«Клиент-сервер» - это модель взаимодействия компьютеров в сети.

Как правило, компьютеры в такой конфигурации не являются равноправными. Каждый из них имеет свое, отличное от других, назначение, играет свою роль.

Некоторые компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами, такими, как процессоры , файловая система , почтовая служба, служба печати, базы данных . Другие же компьютеры имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь услугами первых. Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом, принято называть сервером этого ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться — клиентом (Рис. 4.5).

Конкретный сервер определяется видом ресурса, которым он владеет. Так, если ресурсом являются базы данных, то речь идет о сервере баз данных, назначение которого - обслуживать запросы клиентов, связанные с обработкой данных в базах; если ресурс - файловая система, то говорят о файловом сервере, или файл-сервере, и т.д.

В сети один и тот же компьютер может выполнять роль как клиента, так и сервера. Например, в информационной системе, включающей персональные компьютеры, большую ЭВМ и мини-компьютер, последний может выступать как в качестве сервера базы данных, обслуживая запросы от клиентов - персональных компьютеров, так и в качестве клиента, направляя запросы большой ЭВМ.

Этот же принцип распространяется и на взаимодействие программ. Если одна из них выполняет некоторые функции, предоставляя другим соответствующий набор услуг, то такая программа выступает в качестве сервера. Программы, которые пользуются этими услугами, принято называть клиентами.

Обработка информации данных строится на использовании технологии баз и банков данных. В базе информация организована по определенным правилам и представляет собой интегрированную совокупность взаимосвязанных данных. Такая технология обеспечивает увеличение скорости их обработки при больших объемах. Обработка данных на внутримашинном уровне представляет собой процесс выполнения последовательности операций, задаваемых алгоритмом. Технология обработки прошла длинный путь развития.

Сегодня обработка данных осуществляется компьютерами или их системами. Данные обрабатываются прикладными программами пользователей. Первостепенное значение в системах управления организациями имеет обработка данных для нужд пользователей, и в первую очередь для пользователей верхнего уровня.

В процессе эволюции информационных технологий заметно стремление упростить и удешевить для пользователей компьютеры, их программное оснащение и процессы, выполняемые на них. Одновременно с этим пользователи получают все более широкий и сложный сервис со стороны вычислительных систем и сетей, что приводит к появлению технологий, получивших название клиент-сервер.

Ограничение числа сложных абонентских систем в локальной сети приводит к появлению компьютеров в роли сервера и клиента. Реализация технологий «клиент-сервер» может иметь различия в эффективности и стоимости информационно-вычислительных процессов, а также в уровнях программного и технического обеспечения, в механизме связей компонентов, в оперативности доступа к информации, ее многообразии и т.д.

Получение разнообразного и сложного сервиса, организованного в сервере, делает работу пользователей более производительной и стоит пользователям дешевле, чем сложное программно-техническое оснащение многих компьютеров-клиентов. Технология клиент-сервер, как более мощная, заменила технологию файл-сервер. Она позволила совместить достоинства однопользовательских систем (высокий уровень диалоговой поддержки, дружественный интерфейс, низкая цена) с достоинствами более крупных компьютерных систем (поддержка целостности, защита данных, многозадачность).

В классическом понимании СУБД представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать базу данных в актуальном состоянии. Функционально СУБД состоит из трех частей: ядра (базы данных), языка и инструментальных средств программирования. Инструментальные средства программирования относятся к интерфейсу клиента, или внешнему интерфейсу. Они могут включать процессор обработки данных на языке запросов.

Язык — это совокупность процедурных и непроцедурных команд, поддерживаемых СУБД.

Наиболее употребительными языками являются SQL и QBE . Ядро выполняет все остальные функции, которые, включены в понятие «обработка базы данных».

Основная идея технологии клиент-сервер заключается в том, чтобы серверы расположить на мощных машинах, а приложения клиентов, использующих язык, — на менее мощных машинах. Тем самым будут задействованы ресурсы более мощного сервера и менее мощных машин клиентов. Ввод-вывод к базе основан не на физическом дроблении данных, а на логическом, т.е. сервер отправляет клиентам не полную копию базы, а только логически необходимые порции, тем самым сокращая трафик сети.

Трафик сети — это поток сообщений сети. В технологии клиент-сервер программы клиента и его запросы хранятся отдельно от СУБД. Сервер обрабатывает запросы клиентов, выбирает необходимые данные из базы данных, посылает их клиентам по сети, производит обновление информации, обеспечивает целостность и сохранность данных.

Основные достоинства систем «клиент-сервер» состоят в следующем:

Низкая нагрузка на сеть (рабочая станция посылает серверу базы данных запрос на поиск определенных данных, сервер сам осуществляет поиск и возвращает по сети только результат обработки запроса, т.е. одну или несколько записей);

Высокая надежность (СУБД, основанные на технологии «клиент-сервер», поддерживают целостность транзакций и автоматическое восстановление при сбое);

Гибкая настройка уровня прав пользователей (одним пользователям можно назначить только просмотр данных, другим просмотр и редактирование, третьи вообще не увидят каких-либо данных);

Поддержка полей больших размеров (поддерживаются типы данных размер которых может измеряться сотнями килобайт и мегабайт).

