Основы використання WWW — технології доступу до існуючим баз данных

Основы використання WWW — технології доступу до існуючим баз даних.

1.1. Запровадження.

1.2.Основные поняття.

1.3.Сценарии 1.3.1.Однократное чи періодичне перетворення вмісту БД в статичні документи 1.3.2.Динамическое створення гіпертекстових документів з урахуванням вмісту БД 1.3.3.Создание інформаційного сховища з урахуванням високопродуктивної СУБД із мовою запитів SQL. Періодична завантаження даних у сховищі з основних СУБД.

1.4.План звіту.

1.5.Обзор технологій 1.5.1.WWW — сервер NCSA HTTPD 1.5.2.SQL — сервер фірми Oracle 1.5.3. Бібліотеки і функції мовою З 1.5.4. Мова програмування Perl 1.5.5. Пакет Web — Oracle — Web 1.5.6. Пакет Cold Fusion фірми Allaire Corp.

1.6. Оцінка трудомісткості забезпечення WWW доступу.

1.1. Запровадження

Многие організації використовують електронні бази даних (БД) на підтримку своїх працівників процесів. Часто це системи однієї - двох користувачів, виконані з допомогою dbf — орієнтованих коштів розробки: Clipper, Dbase, FoxPro, Paradox, Access. Зазвичай використовується ряд таких баз, незалежних друг від друга. Якщо інформація, збережена в БД, цікавить як для безпосередніх користувачів, то тут для її подальшого поширення використовуються паперові звіти і довідки, створені базою даних.

С появою локальних мереж, підключенням таких мереж до Інтернету, створенням внутрикорпоративных, мереж, з’являється можливість із будь-якого робочого місця організації одержати доступ інформаційному ресурсу мережі. Проте, під час спроби використовувати наявні БД й виникають проблеми пов’язані з вимогою до однорідності робочих місць (для запуску «рідних «інтерфейсів), найсильнішим трафіком у мережі (доступ йде безпосередньо до файлам БД), завантаженням файлового серверу і неможливістю віддаленій роботи (наприклад, командировочних співробітників). Рішенням проблеми міг стати використання уніфікованого інтерфейсу WWW для доступу до ресурсів організації.

Технология World Wide Web, у перекладі «всесвітнє павутиння », отримала настільки стала вельми поширеною через простоту своїх користувальних інтерфейсів. Принцип «жми те що, що цікаво », лежить у основі гіпертексту, інтуїтивно зрозумілий. У технологіях WWW все ключові поняття просматриваемого документа: слова, картинки — мають можливість «розкритися «новим документом, які розвивають це поняття. Такий спосіб подання називається «гіпертекстом », документи ж, представлені у такому вигляді - «гіпертекстовими документами ». Для описи цих документів використовується спеціальну мову — мову описи гіпертекстових документів або HTML (анг. варіант HyperText Markup Language).

Из цих передумов виникає завдання перетворення накопичених даних в гіпертекстові документи WWW, завдання підтримки актуальності реформованій структури. Інакше кажучи, завдання надання WWW — доступу до існуючим баз даних.

1.2. Основні поняття

Использование технологій WWW задля забезпечення доступу до якихось інформаційних ресурсів передбачає існування наступних компонент (см. рис.1−1):

IP — мережі із підтримкою базового набору пропонованих послуг про передачу даних із єдиної політикою нумерації і маршрутизації, працюючим сервісом імен DNS. Виділеного інформаційного серверу — WWW-сервера, забезпечує надання гіпертекстових документів через IP — мережу у відповідь запити WWW — клиентов.

.

Передаваемые гіпертекстові документи оформляються у стандарті HTML — мові описи гіпертекстових документів. Ці документи можуть або зберігатися в статичному вигляді (сукупність файлів на диску), або динамічно компоноваться залежно від параметрів запиту спеціальним програмним забезпеченням. Для динамічної компонування HTML-документов, WWW-сервер використовує спеціальним чином оформлені програми- CGI-программы.

1.3. Сценарії

В склад специфіки конкретної БД входять як технологічні основи, такі як тип СУБД, вид інтерфейсів, зв’язок між таблицями, примуси, і організаційні рішення, пов’язані із підтримкою актуальності баз даних, і забезпеченням доступу до неї.

