6
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... 7
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ
СЕРВЕРНОГО И КЛИЕНТСКОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
АРХИТЕКТУРЫ «КЛИЕНТ-СЕРВЕР» ....................................................................... 9
1.1 Особенности архитектуры «клиент-сервер» ..................................................... 9
1.2 Структура и функции серверного и клиентского программного
обеспечения .............................................................................................................. 15
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ
СЕРВЕРНОГО И КЛИЕНТСКОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ООО
«ПАРМА» ..................................................................................................................... 28
2.1. Характеристика информационной системы предприятия ............................ 28
2.2. Выявление недостатков в структуре и функциях серверного и клиентского
программного обеспечения предприятия .............................................................. 39
2.3 Разработка мероприятий по модернизации структуры и функций
серверного и клиентского программного обеспечения предприятия ................ 45
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ
СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ СЕРВЕРНОГО И КЛИЕНТСКОГО
ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ООО «ПАРМА» .......................................... 59
3.1 Разработка новой архитектуры серверного и клиентского программного
обеспечения предприятия ....................................................................................... 59
3.1.1 Информационно-логический уровень .......................................................... 59
3.1.2 Прикладной уровень ....................................................................................... 62
3.1.3 Разграничение прав доступа .......................................................................... 64
3.2 Экономическая оценка эффективности предложенных мероприятий ......... 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................... 76
7
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выбранной темы исследования заключается в том, что в
настоящее время информационные системы всё больше пользуются спросом
среди многих групп пользователей, поскольку позволяют ускорить процессы
получения необходимой информации, снизить трудоемкость обработки
документооборота, сократить количество ошибок при обработке информации.
Эффективность работы информационных систем определяется
архитектурой. Архитектура «клиент-сервер» представлена в виде
взаимодействия основных компонентов вычислительной сети с использованием
принципов организации. К основным компонентам архитектуры «клиент-
сервер» относятся сервер и рабочие станции, между которыми организован
непрерывный обмен данными.
В условиях развития информационных систем и технологий архитектура
«клиент-сервер» постоянно модернизировалась, что привело к появлению
трехуровневых и многоуровневых архитектур «клиент-сервер», в которых
промежуточные уровни применяются для создания дополнительных сервисов,
усиления защиты данных, повышения функциональности информационной
системы.
Следовательно, исследование особенностей архитектуры «клиент-сервер»
обосновывает выбор темы выпускной квалификационной работы.
Предметом исследования является структура и функции серверного и
клиентского программного обеспечения архитектуры «клиент-сервер».
Объектом исследования является ООО «Парма».
Цель работы: разработать мероприятия по модернизации структуры и
функций сервисного и клиентского программного обеспечения ООО «Парма».
Задачи работы:
1. Привести особенности архитектуры «клиент-сервер».
2. Рассмотреть структуру и функции сервисного и клиентского
программного обеспечения.
3. Проанализировать структуру и функции сервисного и клиентского
программного обеспечения ООО «Парма».
8
4. Разработать мероприятия по модернизации структуры и функций
серверного и клиентского программного обеспечения ООО «Парма».
5. Обосновать мероприятия по модернизации структуры и функций
серверного и клиентского программного обеспечения ООО «Парма».
Практической значимостью работы является предложения по включению
в структуру клиентского и серверного программного обеспечения программно-
аппаратного комплекса Jinn-Server 1.0 для повышения степени защиты
информационной системы и CRM-системы, которая позволит повысить
функциональность архитектуры «клиент-сервер».
Изучением структуры и функций серверного и клиентского программного
обеспечения архитектуры «клиент-сервер» занимаются отечественные и
зарубежные специалисты, среди которых следует отметить работы Агальцова В.
П., Акимовой Е.В., Алферовой Л. В., Ананьевой Т. Н., Балдина К. В. и других.
Выпускная квалификационная работа включает введение, две главы,
заключение, список использованной литературы и приложения.
В первой главе работы выявляются особенности архитектуры «клиент-
сервер, определяется структура и функции серверного и клиентского
программного обеспечения.
Во второй главе приводится характеристика информационной системы
предприятия, выявляются недостатки в структуре и функциях серверного и
клиентского программного обеспечения, разрабатываются мероприятия по
модернизации структуры и функций серверного и клиентского программного
обеспечения.
В третьей главе производится обоснование мероприятий по модернизации
структуры и функций серверного и клиентского программного обеспечения
ООО «Парма», разрабатывается информационно-логический уровень,
прикладной уровень архитектуры нового программного обеспечения,
определяются правила разграничения доступа и производится экономическая
оценка эффективности предложенных мероприятий.