Однако системам «клиент-сервер» присущи также и недостатки:

Трудность администрирования, вследствие территориальной разобщенности и неоднородности компьютеров на рабочих местах;

Недостаточная степень защиты информации от несанкционированных действий;

Закрытый протокол для общения клиентов и сервера, специфичный для данной информационной системы.

Для устранения указанных недостатков используется архитектура систем Интранет, сконцентрировавших и объединивших в себе лучшие качества централизованных систем и традиционных систем «клиент-сервер».

Технологии «Клиент-сервер Достоинства модели. Виды технологических моделей в архитектуре клиент-сервер (2ч.).

Лекция № 20

Многоуровневая технология клиент-сервер

Многоуровневая клиент-серверная технология позволяет связать между собой несколько разноплановых экономических систем, например, магазины и банки.

Наличие не одного, а нескольких уровней представления и обработки данных позволяет гибко и с минимальными затратами адаптировать приложения к изменяющимся условиям.

При многоуровневой архитектуре верхние уровни могут иметь также, в свою очередь, сложную структуру и функционировать на разных аппаратных средствах.

Вариант структурной схемы трехуровневой клиент-серверной технологии представлен на рис..3. При организации таких систем используются корпоративые и глобальные вычислительные сети, и взаимосвязь, в основном, осуществляется через серверы приложений. Например, при использовании Inranet- систем архитектура взаимосвязи может быть представлена в виде триады: "Клиент Û Web-сервер+сервер приложений Û cервер(ы) баз данных".

По сравнению с файл-серверной архитектурой, архитектура клиент-сервер имеет следующие преимущества:

1. Сохранность информации . Ведение базы данных осуществляет сервер базы данных, что позволяет обеспечить независимость обработки данных в базе от программ пользователя. Целостность информации поддерживается централизованной обработкой конфликтов, возникающих при одновременной модификации одних и тех же данных с разных рабочих станций.

2. Устойчивость к сбоям. Сбой при работе клиента не сказывается на целостность данных и их доступности для других клиентов.

3. Масштабируемость (способность к расширению). Система способна адаптироваться к росту количества пользователей и увеличению объема базы данных без замены программного обеспечения, а, в основном, за счет наращивания аппаратных средств.

4. Большая защищенность информации от несанкционированного доступа. Защитить информацию на сервере базы данных легче, так как права доступа администрируются достаточно гибко. При необходимости, прямой доступ может быть ограничен до определенного поля таблицы или запрещен вообще. При запрещении прямого доступа обращение к таблицам осуществляется через промежуточные процедуры.

что обеспечивает большую пропускную способность сети и возможность обслуживать большее число пользователей.

6. Большая гибкость системы. Гибкость достигается тем обстоятельством, что в любом программном приложении выделяются три логические части:

· представления (presentation), реализующая функцию ввода и отображения данных;

· прикладная (business application), поддерживающая прикладные функции, характерные для заданной предметной области;

· доступа к информационным ресурсам, реализующая функции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами (resource access) или менеджер ресурсов (resource manager).

Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято связывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого соединения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сервер. Технология клиент-сервер - это особый способ взаимодействия компьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту) . В соответствии с этим различают одноранговые сети и серверные сети.

При одноранговой архитектуре в сети отсутствуют выделенные серверы, каждая рабочая станция может выполнять функции клиента и сервера. В этом случае рабочая станция выделяет часть своих ресурсов в общее пользование всем рабочим станциям сети. Как правило, Одноранговые сети создаются на базе одинаковых по мощности компьютеров. Одноранговые сети являются достаточно простыми в наладке и эксплуатации. В том случае, когда сеть состоит из небольшого числа компьютеров и ее основной функцией является обмен информацией между рабочими станциями, одноранговая архитектура является наиболее приемлемым решением. Подобная сеть может быть достаточно быстро и просто реализована средствами такой популярной операционной системы как Windows 95.

Наличие распределенных данных и возможность изменения своих серверных ресурсов каждой рабочей станцией усложняет защиту информации от несанкционированного доступа, что является одним из недостатков одноранговых сетей. Понимая это, разработчики начинают уделять особое внимание вопросам защиты информации в одноранговых сетях.

Другим недостатком одноранговых сетей является их более низкая производительность. Это объясняется тем, что сетевые ресурсы сосредоточены на рабочих станциях, которым приходится одновременно выполнять функции клиентов и серверов.

В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие - серверами. Учитывая многообразие услуг, предоставляемых компьютерными сетями, существует несколько типов серверов, а именно: сетевой сервер, файловый сервер, сервер печати, почтовый сервер и др.

Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной сетью. Этот сервер содержит ядро сетевой операционной системы, под управлением которой осуществляется работа всей локальной сети. Сетевой сервер обладает достаточно высоким быстродействием и большим объемом памяти. При подобной сетевой организации функции рабочих станций сводятся к вводу-выводу информации и обмену ею с сетевым сервером.

Термин файловый сервер относится к компьютеру, основной функцией которого является хранение, управление и передача файлов данных. Он не обрабатывает и не изменяет сохраняемые и передаваемые им файлы. Сервер может "не знать", является ли файл текстовым документом, графическим изображением или электронной таблицей. В общем случае на файловом сервере может даже отсутствовать клавиатура и монитор. Все изменения в файлах данных осуществляются с клиентских рабочих станций. Для этого клиенты считывают файлы данных с файлового сервера, осуществляют необходимые изменения данных и возвращают их обратно на файловый сервер. Подобная организация наиболее эффективна при работе большого количества пользователей с общей базой данных. В рамках больших сетей может одновременно использоваться несколько файловых серверов.

