системы

АРХИТЕКТУРА
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ЛЕКЦИЯ 9.
ЭЛЕМЕНТЫ АРХИТЕКТУРЫ ВЕБ-СИСТЕМ
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
• Б. Я. Советов, А. И. Водяхо, В. А. Дубенецкий, В. В.
Цехановский. Архитектура информационных систем:
учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. М. : Издательский центр «Академия», 2012.
• А.В. Данилин, А.И. Слюсаренко. Архитектура предприятия.
М: ИНТУИТ, 2007 http://www.intuit.ru/department/itmngt/entarc/
ПОНЯТИЕ ВЕБ-СЛУЖБЫ
Веб-служба (web service) — программная
система, идентифицируемая строкой URI (Uniform
Resource Identifier), чьи общедоступные
интерфейсы определены на языке XML.
Программные модули ИС могут
взаимодействовать с веб-службой посредством
сообщений, основанных на XML, и передаваемых
с помощью интернет-протоколов.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
URI (Uniform Resource Identifier) — унифицированный
идентификатор ресурса.
URI — это короткая последовательность символов,
идентифицирующая абстрактный или физический ресурс.
Единый указатель ресурсов (URL — Uniform Resource Locator)
— единообразный локатор (определитель местонахождения)
ресурса.
СТРУКТУРА URL
• <схема>://<логин>:<пароль>@<хост>:<порт>/<URL‐путь>
• схема - схема обращения к ресурсу, в большинстве случаев
имеется в виду сетевой протокол
• логин - имя пользователя, используемое для доступа к ресурсу
• пароль - пароль, ассоциированный с указанным именем
пользователя хост полностью прописанное доменное имя
хоста в системе DNS или IP-адрес хоста в форме четырёх
десятичных чисел, разделённых точками.
• порт - порт хоста для подключения
• URL‐путь уточняющая информация о месте нахождения
ресурса (зависит от протокола)
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СТАНДАРТЫ
XML:
SOAP:
WSDL:
UDDI:
• Расширяемый язык разметки, предназначенный
для хранения и передачи структурированных
данных;
• Протокол обмена сообщениями на базе XML;
• Язык описания внешних интерфейсов веб-службы
на базе XML;
• Универсальный интерфейс распознавания,
описания и интеграции (Universal Discovery,
Description, and Integration).
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЕБ-СЛУЖБ
Веб-службы обеспечивают взаимодействие
программных систем независимо от
платформы;
Веб-службы основаны на базе открытых
стандартов и протоколов.
• Использованию XML обеспечивает простоту
разработки и отладки веб-служб;
• Использование интернет-протокола HTTP обеспечивает
взаимодействие программных систем через
межсетевой экран.
РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕБ-СЛУЖБ В
WINDOWS
Информационные службы Интернета (IIS) обеспечивают
комплексные, надежные, масштабируемые, безопасные и
регулируемые возможности веб-сервера при работе с
внутренними и внешними сетями, а также с Интернетом.
IIS является инструментом для создания коммуникационных
платформ динамических сетевых приложений.
IIS используется для поддержки и управления веб-страниц в
Интернете или во внутренней сети, для поддержки и управления FTPузлами, для маршрутизации почты.
ВОЗМОЖНОСТИ СЛУЖБ IIS
IIS поддерживает основные веб-стандарты, такие как
Microsoft ASP.NET, XML и протокол SOAP, для разработки,
реализации и управления веб-приложениями.
IIS включает возможности для достижения высокой
производительности, надежности, масштабируемости и
безопасности большого числа веб-узлов на одном или
нескольких серверах IIS.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ
СЛУЖБ IIS
IIS обладает повышенной надежностью по
сравнению с предыдущими версиями благодаря
новой архитектуре обработки запросов, которая
обеспечивает изолированную среду для
выполнения приложений.
• Это позволяет отдельным веб-приложениям
работать независимо друг от друга в виде
независимых рабочих процессов.
МОДУЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА IIS
IIS предоставляет стандартные блоки для создания
собственного пользовательского веб-сервера.
• Это ведет к снижению административных расходов
благодаря уменьшению количества возможных направлений
атак на сервер и устранению необходимости обновления
неиспользуемых компонентов.
• Ключевым моментом этого нового подхода является
модульная архитектура IIS.