Выпускная квалификационная работа представлена на 71 странице, из
которых 26 рисунков, 7 таблиц и 44 источника использованной литературы.
9
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРУКТУРЫ И
ФУНКЦИЙ СЕРВЕРНОГО И КЛИЕНТСКОГО
ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АРХИТЕКТУРЫ
«КЛИЕНТ-СЕРВЕР»
1.1 Особенности архитектуры «клиент-сервер»
По мере развития информационных технологий возникла необходимость
организации одновременного доступа к одним и тем же информационным
массивам или базам данных нескольких групп пользователей. На основании
этого впоследствии появилась концепция распределенных или
многопользовательских систем управления базами данных [5, c.40].
Хронологически первой многопользовательской технологией стала
централизованная архитектура, при использовании которой система управления
базами данных, клиентское приложение или прикладная программа размещались
на одном и том же компьютере. При этом многопользовательский режим
позволял разделять вычислительные ресурсы между различными группами
пользователей. Недостатком такой архитектуры было существенное снижение
производительности системы в случае увеличения количества пользователей.
С развитием компьютерных сетей появилась новая архитектура,
получившая название «файл-сервер». Эта технология позволяла организовать
совместную работу в компьютерной сети и предусматривала выделение одного
из компьютеров для решения задач хранения и ввода-вывода данных. При этом
клиентские приложения при такой организации программной архитектуры
могли самостоятельно выполнять обработку данных, а ресурсы сервера
применялись для хранения информации, представленной в виде отдельных
файлов [20, c.88].
В данном случае для каждого пользователя создана возможность запуска
программного обеспечения через интерфейс на автоматизированном рабочем
месте, которое формирует запросы к базе данных на выборку данных и их
обновление.
Структура архитектуры «файл-сервер» приведена на рис.1.1.
10
Рис.1.1. Структура архитектуры «файл-сервер»
Существенным недостатком архитектуры «файл-сервер» является
возможность организации небольшого количества пользователей с базой
данных. Также к недостаткам архитектуры «файл-сервер» относится низкая
безопасность и надежность.
Архитектуру «файл-сервер» в дальнейшем сменила архитектура «клиент-
сервер», которая предусматривает выделение сервера или отдельного
компьютера и размещение на нём системы управления базами данных и базы
данных [1, c.27].
В этом случае клиентские приложения могут непосредственно обращаться
к данным в монопольном режиме. Сервер выполняет обработку запросов
клиентов на предоставление доступа к данным и организует взаимодействие с
базой данных с формированием результатов их выполнения с передачей этих
результатов клиентским машинам.
Взаимодействие приложений клиентов и системы управления базами
данных реализуется с использованием структурного языка запросов SQL
(Structured Query Language), а соответствующие базы данных получили название
реляционных баз данных [22, c.58].
Поскольку выполнение запроса осуществляется на сервере, где хранятся
данные необходимость пересылки больших массивов информации по сети и
11
результаты их выполнения увеличивают быстродействие системы и снижают
время ожидания результатов запросов.
Структура архитектуры «клиент-сервер» приведена на рис.1.2.
Рис.1.2. Структура архитектуры «клиент-сервер»
В основе архитектуры «клиент-сервер» находится механизм обработки
данных на базе хоста, сервера и клиента. В случае обработки данных на базе
хоста используется вычислительная среда, в рамках которой ограничивается
работа терминалов или клиентских станций. Обработка данных на базе сервера
является традиционной и в этом случае для формирования запросов серверу
пользователь может использовать графический интерфейс [3, c.92].
Кроме клиентов и серверов в архитектуру «клиент-сервер» входит и сеть,
которая отвечает за организацию обмена. В отличие от конфигурации
распределенных решений архитектура «клиент-сервер» отличается
централизованным хранением корпоративных баз данных и позволяет
руководству выполнить полный контроль работы информационной системы.
Обработка данных на базе клиента предусматривает проверку
целостности данных, выполнение сложных функций на стороне клиента. Такая
схема может применяться только в случае, если к серверу одновременно
формируется множество запросов.
12
Наиболее распространённой является совместная обработка данных, при
которой существует возможность повышения производительности работы сети.
Функции архитектуры «клиент-сервер» приведены на рис.1.3.
Рис.1.3. Функции архитектуры «клиент-сервер»
Для архитектуры «клиент-сервер» характерны синхронные и асинхронные
алгоритмы передачи. В случае асинхронного алгоритма передачи используется
процесс возвращения к операционной системе созданной копии сообщения.