Сервер печати (принт-сервер) представляет собой печатающее устройство, которое с помощью сетевого адаптера подключается к передающей среде. Подобное сетевое печатающее устройство является самостоятельным и работает независимо от других сетевых устройств. Сервер печати обслуживает заявки на печать от всех серверов и рабочих станций. В качестве серверов печати используются специальные высокопроизводительные принтеры.

При высокой интенсивности обмена данными с глобальными сетями в рамках локальных сетей выделяются почтовые серверы , с помощью которых обрабатываются сообщения электронной почты. Для эффективного взаимодействия с сетью Internet могут использоваться Web-серверы .

Основные понятия архитектуры клиент-сервер

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АРХИТЕКТУРЫ КЛИЕНТ-СЕРВЕР. 4

1.1 Определение технологии «клиент-сервер». 4

1.2 Модели взаимодействия клиента и сервера. 5

1.3 Преимущества и недостатки технологии клиент-сервер и способы их устранения 6

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 10

2.1 Общая характеристика задачи. 10

2.2 Описание алгоритма решения задачи. 10

2.3 Выбор ППП.. 11

2.4 Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных 12

2.5 Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде 17

2.6 Инструкция пользователя. 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 19

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 21

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа рассматривает теоретические вопросы принципов построения современных компьютеров и архитектуры «клиент-сервер», а также содержит результат практического выполнения табличного расчета с иллюстрацией результата по указанным входным данным с использованием ППП на ПК.

При рассмотрении вопроса принципов построения современных компьютеров раскрываются основные элементы архитектуры современных вычислительных систем с небольшим историческим экскурсом, описывющим элементы предыдущих поколений ЭВМ. Описаваются новые и развивающиеся тенденции в использовании компьютеров и описаны основные их достоинства и недостатки. Особое внимание уделяется модульному принципу построение современных компьютерных систем.

При анализе вопроса «клиент-серверной» архитектуры изучаются основные понятия данной модели программного взаимодействия и способы решения вычислительных задач при данной модели взаимодействия. Указываются основные достоинства и недостатки, а также определяются предложения по устранению данных недостатков. Особое внимание уделяется системам СУБД как наиболее популярной и удачной реализации данной модели межпрограммного взаимодействия.

Выполнение практической задачи предусматривает заведение в ППП исходных данных в табличной форме, определение промежуточных и выходных параметров как функциональной зависимости от входных и самих промежуточных (построение связей на уровне ячеек), а также иллюстрирование результатов вычислений в виде гистограммы. В качестве ППП для выполнения данных расчетов был использован пакет MicrosoftExcel2000, входящий в состав программного продукта MicrosoftOffice2000. Выбор определен тем, что данный продукт имеет наибольшую популярность среди аналогов и представляет наибольшую функциональности и дружественный (интуитивно понятный) интерфейс.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АРХИТЕКТУРЫ КЛИЕНТ-СЕРВЕР

1.1 Определение технологии «клиент-сервер»

Уже само понятие "архитектура «клиент-сервер»" трактуется разработчиками по-разному. Наиболее точным, на мой взгляд, определением архитектуры «клиент-сервер», является определение ее как системы, прикладная составляющая которой имеет распределенный характер и состоит из двух взаимосвязанных компонент, одна из которых (клиент) формирует и посылает запросы высокого уровня другой компоненте (серверу), задача которо

й состоит в обслуживании этих запросов. Данное определение можно расширить более наглядным примером из системы СУБД, сказав, под архитектурой «клиент-сервер» понимается такая организация вычислительного процесса, при которой вся обработка происходит в основном на персональном компьютере, обращающемся с SQL-запросами к серверу, где содержатся общие базы данных. По сети циркулируют только SQL-запросы/ответы (а не фрагменты или отдельные записи СУБД, как в архитектуре файл-сервер), благодаря чему резко снижается нагрузка на сеть. Обработка данных при этом более равномерно распределяется между клиентом и сервером.

Однако, некоторые разработчики считают, что в последнее время термин «клиент-сервер», к сожалению, девальвировался и стал применяться по отношению к любым локально-сетевым технологиям. Самое примечательное свойство архитектуры «клиент-сервер» состоит в возможности удалить клиента от сервера на любое расстояние без существенного снижения скоростных характеристик системы (даже в случае сложных запросов) и без всяких изменений в программном обеспечении. Удаленный клиент подключается к серверу с помощью телефонного или иного канала. Это свойство очень ценно для организации распределенной обработки данных. Кроме того, оно позволяет заменять СУБД, операционную систему и сервер, не изменяя программного обеспечения клиентской части системы.

1.2 Модели взаимодействия клиента и сервера

Обычно выделяются три модели взаимодействия клиента и сервера:

1. RDA (Remote Data Access), в которой компонента представления (пользовательский интерфейс) и прикладная компонента (логика работы программы) совмещены в клиентской части, а компонента доступа к информационным ресурсам (данным) размещена в серверной части.2. DBS (DataBase Server), в которой компонента представления размещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационным ресурсам - в серверной;3. AS (Application Server), в которой компонента представления находится в клиентской части, прикладная компонента - в «сервере приложения», а компонента доступа к информационным ресурсам - в «сервере базы данных».