При забезпеченні WWW-доступа до існуючим БД, може бути ряд шляхів — комплексів технологічних і організаційних рішень. Практика використання WWW-технологии для доступу до існуючим БД надає широкий, спектр технологічні рішення, по-різному пов’язаних між собою — перекрывающих, взаємодіючих тощо. Вибір конкретних рішень забезпечивши доступу залежить від специфіки конкретної СУБД і південь від інших чинників, а саме: наявність фахівців, здатних з мінімальними витратами освоїти певну гілка технологічні рішення, існування інших БД, WWW-доступ яких має здійснюватися з мінімальними додатковими витратами тощо.

WWW — доступом до існуючим баз даних може здійснюватися однієї зі з трьох основних сценаріїв. Нижче дається їх стисле письмо речей та основні характеристики.

1.3.1. Однократне чи періодичне перетворення вмісту БД в статичні документи

В цьому варіанті вміст БД переглядає спеціальна дитяча програма, створює безліч файлів — зв’язкових HTML-документов (см. рис.1−2). Отримані файли можуть перенесені однією чи кілька WWW-серверов. Доступ до них здійснюватиметься як до статичним гіпертекстовим документам серверу.

.

Этот варіант характеризується мінімальними початковими видатками. Він ефективний на невеликих масивах даних простий структури та рідкісним оновленням, і навіть при знижених вимоги до актуальності даних, наданих через WWW. Крім цього, очевидно повну відсутність механізму пошуку, хоча, можливо розвинене індексування.

В ролі перетворювача може бути програмний комплекс, автоматично чи напівавтоматично генеруючий статичні документи. Программа-преобразователь може бути самостійно розробленої програмою чи бути інтегрованим засобом класу генераторів звітів.

1.3.2. Динамічний створення гіпертекстових документів з урахуванням вмісту БД

В цьому варіанті доступом до БД здійснюється спеціальної CGI-программой, яку запускає WWW-сервером у відповідь запит WWW — клієнта. Ця програма, обробляючи запит, переглядає вміст БД і це створює вихідний HTML-документ, возвращаемый клієнту (см. рис.1−3).

.

Это рішення ефективно для великих баз даних із складної структурою й за необхідності підтримки операцій пошуку. Показаннями також є часте оновлення й неможливість синхронізації перетворення БД в статичні документи відновленням вмісту. У цьому вся варіанті можливо здійснювати зміна БД з WWW-интерфейсов.

К недоліків цього можна віднести велике час обробки запитів, необхідність постійного доступу до основний базі даних, додаткову завантаження коштів підтримки БД, пов’язану з обробкою запитів від WWW — серверу.

Для реалізації цієї технології необхідно використовувати взаємодія WWW-сервера з запускаемыми програмами CGI — Common Gateway Interface. Вибір програмних засобів досить широкий — мови програмування, інтегровані кошти типу генераторів звітів. Для СУБД зі внутрішніми мовами програмування існують варіанти використання цієї мови для генерації документів.

1.3.3. Створення інформаційного сховища з урахуванням високопродуктивної СУБД із мовою запитів SQL. Періодична завантаження даних у сховищі з основних СУБД

В цьому варіанті пропонується використання технології, що отримала назву «інформаційного сховища «(ЇХ). Для обробки різноманітних запитів, зокрема і зажадав від WWW-сервера, використовується проміжна БД високої продуктивності (див. рис.1−5). Інформаційне наповнення проміжної БД здійснюється спеціалізованим програмним забезпеченням з урахуванням вмісту основних баз даних (див. рис.1−4).

Етап 1 — перевантаження даних

.

Етап 2 — обробка запитів

.

Данный варіант вільний від усіх недоліків попередньої схеми. Понад те, після встановлення синхронізації даних інформаційного сховища з основними БД може бути перенесення користувальних інтерфейсів інформаційний сховище, що дуже підвищить надійність і продуктивність, дозволить організувати розподілені робочі місця.

Несмотря на що здається громіздкість такий схеми, для завдань забезпечення WWW-доступа до кількох баз даних накладні витрати істотно зменшуються.

Основой підвищення продуктивності обробки WWW-запросов і різкого збільшення швидкості розробки WWW-интерфейсов є використання внутрішніх мов СУБД інформаційного сховища до створення гіпертекстових документів.

Для завантаження вмісту основний БД в інформаційне сховище можна використовувати усі ці рішення (мови програмування, інтегровані кошти), і навіть спеціалізовані кошти перевантаження, що їх з SQL-сервером і продукти підтримки інформаційних сховищ.