Если копия сообщения не создана, то передающий процесс обращается к
операционной системе для получения информации о возможности его отправки
[9, c.62].
Альтернативой асинхронных процессов являются синхронные процессы,
которые получили также название блокирующих процессов. В случае
использования синхронных процессов сообщение не будет передано до тех пор,
пока не будет получено подтверждение о его доставке от операционной
системы. В архитектуре «клиент-сервер» применяются удалённые вызовы
процедур [13, c.157].
Преимущества архитектуры «клиент-сервер» приведены на рис.1.4.
Организации взаимодействия между пользователем и
информационной системой на основе ввода и
представления данных
Определение параметров предметной области, или
прикладные функции
Управление файловой системой, или функции
управления ресурсами
Осуществление наиболее сложных операций,
связанные с модификацией данных, вводом и
обработкой информации
13
Рис.1.4. Преимущества архитектуры «клиент-сервер»
Дополнительным преимуществом архитектуры «клиент-сервер» является
высокая надежность, поддержка целостности базы данных и её безопасности при
организации работы в единой среде большого количества пользователей.
Среди недостатков архитектуры «клиент-сервер» следует отметить [18,
c.34]:
- недостаточная масштабируемость, которая приводит к ограничению
возможности наращивания производительности с ростом нагрузки и
добавлением ресурсов;
- необходимость привлечения высококвалифицированного системного
администратора, который обеспечит стабильность и корректность работы
сервера;
- высокая стоимость серверного обеспечения, приводящая к
необходимости повышения пропускной способности в сети передачи данных.
Для исключения недостатков архитектуры «клиент-сервер» возникла
трехзвенная архитектурная модель программного обеспечения, которая в
дальнейшем получила название многоуровневой архитектуры и ее
отличительными чертами являются [25, c.68]:
Снижение требований к устойчивости работы
клиентских станций
Гибкая структура, позволяющая администратору
повысить безопасность вычислительной сети
Высокая производительность передачи данных
Упрощение процедур масштабирования
Возможность создания индивидуальной среды для
работы
14
- клиентский уровень, на котором реализован интерфейс пользователя
посредством передачи запросов пользователя на следующий уровень и
представлением полученных результатов;
- сервер приложений, на котором реализована бизнес-логика ранее
входившая в состав клиентских приложений.
На уровне сервера приложений производится обработка запросов
клиентов, выполняется математическая и логическая обработка данных.
Структура трехзвенной архитектуры «клиент-сервер» приведена на
рис.1.5.
Рис.1.5. Структура трехзвенной архитектуры «клиент-сервер»
К основным преимуществам трехзвенной архитектуры относятся [6, c.39]:
- возможность распределения функций в разрезе рабочих станций,
серверов баз данных, сервера приложений, что позволяет увеличить надежность,
производительность системы и ее защиту;
- масштабируемость в основе, которой находится организация
возможности оперативного наращивания производительности системы в
зависимости от планируемой нагрузки;
- конфигурируемость, которая обеспечивает исключение сбоев в процессе
обслуживания остальных уровней системы, что создает возможность
модификации программного обеспечения;
15
- минимальные требования к техническим характеристикам клиентского
оборудования, что позволяет их использовать в виде тонких клиентов или
мобильных устройств, вычислительных ресурсов для запуска серверного
приложения.
Промежуточное программное обеспечение в архитектуре «клиент-сервер»
включает в свой состав систему взаимодействия протоколов и программного
обеспечения, что видно из рис.1.6.
Рис.1.6. Система взаимодействия протоколов и программного обеспечения в
промежуточном программном обеспечении
Следует отметить, что промежуточное программное обеспечение
включает компоненты как серверного, так и клиентского обеспечения.
Основным назначением промежуточного программного обеспечения является
возможность получения доступа к различным серверам.
1.2 Структура и функции серверного и клиентского
программного обеспечения
Сетевое программное обеспечение позволяет организовать совместную
работу различных групп пользователей на компьютерах. Для этого используется
Услуги представления
Логика приложения
Промежуточное
программное
обеспечение
Коммуникационное
программное
обеспечение
Операционная система
клиента
Аппаратная платформа
Промежуточное программное обеспечение
Коммуникационное
программное
обеспечение
Прикладные
услуги
Операционная система сервера
Аппаратная платформа
Взаимодействие
протоколов
Взаимодействие
промежуточного
программного
обеспечения