Table of Contents
N-vrstvé aplikace
- první aplikace s jednoduchou monolitickou architekturou
- spojení počítačů do sítě a není potřeba aby každý počítač uměl všechno
- dochází ke specializaci jednotlivých PC → rychlejší přenosové cesty → sdílení specifik počítačů
- architektury klient/server
klient/server
- poskytuju služby (SW, data, aplikace,..)
- Server - nabízí služby, ale sám čeká až o nějakou klient požádá
- Klient - aktivne služby využívá, je to koncový uživatel aplikací
- file-server / pracovní stanice
- předchůdce klasického K/S
- můžu uložit data na file serveru (místo na lokálním disku, což je zjevně fajn)
- ALE! zpracovávat data musím na jiném místě, než jsou uložena → proto je musím přenést a to jsou velké soubory dat → takže se to zhroutí, přinejhorším
- monolitická architerkuta - databázová, aplikační i prezentační vrstva jsou v jednom monobloku
- dvouvrstvá architektura K/S
- snaha spojit výhody obou variant monolitických systémů
- rozděluje aplikaci na dva bloky a data už konečně zpracováv tam, kde jsou uložena, takže se nemusí nic přesouvat
- databázová a prezentační logika je důsledně oddělena
- 1. část je přemístěna na server kde zpracovává data / 2. část zůtává klientovi se kterým komunikuje
- aplikační je jak v databázovém serveru (skrz uložené procedury), tak v klientské části aplikace
- takže aplikační je jak u klienta, tak na serveru!
- verze s tenkým klientem
- aplikační logika je v databázovém serveru
- zvýšení nároků na výkon serveru
- ale zajištění integrity dat na vyšší úrovni
- verze s tlustým klientem
- menší nároky na databázový server a větší využití výkonnostního potenciálu klientského počítače
- ale zajištění integrity dat na nižší úrovni a nutnost neustále zamykat záznamy v databázi jednotlivými klienty
- společné nevýhody:
- pro každou aplikaci serveru nutný specifický klient
- synchronní zpracování
- omezená přenositelnost
- různý jazyk prezentační a aplikační logiky
- třívrstvá architektura K/S
- důsledně oddělené všechny tři logiky (databázová, aplikační, prezentační)
- prezentační:
- uživatelské rozhraní (C, C++, Oracle Card, Visual Basic,…)
- aplikační:
- identifikuje uživatele pro zajištění bezpečnosti
- zajišťují konzistentní, pro uživatele transparentní mechanismus pro pojmenovávání souborů a adresářů přes mnoho různých HW protokolů a protokolů OS
- komunikační propojení s externími zdroji dat a transformují data do formátů požadovaných jinými servery a klienty
- speciální funkce manipulující s daty, jako je synchronizace aktualizovaných dat přes nesourodé databáze
- kontrola verzí a správa aktualizacízatížení systému efektivně rozděleno mezi databázový server, několik aplikačních serverů a velké množství klientů
- databázový x aplikační == komunikace přes páteřní síť
- aplikační x klient == lokální síť
- dynamicky vyvažuje zátěž
- plusy a mínusy:
- + zachování současných HW a SW investic
- + rozdílné uživatelské pohledy na data, nepřetržitý vývoj aplikací, dynamické zálohování, možnost výběru libovolného DBMS, možnost volby libovolného grafického rozhraní, online přístup k libovolnému zdroji dat
- - komplikovanější návrh a implementace systému (je třeba dobře separovat jednotlivé vrstvy)
- vícevrstvé architektury K/S
model network computing
- nárust nákladů na systémovou správu ve firmách → řešením je nahrazení tlustého klienta tím tenkým
- tlustý klient
- aplikace už jsou dopředu nainstalované, pouze předpokládám že budou v budoucnu budoucně využity
- → těch aplikací je zbytečně moc a většinou se i zřídka kdy použijou
- zabírá mi to místo na disku, paměti a žere to čas procesoru
- počítač tloustne!!!