Рассмотрим другую, более детальную классификацию архитектур (по методике Garthner Group). Пользовательский интерфейс (компонента представления) может быть размещен в серверной части, тогда получается модель хост-терминал, которая является предельным случаем архитектуры «клиент-сервер». Другим предельным случаем (вырожденным) являются автономные вычисления на одном компьютере, когда все данные, логика работы (прикладная компонента) и пользовательский интерфейс сосредоточены в клиентской части. Учтем также, что и прикладные компоненты (логика работы), и сами данные могут быть по-разному распределены между клиентской и серверной частями. Кроме того, серверов приложений может быть несколько.

Системы с архитектурой «клиент-сервер» могут быть двух- или трехуровневыми.

Система является двухуровневой, если она построена с использованием набора прикладных клиентских программ, имеющих общий доступ к ресурсам системы и работающих с сервером базы данных или SQL-сервером. Прикладная программа может при этом размещаться как в клиентской, так и в серверной частях в виде хранимых процедур, триггеров и правил.

Система является трехуровневой, если она содержит три следующие самостоятельные компоненты:

1. интерфейс пользователя, в функции которого входят только отображение (вывод) результатов и взаимодействие с пользователем;2. сервер приложения, в котором сосредоточены все бизнес-функции, правила и/или хранимые процедуры;3. сервер базы данных (в большинстве случаев - SQL-сервер СУБД), он же - менеджер ресурсов.

Легко видеть, что трехуровневая система относится к модели AS.

Такая система строится с использованием промежуточного программного обеспечения (чаще всего - монитора транзакций), причем прикладная логика переносится из клиентских программ в отдельный от СУБД сервер приложений.

1.3 Преимущества и недостатки технологии клиент-сервер и способы их устранения

Сегодня пропагандируется мнение, что самым лучшим и даже чуть ли не единственно правильным вариантом архитектуры «клиент-сервер» является SQL-сервер. Однако в этом варианте клиент не имеет непосредственного навигационного доступа к записям в базе данных, а посылает серверу запросы на языке SQL и получает от него множества записей, удовлетворяющих запросу. При больших и сложных запросах такая архитектура действительно резко сокращает сетевой трафик и позволяет существенно повысить производительность. Современные версии SQL-серверов стараются использовать архитектуру SuperServer, когда всем сервером управляет один процесс, а для обслуживания клиентов, выполнения запросов и других задач создаются потоки (threads). Безусловно, такая архитектура применительно к SQL-серверам имеет преимущества:

Увеличение производительности при тех-же характеристиках сервера- Использование общего кэша при операциях ввода-вывода- Меньший объем используемой памяти- Большее количество обслуживаемых пользователей при том-же объеме памяти

и недостатки

Меньшая защищенность сервера при внутренних сбоях

Последний пункт относится ко всем SQL-серверам, имеющим архитектуру SuperServer. Действительно, все потоки (threads) находятся в одном адресном пространстве, и любой сбой может привести к "падению" SQL-сервера.

Однако повседневная работа пользователей современных приложений, особенно банковских, состоит в основном не в исполнении мудреных запросов, а в проведении таких элементарных операций, как ввод записи, редактирование записи, поиск записи по ключу и пролистывание массива записей на экране. Операции такого рода выполняются SQL-сервером отнюдь не быстрее, чем традиционными СУБД с навигационным способом доступа, а пролистывание вообще сопряжено с массой трудностей.

Из сказанного отнюдь не следует, что язык SQL не нужен или вреден. Для определенного круга задач он очень удобен, но далеко не для всех. В том, что этот язык не в состоянии удовлетворить многие потребности современных пользователей, нет ничего удивительного: хотя он часто выдается за новейшую технологию, на самом деле он был разработан десятки лет назад, в эпоху пакетной обработки данных, когда потребители данных общались с компьютерами через операторов, передавая им свои запросы и получая в ответ распечатки. Естественно, технология обработки данных и взаимоотношения человека с компьютером с тех пор сильно изменились, что потребовало разработки более современных языков доступа к данным.

В качестве общего вывода к данной части обзора можно сказать следующее. Архитектура «клиент-сервер», минимизируя сетевой трафик, максимизирует нагрузку на сервер. Поэтому целесообразность применения этой архитектуры зависит от того, какой элемент системы является узким местом.

Система разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, - клиентскую и серверную части. Прикладная программа или конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы, которая в простейшем случае обеспечивает просто надсетевой интерфейс. Клиентская часть системы при потребности обращается по сети к серверной части. Заметим, что в развитых системах сетевое обращение к серверной части может и не понадобиться, если система может предугадывать потребности пользователя, и в клиентской части содержатся данные, способные удовлетворить его следующий запрос.

Интерфейс серверной части определен и фиксирован. Поэтому возможно создание новых клиентских частей существующей системы (пример интероперабельности на системном уровне).

