самара, ул.Льва Толстого, д.23, 443010 UDC 004.2 Kubaliyev Zholaman, Ruzhnikov Vadim

METHOD OF GEOGRAPHICALLY DISTRIBUTED TERMINAL ACCESS

TO THE FILE-SERVER DBMS IN LOW-BANDWIDTH NETWORKS

Povolzhskiy State University of Telecommunication and Information, Samara, Leo Tolstoy, 23, Аннотация. В работе рассматривается метод доступа, позволяющий использовать территориально распределенный многопользовательский режим доступа к файл-серверной СУБД в сетях с низкой пропускной способностью.

Исследованный метод в сравнении с классической моделью доступа к файлсерверным СУБД обладает следующими преимуществами:

- надежность;

- безопасность;

- низкая нагрузка на сеть.

Ключевые слова: файл, сервер, клиент, взаимодействие, база, данные, эффективность, безопасность, оптимизация, масштабирование, система, терминал, доступ, сеть, программа, visualfoxpro, СУБД, СПО.

Abstract. The article considers the method of access, which allows the use of geographically distributed multi-user access mode file-server DBMS in lowbandwidth networks. Researched method in comparison with the classical model of access to the file-server DBMS has the following advantages:

- reliability;

- security;

- low load on the network.

Key words: file, server, client, communication, database, data, efficacy, safety, optimization, scaling, system, terminal access, network, program, visualfoxpro, DBMS, FSF.

1. Введение Современное развитие компьютерных технологий, предъявляет все новые и новые требования к организации банка данных и доступа к ним. Безопасность данных и удобство обслуживания требуют консолидации вычислительных ресурсов сервера СУБД, а увеличение объемов хранимой информации предъявляют повышенные требования к производительности. Кроме того, при взаимодействии с файл-серверной СУБД следует учитывать, что в сетях ЭВМ всегда имеется вероятность того, что низко приоритетные процессы вовсе не получат вычислительных ресурсов. Поэтому дать полную практическую, адекватную реальности оценку работы подобных, существующих вычислительных систем, можно лишь приближенно, так как эти методы требуют учета столь многочисленных разнообразных вероятностных факторов, которые практически невозможно выразить количественно и тем более объединить в единый оценочный критерий. В связи с этим, задача разработки эффективных методов взаимодействия с файл-серверной СУБД, для разнообразных задач связанных со сбором, обработкой и передачей данных, а также задач коммуникации в локальных и глобальных сетях ЭВМ, является актуальной и важной.

Практическая ценность описанного в данной статье метода, заключается в создании технического решения «плавно» обходящего архитектурные недостатки файл-серверной СУБД и требующего минимальных временных и финансовых затрат на его внедрение, при этом сама база данных и используемое для доступа клиентское приложения СУБД остаются неизменными. Тем самым существенно повышается скорость внедрения предложенного метода и его экономическая целесообразность.

2. Проблемные аспекты многопользовательского доступа к файлсерверной СУБД Смена технологий баз данных с переходом от файл-серверной к клиентсерверной, дала толчок к развитию баз данных работающих по принципу тонкий клиент. При которой клиент обращался к данным через серверную программу являющуюся шлюзом м/у удаленным клиентом и данными, физически располагавшимися на сервере. Доступ к данным осуществлялся исключительно через клиентскую программу. Технология клиент-сервер имела ряд значительных преимуществ в сравнении с файл-серверной архитектурой.

Компании, работающие с большими объемами данных, быстро оценили преимущества данной технологии и начали плавный переход от файлсерверной технологии к клиент-серверной. Но, те компании, чьи объёмы данных увеличивались довольно медленно, вполне удовлетворяла файлсерверная технология. Со временем базы данных этих компаний и их структура увеличилась на столько, что они столкнулись с архитектурными ограничениями файл-серверных СУБД.

Основным архитектурным ограничением файл-серверной архитектуры является требование к пропускной способности сети.

3. Исследование методов терминального доступа к файл-серверной СУБД При работе по классической схеме доступа к файл-серверной СУБД проявляются архитектурные недостатки файл-серверных СУБД, наиболее значимой из которых является высокая нагрузка на сеть не позволяющая получить доступ к файл-серверной СУБД по классической модели с территориально-удаленного терминала через сеть Интернет.