1.4. План звіту

В розділах звіту будуть докладно освітлені різні етапи наведених сценаріїв, технологічні рішення, використовувані на підтримку цих етапів. Взаємозв'язок глав звіту показує схема на рис. 1−6.

.

Во другий — главі докладно описується мову HTML. Вона необхідна розуміння того, якого вигляду повинен мати інформація, представлена з допомогою технологій WWW.

Третья глава присвячена опису базових елементів WWW-технологии, процедур встановлення і адміністрування WWW-сервера.

Четвертая глава містить матеріал по кореневої технології створення динамічних HTML-документов — інтерфейсу CGI. Докладно описується інтерфейс CGI WWW-сервера з викликуваними програмами. Саме CGI-программы (програми, задовольняють специфікації CGI) здатні динамічно обробляти WWW — запити до баз даних.

В розділах 5, 6, 7 викладається три технологічних напрями, використовуваних при реалізації наведених вище сценаріїв. Зорієнтувавшись одне чи кілька таких напрямів, можна реалізовувати програмні комплекси з функціями «Перетворювач «і «Оброблювач «сценаріїв 1−3.

Предлагаемые технологічні рішення мають універсальністю області застосування. Одне рішення можна використовувати для:

Однократної генерації гіпертекстових документів. Підтримки синхронності вмісту інформаційного сховища з основний БД. Обробки запитів від WWW-сервера з динамічним створенням документів з урахуванням даних основний БД чи інформаційного сховища. 1.5. Огляд технологій 1.5.1. WWW — сервер NCSA HTTPD

Как було зазначено раніше, однією з ключових елементів технології WWW є WWW-сервер. Стандартом де-факто для Unix-систем стало програмне забезпечення (ПО) WWW-сервера Національного Центру Суперкомпьютерным Додатків (NCSA) Іллінойського Університету. Усі новостворювані продукти підтримують повну сумісність з ПО NCSA по режимам праці та форматом даних. Cервер NCSA є постійно совершенствуемым продуктом, відбиваючим останні віяння WWW-технологии. Створена нещодавно «Apache Group «розробляє своє програмне забезпечення WWW — серверу з урахуванням продукту NCSA HTTPD.

Глава 3 даного звіту присвячена установці і адмініструванню WWW-сервера NCSA HTTPD.

1.5.2. SQL — сервер фірми Oracle

При реалізації сценарію 3 йдеться про виборі якісної платформи до створення інформаційного сховища. Реляційна систему управління базами даних фірми Oracle є безумовним лідером над ринком СУБД. За продуктивністю, надійності зберігання даних, розвитку сімейства інтерфейсів, обсягу серверних платформ продукти Oracle очолюють численні рейтинги. Гнучкість використання, розвинені засоби управління доступом і розподілена архітектура роблять сервер Oracle надзвичайно на місце технології інформаційних сховищ, а можливість роботи з вільно — розповсюджуваних Unix-платформах розширює його можливості у некомерційної середовищі.

Существенным обмеженням використання Oracle у сфері науку й освіти є дуже висока ціна, і низька бюджетне фінансування. Проте якщо з 1996 року фірма Oracle оголосила про спеціальної програмі для російських університетів, що дозволяє за відносно невеликі гроші придбати будь-який набір продуктів Oracle.

1.5.3. Бібліотеки і функції мовою З

Одной з основних технологій створення CGI-модулей для реалізації функцій «перетворювача «і «оброблювача «сценаріїв 1−3 є мову З. Мова З — найпоширеніший мову програмування. У кожному вузі є фахівці, здатні використати його до створення додатків. При рішенні описаних завдань мову З можна використовуватиме створення таких програм:

перетворювача, одноразово перетворюючого вміст БД до мережі гіпертекстових документів (рис. 1−2); оброблювача, динамічно обробного запит від WWW-сервера до БД. (рис. 1−3); перегрузчика з БД в інформаційне сховище (див. рис. 1−4); оброблювача запитів від WWW-сервера до інформаційного сховища (рис. 1−5).

Для підтримки цих функцій створено дуже багато бібліотек та функцій мови З, готових додатків у вихідних текстах. У розділі 4 описується використання мови З до створення виконуваних CGI-программ.