Основной проблемой систем, основанных на архитектуре "клиент-сервер", является то, что в соответствии с концепцией открытых систем от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений открытых систем. Даже если ограничиться UNIX-ориентированными локальными сетями, в разных сетях применяется разная аппаратура и протоколы связи. Попытки создания систем, поддерживающих все возможные протоколы, приводит к их перегрузке сетевыми деталями в ущерб функциональности.

Еще более сложный аспект этой проблемы связан с возможностью использования разных представлений данных в разных узлах неоднородной локальной сети. В разных компьютерах может существовать различная адресация, представление чисел, кодировка символов и т.д. Это особенно существенно для серверов высокого уровня: телекоммуникационных, вычислительных, баз данных.

Общим решением проблемы мобильности систем, основанных на архитектуре "клиент-сервер" является опора на программные пакеты, реализующие протоколы удаленного вызова процедур (RPC - Remote Procedure Call). При использовании таких средств обращение к сервису в удаленном узле выглядит как обычный вызов процедуры. Средства RPC, в которых, естественно, содержится вся информация о специфике аппаратуры локальной сети и сетевых протоколов, переводит вызов в последовательность сетевых взаимодействий. Тем самым, специфика сетевой среды и протоколов скрыта от прикладного программиста.

При вызове удаленной процедуры программы RPC производят преобразование форматов данных клиента в промежуточные машинно-независимые форматы и затем преобразование в форматы данных сервера. При передаче ответных параметров производятся аналогичные преобразования.

Если система реализована на основе стандартного пакета RPC, она может быть легко перенесена в любую открытую среду.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общая характеристика задачи

Используя пакет прикладных программ (ППП) на ПК, необходимо рассчитать оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли путем задания переменных издержек на единицу товара. Указанный расчет следует произвести на основе следующих статистических данных:

· цены товара;

· количество выпущенного товара;

· суммарные издержки на производство.

Исходные и расчетные данные следует оформить в виде таблицы. По данным таблицы необходимо построить гистограмму.

2.2 Описание алгоритма решения задачи

Алгоритм решения задачи можно представить в виде описания. Задача решается в следующем порядке:

1. Получение и проверка исходных данных.

2. Задание расчетной таблицы с исходными данными и полями для расчетных значений.

3. Обработка исходных данных:

Вычисление выручки от реализации по формуле:

В = Ц*К, где Ц - цена товара, К - его количество;

Вычисление прибыли по формуле:

П = В - И, где И - издержки производства;

Вычисление предельной выручки по формуле

ПВ = В j - В j -1 , которая является приращением выручки на приращение количества произведенного товара.

Вычисление предельной издержки по формуле

ПИ = И j - И j -1 , которая является приращением издержки на приращение количества произведенного товара.

Наибольшую прибыль обеспечивают такой объем выпуска продукции и цена при которых предельные издержки максимально приближены к предельной выручке или равны ей.

2.3 Выбор ППП

Для обработки данных, изначально изложенных в табличной форме лучше всего подходит программный продукт, предназначенный для автоматизации табличных расчетов. Такие ППП имеют название «электронные таблицы». Первые такие электронные таблицы изначально создавались для обработки экономической информации. На сегодняшний день возможности современных реализаций электронных таблиц выходят далеко за рамки экономических задач. Заложенные в них средства позволяют выполнять инженерные, статистические, научные и множество других аналитических и расчетных задач. Тем не менее для анализа экономической информации электронные таблицы являются одним из самых лучших инструментов.

Для решения поставленной задачи наиболее целесообразно использовать пакет прикладных программ MSExcel. Его использование можно обосновать следующим:

В этом пакете есть все необходимые для выполнения поставленной задачи средства расчетов;

Имеется развитая подсистема построения графиков и диаграмм;

Этот ППП имеет на сегодняшний день наибольшее распространение на персональных компьютерах, что позволяет использовать созданные для расчета формы в дальнейшем для подобных задач в реальной работе экономиста.

Поставленная задача решалась в версии MSExcel2000.

2.4 Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных

Для выполнения поставленной задачи подготавливаем компьютер к работе:

Включаем питание компьютера и монитора (если необходимо);

Дожидаемся окончания загрузки ОС Windows;

Запускаем табличный процессор двойным щелчком по «иконке» на рабочем столе или из меню кнопки «Пуск» Пуск‑>Программы->MicrosoftExcel.

В результате на экране появляется электронная таблица с открывшейся чистой «Книгой» для создания новых таблиц.

Следующим этапом подготавливаем в таблице форму для ввода исходных данных и вводим эти данные в соответствии с полученным заданием. Результат представлен на рис. 2.

Рис.2. Таблица с исходными данными в MSExcel.

Результаты расчета для наглядности не вынесены в отдельную таблицу, а помещаются в общую форму. Таким образом, имеем одну входную-выходную форму. Все расчеты помещаются в выходную часть таблицы.

Таблица 1.

Форма для расчетных значений.

Для расчета выручки от реализации используется формула вида В=Ц*К, которая заносится в таблицу в виде =Bn*Cn, где Bи C- номера столбцов, а n- номера строк с 2 до 13.

Для расчета прибыли используется формула вида П=В-И, которая заносится в таблицу в виде =En-Dn, где Eи D- номера столбцов, а n- номера строк с 2 до 13.

Для расчета предельной прибыли и предельной издержки используется формула вида ПВ=В j -В j-1 , которая заносится в таблицу в виде =E3-E2.