В целях получения территориально-удаленного доступа к файл-серверной СУБД как правило, используются терминальные технологии.

Преимущества использования терминальных технологий:

- снижение стоимости вычислений;

- защита инвестиций и повышение экономической эффективности;

- улучшение управляемости ИС;

- снижение совокупной стоимости владения ИС;

- повышение отказоустойчивости;

- увеличение производительности сотрудников;

- повышение информационной безопасности системы;

- снижение расходов электроэнергии;

- повышение гибкости и масштабируемости информационных систем предприятий.

Недостатки использования терминальных технологий:

концентрация всей функциональности в рамках одного (нескольких) серверов. Выход из строя любого элемента между приложением и клиентами (сервер, коммутаторы, СКС) приводит к простою многих усиливаются негативные последствия ошибок конфигурации и работы ПО (последствия ошибок сказываются не на отдельных пользователях, а на всех пользователях сервера сразу же);

предусматривает ситуации работы нескольких пользователей на одном компьютере или требует использования более дорогих Терминальные решения на базе ОС Windows:

1. Microsoft Windows Terminal Server (поставляется в составе Microsoft Windows Server).

2. Citrix Metaframe.

Наиболее популярные терминальные решения на базе ОС GNU/Linux:

1. NX NoMachine (имеется бесплатная, упрощенная версия FreeNX).

2. Linux Terminal Server Project (LTSP).

3. Virtual Network Computing (VNC).

4. X Window System.

На рис.1 приведена системная архитектура терминальной службы ОС Windows Server 2003/2008, а на рис.2 схема работы терминального решения NX Free.

Рис. 1. Схема работы терминальной службы Windows Server 2003/2008г.

Рис.2. Схема работы NX Free. NX Proxy – компонент отвечающий за кэширование и сжатие данных протокола X11; NX agent – менеджер сессий 4. Территориально-распределенный терминальный доступ к файлсерверной СУБД в сетях с низкой пропускной способностью Принципиальная схема организации терминального доступа показана на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема организации территориальнораспределенного терминального доступа.

На рис.3 обозначены следующие элементы:

1. Терминальный сервер на базе ОС GNU/Linux.

2. Файловый сервер на базе ОС GNU/Linux, на котором размещена база.

3. Файрвол встроенный (ADSL роутер).

4. АРМ с установленным терминальным и VPN клиентом.

5. ADSL канал на базе услуг ШПД. Поверх транспортного канал организована работа VPN на базе СПО OpenVPN.

6. VPN сервер размещенный на хостинговой площадке провайдера, подключенного к внутреннему городскому оптическому кольцу (Ethernet) на скорости до 100 Мбит/с.

Приведем детальный список программного обеспечения использованного в данном методе.

1. ОС GNU/Linux.

Заключение В данной статье описан один из методов территориально распределенного доступ к файл-серверной СУБД регионального масштаба в сетях с низкой пропускной способностью. Рассмотренный метод имеет ряд преимуществ – низкая нагрузка на сеть и высокая безопасность.

Исследуемый метод был опробован в реальных условиях на примере медучреждения Республики Казахстан, продемонстрировав свою эффективность и жизнеспособность. Необходимо отметить, что решение построено на базе свободного программного обеспечения распространяемого по лицензии GPL дающего право бесплатного использования, благодаря чему медучреждение сэкономило значительные финансовые ресурсы. Руководство медучреждения была заинтересовано в решении задачи, которая заключалась в предоставлении сотрудникам подразделений возможности удаленной и безопасной работы с файл-серверной СУБД VFP посредством услугу ШПД на скорости до 256 Кбит/с.

Литература:

[1] Атре Ш. Структурный подход к организации базы данных. - М.// Финансы и статистика, 1983. - 312 с.

параллельной обработки данных в автоматизированных информационных [3] Кренке Д. Теория и практика построения баз данных: [пер.с англ] / Д.

Кренке. - 9 - е изд. - СПб.// Питер, 2005. - 858 с.

[4] Зиндер Е.З. Проектирование баз данных: новые требования, новые подходы. М.// Финансы и статистика, 1996. - 182 с.

[5] Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений/Под ред.проф.А.Д.Хомоненко.-6-е изд.доп.СПб.//КОРОНА-Век,2009.-736 с.

[6] Терминальный сервер [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Терминальный_сервер