1.5.4. Мова програмування Perl

Язык Perl створили підвищення ефективності обробки текстових документів. Його орієнтовано на обробку рядків. Нині мову отримав велике поширення як інструмент створення виконуваних модулів WWW-сервера. Існуючі пакети розширення забезпечують доступом до SQL-серверам безпосередньо з Perl-программы. Це дозволяє вживати її розв’язання всіх цих завдань, які виникають за забезпеченні WWW-доступа до баз даних. Perl ефективний також за обробці довільних структур даних: існуючих звітів, списків, карток в електронному вигляді.

В главі 6 наведено приклади використання до створення HTML — документів, доступу до SQL-серверам, dbf-ориентированным баз даних. У Додатку 2 описані всі основні конструкції мови.

1.5.5. Пакет Web — Oracle — Web

Пакет WOW є свободно-распространяемым програмним засобом, призначеним до створення інтерактивних WWW-интерфейсов з СУБД Oracle. Пакет WOW був охарактеризований першим і найпростішим засобом, випущеними фірмою Oracle. Нині існує набір продуктів, розвивають функціональність WOW «а — Oracle Web Server версій 1, 2, Oracle Web Arcitecture.

Все перелічені продукти використовувати процедурне розширення мови SQL — PL/SQL, розроблене фірмою Oracle для динамічного створення гіпертекстових документів. Висока швидкість розробки досягається з допомогою різкого спрощення доступу до БД — програми на PL/SQL виконуються самим сервером Oracle. Запропонований пакет WOW був перероблений у Новосибірському обласний центр НІТ з підтримки кількох російськомовних кодувань.

Основной областю використання WOW є обробка запитів від WWW-сервера до SQL-серверу Oracle серед Unix. У запропонованих сценаріях пакет WOW дозволить організувати ефективний WWW доступом до інформаційному сховища, побудованому з урахуванням серверу баз даних Oracle (сценарій 3). Глава 7 звіту присвячена опису процедур встановлення і адміністрування пакета.

1.5.6. Пакет Cold Fusion фірми Allaire Corp

Пакет призначений від використання під ОС Windows і дозволяє звертатися до різним баз даних, які підтримують інтерфейс ODBC через WWW-интерфейсы. Пакет має комерційний статус, його «evaluation copy «є свободно-распространяемой. Для доступу до баз даних використовуються конструкції мови DBML — розширення мови HTML, доповненого засобами доступу до БД через ODBC. Документи мовою DBML обробляються на серверної частини, внаслідок чого створюється HTML-документ. Повноцінна версія пакета, разом із WWW — сервером стоїть $ 486.

Пакет може ефективно використовуватися як оброблювача запитів WWW до вихідним баз даних чи інформаційному сховища (сценарії 2,3). Глава 5 звіту присвячена опису процедури встановлення і використанню пакета.

1.6. Оцінка трудомісткості забезпечення WWW доступу

Трудоемкость забезпечення WWW-доступа до баз даних, очевидно, складається з трудомісткості робіт, за реалізації однієї з вищенаведених сценаріїв. Реалізація першого сценарію пов’язані з послідовним перетворенням всіх даних, що у вихідної БД. Розробка коштів виведення вмісту таблиці в форматі HTML із необхідним форматуванням і текстовим супроводом займатиме порядку 1−3-х днів одного розробника. Розробка коштів побудови індексної структури до выводимым даним є творчої роботою та триватиме 1−3 тижня на одне розробника.

Трудоемкость побудови інтерфейсів для сценаріїв 2, 3, у випадку, еквівалентна трудомісткості побудови цих інтерфейсів під час створення вихідної інформаційної системи (тобто. тієї, на яку забезпечується WWW-доступ) з традиційних коштів розробки (не-CASE). У третьому сценарії додаткові трудовитрати погодяться витримувати перевантаження даних в ЇХ. При перевантаження даних без зміни структури та імен можна виходити із оцінки трудовитрат: 1−2 таблиці в 1−2 дня на одне розробника, залежно від труднощі й обсягу таблиць, за умови налагодження технології перевантаження.

При використанні різних коштів розробки інтерфейсів до БД, які у звіті, трудовитрати може істотно різнитися. Ранжированный зменшення трудовитрат розробці інтерфейсів перелік такий вигляд:

бібліотеки й функції мовою З; мову Perl; - 4. пакети WOW і Cold Fusion.