В ячейки таблицы I3-I13, заносится формула вычисления разницы между предельной прибылью и предельной издержкой вида |ПВ-ПИ|.

Далее в выходной расчетной форме последовательно заполняются расчетными формулами все ячейки. Дополнительно к выходной форме вводится столбец для индикации наиболее оптимального значения полученного в результате расчетов.

По окончании введения всех расчетных формул производится настройка внешнего вида таблицы: подбор типа и размера шрифта, размера ячеек и строк, формат вывода данных в ячейках. Все это делается для того, чтобы результат мог быть распечатан на принтере и для наглядности.

В результате проведенной работы получается таблица, заполненная формулами.

Таблица 2.

Таблица текста формул для расчета результатов.

Выручка от реали-зации (В=Ц*К)

Прибыль

(П=В-И)

Предельная выручка

(ПВ=В j -В j-1)

Предельные издержки (ПИ=И j -И j-1)

ПВ-ПИ

Оптимально

ЕСЛИ(I3=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I4=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I5=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I6=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I7=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I8=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I9=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I10=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I11=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I12=I14;"+";"")

ЕСЛИ(I13=I14;"+";"")

Минимум:

В колонке Jставится формула с условием для отметки знаком «+» тех позиций, у которых разница ПВ-ПИ соответствует Минимальному значению, которое отображается в ячейке I14 в результате работы функции МИН() .

По окончании создания таблицы производится создание диаграммы, наглядно показывающей соотношение предельных издержек с предельной выручкой в зависимости от цены и количества, произведенного товара.

Для запуска «мастера диаграмм» нажимаем кнопку на панели инструментов «Диаграмма» или через Меню>Вставка>Диаграмма…

В «мастере» выбираем тип диаграммы - «График с маркерами» и далее через последовательно появляющиеся диалоги «мастера» производим настройку параметров диаграммы - исходные данные, название диаграммы, названия осей, легенды, подписи и т.д. По окончания создания диаграммы настраиваем ее размер, для оптимального размещения на листе. Результат показан на рисунке 3.

Рис. 3. Диаграмма, построенная по результатам расчета

По окончании сохраняем результат работы на жестком диске путем нажатия на иконку «Сохранить» на панели инструментов или выбором соответствующего пункта - Меню>Файл>Сохранить.

2.5 Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде

Для проверки работоспособности и правильности расчетов в созданном проекте необходимо произвести расчет исходных данные задачи вручную и с использованием разработанного проекта.

Для начала сделаем расчет для двух первых позиций. Рассчитаем прибыль (П) и выручку (В):

В 1 =0,350 * 3500 = 1225

П 1 = 1225 - 750 = 475

В 2 =0,345 * 3600 = 1242

П 2 = 1242 - 765 = 477

Результат расчета при помощи ППП в точности совпадают.

Рассчитаем предельную выручку (ПВ) и предельную издержку (ПИ) для позиций №1 и 2 и разницу между ними:

ПВ 2 = 1242 - 1225 = 17

ПИ 2 = 765 - 750 = 15

ПВ 2 - ПИ 2 = 17 - 15 = 2

Производим подобные вычисления для остальных 10 (с 3 по 12) позиций.

По результатам сравнения полученных выходных данных следует сделать вывод о работоспособности разработанного в курсовой работе электронной таблицы.

2.6 Инструкция пользователя

Для практического использования созданной таблицы необходимо составить инструкцию пользователя. Созданный проект должен находиться на персональном компьютере, на котором установлена операционная система Windows95/98/ME/NT/2000/XPи ППП MSOffice2000 или совместимый с ним по формату хранения данных.

Проект находится в файле с именем «практическое задание №10.xls».

Порядок работы следующий:

1. Запустить табличный процессор двойным щелчком по «иконке» на рабочем столе или из меню кнопки «Пуск» Пуск‑>Программы->MicrosoftExcel.

2. Открыть документ «практическое задание №10.xls». Для этого нажать на панели инструментов MSExcelиконку «1» («Открыть») или через меню «Файл->Открыть» и выбрать нужный документ в появившемся «диалоге».

3. На открывшемся листе «Результаты» таблицы заполнить входные данные в колонки «Цена тыс. руб.», «Количество», «Суммарные издержки тыс. руб». При этом таблица автоматически произведет расчет и изменит в соответствии с ним диаграмму, которая расположена на листе «Диаграмма»

4. Вывести результат расчета и диаграмму на печать. Для этого нажать на панели инструментов MSExcelиконку «Печать» или через меню «Файл->Печать».

6. Завершить работу MSExcel.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной работы были проведены теоретические рассмотрения предметных областей устройства современных компьютеров и архитектуры «клиент-сервер».

В первом вопросе были указаны основные составляющие современных ЭВМ, их назначение и функциональная нагрузка в вычислительном процессе. На мой взгляд, большим достижением в развитии ЭВМ стало построение архитектуры на основе магистрально-модульного принципа. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами. Именно данный факт позволил радикально оптимизировать, упростить и удешевить задачу адаптации ЭВМ к необходимым требованиям, что в конечном счете, послужило скачком к такой популяризации ЭВМ, какая наблюдается в настоящее время.