- tenký klient
- vše potřebné si stáhnu ze serveru → minimální požadavky na vybavenost PC
- až práce skončí, všecho se smaže
- síť zajišťuje výběr serveru
- provozní náklady jsou značně pomenšeny
distribuovaný výpočet
- výpočet rozdělený na více menších, méně náročných úloh, za účelem rychlejšího vyřízení požadavku předaného programu
- paralelizace výpočtu algoritmu - vzájemně nezávislé části výpočtu běží současně
- buď přesměruju SW vlákna na jiné členy clusteru v rámci OS
- nebo nainstaluju mnoho klientů v rámci toho programu na každý počítač co tvoří cluster
GRID computing
- GRID - přirozená evoluce výpočetních a komunikačních možností, nabízí velice revoluční způsob interakce v moderní informační infrastruktuře
- = infrastruktura umožňující sdílet kapacity a funkce, integrovat služby a prostředky v rámci organizací a mezi nimi, umožňující aktivní spolupráci v distribuovaném multiorganizačním prostředí
- GRID nakládá s:
- výpočetní kapacitou (uzly, procesory)
- úložnými prostředky (paměť, archiv, úložné sítě)
- daty (charakterizovaná umístěním a dostupností)
- sítí (charakterizované šířkou pásma a zpožděním)
- softwary
- službami
výpočetní GRID
- HW a SW infrastruktura, která poskytuje levný, spolehlivý, a standardizovaný přístup ke špičkovým výpočetním službám
- heterogenní = různé HW i SW
- používá standardní, ověřené protokoly
- poskytuje netriviální kvalitu služeb (více než jednotlivé části tak každá zvlášť)
výpočetní cluster
- propojení více PC, kteří společně pracují na jedné úloze
- homogenní prostředí = všechny počítače v clusteru mají stejné SW vybavení
- 1 stroj funguje jako rozdělovač práce pro ostatní
kategorie GRIDů
- funkční GRID = LHC urychlovač částic v CERNu (detektory vyprodukují každou sekundu 1,5 GB dat)
- výpočetní GRID = poskytuje výpočetní servis
- poskytuje zabezpečené služby pro spuštění appek na distribuovaných výpočetních zdrojích
- virtuální superpočítač
- datový GRID
- zpracovává rozsáhlé datové sady pomocí služeb výpočetního GRIDu
- sdílí velké množství dat, poskytuje zabezpečný přístup k nim a umožňuje jejich následnou správu
- iluze jednotného hromadného datového úložiště
- informační GRID
- rozšíření o poskytování kategorizace dat, ontologii, sdílení znalostí a tvorby wokflow
- vzdálená kontrola a správa vybavení, senzorů, zařízení
virtualizace
- primárním cílem virtualizace je skrýt technické detaily systému pod virtualizační vrstvu, prostřednictvím které je pak k dispozici pouze jeho “výkon”
- == běh jednoho nebo více virtuálních strojů na jednom počítači
emulace
- překlad strojových instrukcí hostovaného systému na strojové instrukce hostitelského stroje
- == napodobení činnosti jednoho zařízení pomocí zařízení jiného
- Ve světě informačních technologií se o emulaci starají tzv. emulátory. To jsou přístroje, které dovedou spustit nějaký program na platformě, pro kterou nebyl původně určen. Příkladně se jedná o jiný operační systém, jinou architekturu či konzoli.