МОДУЛИ IIS
ТИПЫ МОДУЛЕЙ
Native Modules
• dll – библиотеки, созданные на основе IIS Native Server API
• Устанавливаются на уровне сервера, включаются для конкретных
приложений
Managed Modules
• Сборки .NET, создаются на любом управляемом языке .NET
• Регистрируются для веб-приложения не требуют установки
Интеграция двух типов моделей обеспечивает
унифицированную модель безопасности
УСТАНОВКА ПО УМОЛЧАНИЮ
Ниже приведены функциональные возможности,
включенные в установку по умолчанию:
• Основные функции HTTP, включая статическое содержимое,
документ по умолчанию, обзор каталога и ошибки HTTP
• Функции работоспособности и диагностики, такие как
ведение журнала HTTP и монитор запросов
• Функции безопасности, такие как фильтрация запросов
• Функции повышения производительности, такие как сжатие
статического содержимого
• Средства управления, в том числе консоль управления IIS
• Служба активации процессов Windows
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ
Web Server (IIS Server)
Web Site
Application
Virtual Directory
Application Pool
Administration Tools
• IIS Manager
• Appcmd.exe
ВНЕШНИЙ ВИД ДИСПЕТЧЕРА IIS
АРХИТЕКТУРА IIS
Application Pool
worker process
(w3wp.exe)
Начало обработки
svchost.exe
Windows Process
Activation
Services (WAS)
Файлы
конфигураци
и
Аутентификация
Авторизация
Обновление кэша
World Wide Web
Publishing
Services
(W3SVC)
Протоколирование
Завершение
HTTP.SYS
ДРАЙВЕР HTTP.SYS
• Проверка и прием HTTP- и HTTPS- запросов
• Обработка SSL в режиме ядра
• Поддержка очередей для пулов приложений
• Сбой приложения не приводит к прерыванию сервиса
• Кэширование ответов приложений
• Сокращение количества переключений контекста
• Отсутствие кода приложения
• Сбой приложений не влияет на ядро системы
НТТР.SYS
Кэш ответов
Очередь пула
приложений
Очередь пула
приложений
Очередь пула
приложений
СЛУЖБЫ W3SVC И WAS
• World Wide Web Publishing Services
• Настройка драйвера HTTP.SYS
• Информация о привязке сайта (порт, адрес, заголовок)
• Настройки приложений и пулов приложений
• Изменения в конфигурации
• Предоставление счетчиков производительности
svchost.exe
W3SVC
Мониторинг
производительности
Управление
HTTP.SYS
WAS
Управление
процессами
Управление
конфигурацие
й
Интерфейс слушателей
КОНВЕЙЕР ОБРАБОТКИ ЗАПРОСА
Каждый веб-узел на сервере имеет
встроенный конвейер обработки
запросов и может быть запущен в
одном из двух режимов –
встроенном или классическом.
• Встроенный режим, режим по
умолчанию, позволяет подключать
к конвейеру определенные
функциональные возможности,
обеспечивая настраиваемый
контроль над обработкой
запроса.
• Для обеспечения совместимости
классический режим
воспроизводит функции IIS
6.0/ISAPI с помощью модуля ISAPI в
конвейере.
ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ МОДУЛЕЙ
IIS
В конвейере обработки запроса модули
применяются в определенном порядке
• Порядок задается в секции <modules> файла
ApplicationHost.config
Администратор может изменить порядок
применения модулей
КОНФИГУРАЦИЯ IIS
Все настройки IIS хранятся в виде иерархии XML-файлов
•Используется принцип конфигурационных файлов .NET
Иерархия файлов соответствует URL-иерархии
•Путь иерархии задается так:
•Machine/webroot/apphost/<sitename>/<Virtualpath>
При просмотре настроек для конкретного URL просматриваются
файлы для каждого сегмента пути
•Настройки могут задаваться на верхнем уровне и наследоваться нижележащими
•Для любого пути настройки могут быть установлены
•С помощью файла web.config размещенного в директории
•Используя специальные тэги (LocationTags) на верхнем уровне
ИЕРАРХИЯ ФАЙЛОВ НАСТРОЙКИ
Machine.config
Настройки .NET Framework
Root web.config
Настройки ASP.NET
ApplicationHost.config
Настройки сервера IIS
web.config
web.config
Настройки сайтов и приложений
РАСПОЛОЖЕНИЯ И ПУТИ
Файл
Расположение
Конфигурационный путь
Machine.config
%windir%\Microsoft.NET\Framework\<versi
on>\config
Machine
Root web.config
%windir%\Microsoft.NET\Framework\<versi
on>\config
Machine/webroot
ApplicationHost.config
%windir%\system32\inetsrv\config
Machine/webroot/AppHost
Распределенные
web.config
Директории сайтов, приложений,
виртуальных каталогов
Machine/webroot/AppHost
/<site>/<VirtualDir>
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФАЙЛЫ
Redirection.config
•Настройки Shared Configuration
•%windir%\system32\inetsrv\config
Administration.config
•Настройки IIS Manager
•%windir%\system32\inetsrv\config
Файлы схемы
•IIS_schema.xml
•FX_schema.xml
•ASPNET_schema.xml
•%windir%\system32\inetsrv\config\schema
Временный файл пула приложений
•%systemdrive%\inetpub\temp\apppools\<ApplicationPoolName>.config
ТИПОВОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕБ -СИСТЕМЫ
Решение поставленной задачи
включает ряд подзадач:
• Разработка информационного массива,
хранящего данные;
• Организация доступа к данным
информационным ресурсам;
• Разработка набора предопределенных
запросов для отбора информации;
• Разработка интерфейсных форм для
организации работы с системой.
АРХИТЕКТУРА ВЕБ - СИСТЕМЫ
Доступ к информационным ресурсам информационной системы
организуется с использованием архитектуры двухуровневого “клиентсервера”.