Во втором вопросе были рассмотрены принципы архитектуры межпрограммного взаимодействия «клиент-сервер». По моему мнению, данная модель взаимодействия является очень удачной, поскольку позволяет с одной стороны минимизировать объем данных, передаваемых через сеть, а с другой стороны, радикально снижает требования к вычислительной мощности рабочей станции. Поскольку основная часть вычислений в большинстве реализаций данной технологии выполняется на сервере, то в задачи клиентской программы остается только организовать интерфейс с пользователем, что не требует больших вычислительных затрат. Таким образом, несмотря на повышенные требования к мощности сервера (или серверов), а, соответственно, повышения их стоимости, эффективность достигается за счет удешевления стоимости рабочих станций. В территориально распределенных компаниях этот момент также очень важен, поскольку обычно используется центральная база данных, и основной задачей становится организация постоянного сетевого соединения с сервером.

При выполнении практического задание в среде пакета электронных таблиц Microsoft Excel 2000 мною было произведено заведение исходных данных в табличной форме в созданный файл книги, определение промежуточных и выходных параметров как функциональной зависимости от входных и самих промежуточных (построение связей на уровне ячеек). На основании полученных данных было произведено построение гистограммы. Мною отмечено, что популярность данного продукта среди аналогов определена наибольшей функциональностью и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом. Также важным моментом для меня стало то, что внесение изменений в исходные данные не требует дополнительного вмешательства пользователя для пересчета результатных ячеек и перепостроения графиков.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пятибратов А.П., Касаткин А.С., Можаров Р.В. «Микропроцессорная техника в учебном процессе.» - М., 2003. с. 133-136.2. Пятибратов А.П., Касаткин А.С., Можаров Р.В. «Электронно-вычислительные машины в управлении.» - М., 2004. с. 97.3. Уч-к «Информатика» Макарова Н.В., Матвеева Л.А., Бройдо В.Л. - М.: Финансы и статистика, 2004. с. 212-215.4. «Введение в информационный бизнес»: Учебное пособие. Голосов О.В., Охрименко С.А., Хорошилов А.В., под ред-й Тихомирова В.П.,Хорошилова А.В. — М.: Финансы и статистика, 1999. с. 78-80.5. Топорков С., Дмитриева О. «Особенности архитектуры Клиент-Сервер в различных ОС» // http://astu.secna.ru/russian/students/personal/52ts&52do/index.htm#S0

Технология «клиент-сервер», заменившая технологию «файл-сервер», является более мощной, так как позволила совместить достоинства однопользовательских систем (высокий уровень диалоговой поддержки, дружественный интерфейс, низкую цену) с достоинствами более крупных компьютерных систем (поддержкой целостности, защитой данных, многозадачностью). Она за счет распределения обработки сообщения между многими ПК повышает производительность, позволяет пользователям электрон­ной почты распределять работу над документами, обеспечивает доступ к более совершенным доскам объявлений и конференциям.

В классическом понимании СУБД представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать базу данных в актуальном состоянии и обслуживать запросы пользователей. Функционально СУБД состоит из трех частей: ядра базы данных, языка и инструментальных средств программирования. Инструментальные средства программирования относятся к интерфейсу клиента, или внешнему интерфейсу. Они могут включать процессор обработки данных на языке запросов. Наиболее употребительными языками являются SQL и QBE. Язык – это совокупность процедурных и непроцедурных команд, поддерживаемых СУБД. В последнее время наблюдается тенденция применения объектно-ориентированных языков (Visual Objects – VO) для разработки приложений с использованием СУБД. Например, такие СУБД, как FoxPro, Dbase, расширены визуальными редакторами.

Ядро выполняет все остальные функции, которые включены в понятие «обработка базы данных». Термины «ядро », «сервер базы данных », «внутренний интерфейс » – синонимы.

Основная идея технологии «клиент-сервер» заключается в том, что­бы расположить серверы на мощных машинах, а приложения клиентов, использующих язык инструментальных средств, – на менее мощных машинах. Тем самым будут задействованы ресурсы более мощного сервера и менее мощных машин клиентов. Ввод-вывод к базе основан не на физиче­ском дроблении данных, а на логическом, т.е. клиентам отправляется не полная копия базы, а сервер посылает только логически необходимые порции, тем самым, сокращая трафик сети. Трафик сети – это поток сообще­ний сети. В технологии «клиент-сервер» программы клиента и его запросы хранятся отдельно от СУБД. Сервер обрабатывает запросы клиентов, вы­бирает необходимые данные из базы данных, посылает их клиентам по сети, производит обновление информации, обеспечивает целостность и сохранность данных.

Рассмотрим основные виды технологии распределенной обработки данных:

1. Технология «клиент-сервер», ориентированная на автономный компьютер, т.е. и клиент, и сервер размещены на одной ЭВМ. По функциональным возможностям такая система аналогична централизованной СУБД. Ни распределенная обработка, ни распределенная СУБД не поддерживаются.

2. Технология «клиент-сервер», ориентированна на централизованное распределение. Клиенты получают доступ к данным одиночного сервера. Данные могут только считываться. Динамический доступ к данным реализуется посредством удаленных транзакций и запросов. Их число должно быть невелико, иначе снизится производительность системы.