plná (HW) virtualizace
- procesor se neemuluje, platformy musí být shodné
- VirtualBox
paravirtualizace
- podobná konceptu hardwarové virtualizace - pouze se snahou optimalizovat zátěž virtualizační vrstvy
- základ - speciálně upravené jádro hostujícího OS s hypervisorem - poskytuje hostovaným systémům přístup k hardware
virtualizace na úrovni OS
cloud computing
- výkonný výpočetní systém, k němuž se můžete připojit, požádat o nějakou službu a on ji vykoná
- poskytování služeb či programů uložených skrze Internet s tím, že uživatelé k nim mohou přistupovat pomocí webového prohlížeče a používat prakticky odkudkoliv
- neplatím za vlastní SW, ale za to, že ho používám
model nasazení
- veřejný CC
- klasický případ CC
- cloud je poskytnut a nabídnut široké veřejnosti
- soukromý CC
- cloud je provozován pouze organizací pro ni samotnou, nebo třetí stranou (pro organizaci)
- hybridní CC
- kombinace veřejných a soukromých cloudů
- propojeny pomocí standardizačních technologií a navenek vystupují jako jeden cloud
- komunitní cloud computing
- tu komunitu spojuje společný zájem
distribuční model
- IAAS (infrastruktura jako služba)
- poskytovatel služeb se zavazuje poskytnout infrastrukturu → jedná se o virtualizaci
- o veškeré problémy s hardwarem stará poskytovatel. Na druhou stranu je někdy velice těžké toto akceptovat vzhledem k tomu, že hardware se bere jako něco, co vlastníme, na co můžeme sáhnout a jsme za to zodpovědní. IAAS je vhodné pro ty, kteří vlastní software (či jejich licence) a nechtějí se starat o hardware
- PAAS (platforma jako služba)
- poskytuje kompletní prostředky pro podporu celého životního cyklu tvorby a poskytování webových aplikací a služeb plně k dispozici na Internetu, bez možnosti stažení softwaru (prostředky pro vývoj aplikace jako IDE nebo API, ale také např. pro údržbu)
- SAAS (software jako služba)
- aplikace je licencována jako služba pronajímaná uživateli
- kupuju si přístup k aplikaci, ne aplikaci samotnou
- google apps
- DAAS (desktop jako služba)
zálohování dat
- nestrukturovaná záloha
- ručně kopíruju na externí médium
- plná záloha
- vždy kopíruje do nové zálohy všechna data z daného umístění
- inkrementální záloha
- uložím jenom to, co se od posledně změnilo
- diferenciální záloha
server
- počítač (HW), který poskytuje nějakou službu
- unix=daemon, ms windows=služba
- realizace pomocí aplikačního síťového protokolu
- HTTP (web)
- LPD (tisk)
- SMB (sdílení disků a tiskáren)
druhy serverů
- webový
- přijíma požadavky ve tvaru http
- statický / dynamický obsah
- souborový
- databázový
- obsluhuje geografické prostorové a neprostorové data a poskytuje přístup a řízení dat skrze SQL
- tiskový
- faxový
- proxy
- aplikační
- spojuje webový server se serverovou stranou aplikace (např. SSA - mapový server)
- herní
apache http server
- softwarový webový server s otevřeným kódem pro Linux, BSD, MS Windows a další platformy
htaccess
- dá se i zablokovat přístup z IP adresy (deny from 123.156.189.123)
- nebo blok adres (123.156)
- nebo znepřístupnit všem - deny from all
RPCP (remote procedure call)
- jednoduchý mechanismus pro tvorbu aplikací typu klient/server
- poskytuje své služby formou procedur!!!
- klient pošle serveru požadavek RPC spolu s jeho parametry → server provede příslušnou proceduru → klientovi pošle zpátky návratovou hodnotu
COM
- standard / programovací technika
- nezávislá na programovacím jazyku a OS
- určuje základní vlastnosti objektů a pravidla pro práci s nimi
- objekty v COM (komponenty) mezi sebou komunikují pomocí předem přísně stanovených protokolů
- modularita
- aby se 1 objekt nemusel zabývat tím, co dělají ostatní
- univerzálnost
- COM je totiž v podstatě standard pro zkompilované binární soubory
- správa paměti
- životní cyklus komponent se řídí referencemi (== počet pointerů které na objekt ukazují)
- klesne-li počet referencí na nulu - objekt se automaticky postará o vymazání sama sebe z paměti
- modifikace COM
- COM+, OLE, AtiveX,…
DCOM
- Distributed COM