Серверное решение включает в себя компьютер с установленным
программным обеспечением (платформой Microsoft):
•операционная система MS Wiindos Server
•веб – север Internet Information Server и необходимые серверные расширения — такие как
ASP, службы SharePoint Foundation — решение для совместной работы на основе веб технологий;
•система управления базами данных — MS SQL Server
•сервер позволяет данном сервере также размещаются информационные массивы: базы
данных, гипертекстовые страницы, другие документы.
Клиентами выступают персональные компьютеры с установленным
программным обеспечением — web-клиентами (браузерами).
АРХИТЕКТУРА ВЕБ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА
Internet или
внутренняя сеть
Web-клиент
HTTP
HTTP
Web-сервер
Серверные компоненты
Документы
других
форматов
Документы
HTML
Базы данных
ПОЛЬЗОВАТЕЛИ СИСТЕМЫ
Другой аспект информационного описания системы —
это лица, участвующие в процессе движения
информации, порождающие информационные потоки.
Основные группы пользователей информационной
системы выступают:
• администратор системы, осуществляющий общее администрирование
и поддержку информационной системы;
• руководители и сотрудники подразделений — ввод и корректировка
информации, относящейся к деятельности подразделения;
• анонимные пользователи системы — просмотр общедоступной
информации.
ОРГАНИЗАЦИЯ ХРАНЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ
• Для хранения данных организации, ее подразделений
разрабатывается логическая модель базы данных
информационной системы.
• В качестве модели данных используется реляционная
модель.
• На основе выработанной логической модели создана физическая
модель данных — совокупность таблиц для хранения информации в
БД.
• Для размещения базы данных и в качестве средства
управления ею используется платформа на базе СУБД MS
SQL Server.
• Данная СУБД позволяет использовать преимущества клиентсерверной архитектуры и обеспечивать доступ к данным
пользователям сетей Интернет/интранет через локальные и глобальные
сети.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО
ИНТЕРФЕЙСА
Интерфейсные формы информационной системы должны
обеспечить возможности просмотра и изменения данных,
хранящихся в базах данных информационной системы,
различными группами пользователей.
Для отображения информации в информационных системах,
основанных на web-технологии, наиболее часто используются
документы в формате html.
Использование языка HTML позволяет вывести в окне браузера
разнообразную информацию, включающую
отформатированный текст, графическую информацию,
мультимедиа-информацию и т.п.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ФОРМЫ
Представление данных в информационно-поисковой системе обеспечивается
посредством набора интерфейсных формы.
Возможным подходом организации интерфейс пользователя является
реализация в виде web-приложений на основе новой технологии ASP.NET (Active
Server Pages).
Технология ASP является ключевой технологией разработки динамических webстраницв в рамках решений Microsoft. Использование данного подхода позволяет
разрабатывать web-приложения, наиболее полно интегрированные с вебсервером и СУБД компании Microsoft.
Технология ASP обладает гибкостью в использовании, позволяет создавать на вебсервере динамические интерактивные страницы. Они могут формироваться с
учетом того типа браузера, который установлен на машине пользователя.
Сценарий ASP выполняется как внутренний процесс сервера.
ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
С БАЗАМИ ДАННЫХ
• Для организации взаимодействия с сервером баз данных
применяется технология ADO (Active Data Objects) — программное
расширение технологии ASP, реализованное в веб-сервере IIS.
Данная технология предназначена для выполнения простого в
использовании программного интерфейса с механизмами OLE DB.
• Процесс создания динамических страниц с помощью сценариев
ASP может быть разделен на несколько этапов:
браузер запрашивает ASP-страницу с web-сервера;
ASP-файл загружается в машину обработки сценариев;
выполняются команды файла сценария на стороне web-сервера;
загружаются ADO-объекты, которые образуют интерфейс между webстраницами и различными типами источников данных (отдельные файлы,
базы данных SQL-сервера);
• вызов баз данных и подстановка информации в web-страницы;
• отправка сгенерированных страниц в браузер клиента.
•
•
•
•
ФОРМИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ
СТРАНИЦ С ПРИМЕНЕНИЕМ ASPТЕХНОЛОГИИ
рос
З ап
Клиент ПК
Динамический
файл HTML
INTERNET или
внутренняя сеть
Активные
серверные
страницы
(файлы .aspx)
Машинная
обработка
сценариев
Клиент ПК
Сервер IIS 6.0
Клиент ПК
База данных
ПЛАТФОРМА .NET
В качестве среды реализации и расширения возможностей ASP служб
на сервере установлена платформа .NET Framework, обеспечивающая
эффективно создавать, обрабатывать и отправлять различным сетевым
клиентам данные с сервера информационной системы.
.NET Framework – компьютерная платформа, ориентированную на
разработку приложений в распределенной среде Интернета.
.NET Framework предоставляет среду для объектно-ориентированного
программирования, гарантирующую безопасное выполнение кода, и
исключает затруднения, связанные с обеспечением быстродействия
сценариев.