3. Технология «клиент-сервер», ориентированная на локальную вычислительную сеть. Единственный сервер обеспечивает доступ к базе. Клиент формирует процесс, отвечающий за содержательную обработку данных, их представление и логический доступ к базе. Доступ к базе данных замедлен, так как клиент и сервер связаны через локальную сеть.

4. Технология «клиент-сервер», ориентированная на изменения данных в одном месте. Удаленные серверы не связаны между собой сетью ЭВМ, т.е. отсутствует сервер-координатор. Клиент может изменять данные только в своей локальной базе. Возникает опасность «смертельных объятий», т.е. ситуация, когда задача А ждет записи, заблокированные задачей В, а задача В ждет записи, заблокированные задачей А. Поэтому распределенная СУБД должна иметь средство контроля совпадений противоречивых запросов. Распределение данных реализует метод расчленения; реализуется обработка распределенной транзакции.

5. Технология «клиент-сервер», ориентированная на изменение дан­ных в нескольких местах. В отличие от предыдущей технологии здесь име­ется сервер-координатор, поддерживающий протокол передачи данных между различными серверами.

Возможна обработка распределенных тран­закций в разных удаленных серверах. Это создает предпосылки разработки распределенной СУБД. Реализуется стратегия смешанного распределения путем передачи копий с помощью сетевой СУБД.

6. Технология «клиент-сервер», ориентированная на сетевую СУБД. Обеспечивает стратегию расчленения и дублирования. Позволяет получить более быстрый доступ к данным. Распределенная СУБД обеспечивает не­зависимость клиента от места размещения сервера, глобальную оптимиза­цию, распределенный контроль целостности базы, распределенное адми­нистративное управление.

Во всех технологиях существуют два способа связи прикладных программ клиента и сервера баз данных: прямой и непрямой. При прямом соединении прикладная программа клиента связывает­ся непосредственно с сервером базы данных, а при непрямом – доступ к удаленному серверу обеспечивается средствами локальной базы. Возможно объединение обоих способов.

Преимущества технологии «клиент-сервер»:

ü не требуются одновременные крупные финансовые вложения, так как мощность можно наращивать постепенно;

ü добавление сервера или рабочей станции повышает общую мощность системы;

ü пользователь имеет большой выбор платформ;

ü технология «клиент-сервер» имеет большую гибкость и производительность при построении многоуровневых информационных систем.

Использование технологии «клиент-сервер» позволяет перенести часть работы с сервера баз данных на ЭВМ клиента, оснащенную инстру­ментальными средствами для выполнения его профессиональных обязан­ностей. Тем самым данная технология позволяет независимо наращивать возможности сервера баз данных и инструментальные средства клиента. Недостаток технологии «клиент-сервер» заключается в повышении требо­ваний к производительности ЭВМ-сервера, в усложнении управления вычислительной сетью, кроме того, при отсутствии сетевой СУБД трудно ор­ганизовать распределенную обработку.

Под платформой сервера баз данных понимают возможности опе­рационной системы компьютера и сетевой операционной системы (ОС). Каждый сервер баз данных может работать на определенном типе компью­тера и сетевой ОС. Операционные системы серверов – это DOS версии выше 5.0, Unix, Windows NT, OS/2 и др. В настоящее время наиболее употребительными являются около десяти серверов. Наиболее популярными из них являются Microsoft SQL-server 6.5, SQLbase-server, Oracle-server и др.

Серверы баз данных рассчитаны на поддержку большого числа различных типов приложений. Для реализации интерфейса с сервером базы данных можно использовать объектно-ориентированные средства, электронные таблицы, текстовые процессоры, графические пакеты, настольные издательства и другие информационные технологии. Рост объемов распределенных баз данных выявил следующие проблемы их использования:

ü управление распределенными системами очень сложно, и инструментов для него катастрофически не хватает;

ü сложные распределенные решения обходятся дороже, чем планировалось;

ü производительность многих приложений в распределенных системах недостаточна;

ü усложнилось решение проблем безопасности данных.

Решением этих проблем становится возврат к централизованной об­работке на базе больших ЭВМ, называемых мэйнфреймами третьего поко­ления. Новое семейство CMOS-мэйнфреймов IBM S/390 Parallel Enterprise Server – Generation 3 с воздушным охлаждением конкурентно по цене и производительности Unix/RISC-серверам. Оперативная память мэйнфрей­мов от 512 Мбайтов до 8 Гбайт. Они имеют от 3 до 25 каналов. Внутреннее дисковое устройство может иметь суммарную емкость от 18 до 288 Гбайт. Операционная система OS/390 версия 2 поддерживает реляционную СУБД ДВ2, систему обеспечения транзакций CICS и серверы безопасности, отве­чающие стандартам DCE Security Server OSF 1.1 и RACF V2R2. Посредст­вом Web-сервера можно подключаться к сети Internet и вести коммерче­скую деятельность. Операционная система OS/390 имеет средства работы с Java-приложениями.

Компания Oracle совместно с Hewlett-Packard и ЕМС предложила другое решение. Для хранения данных предназначены направляемые дис­ковые подсистемы Integrated Cached Disk Array ЕМС Symmetrix 3500, рабо­тающие под управлением операционной системы HP-UX 100. Суммарная информационная емкость таких систем от 500 Гбайт до 1 Тбайт. Такие системы являются основой для создания информационных хранилищ.