Архитектура сервера баз данных

Для хранения и контроля информации устанавливают специальные ИТ-системы – сервера баз данных, прямой функцией которых становится хранение информации на накопителях. Такие серверы могут быть как физическими, так и виртуальными. Но параметры и технические характеристики всегда подбирают на основе индивидуальных потребностей – количества текущих данных, плановых темпов развития бизнеса, доступного бюджета и др. Для работы пользователей с базами данных устанавливают специальное программное обеспечение, которое называется сервером управления базами данных (СУБД).

Архитектура сервера баз данных

Перед тем, как заказать сервер или приобрести отдельные элементы серверного оборудования для последующей самостоятельной сборки, необходимо продумать архитектуру сервера баз данных. Если у пользователя недостаточно навыков в ИТ-технологиях, лучше сразу же обратиться к эксперту – опытному ИТ-архитектору, который подберет оптимальный сервер баз данных в соответствии с задачами и масштабом конкретной компании.

Под архитектурой сервера базы данных понимают одновременно как ее физическую составляющую, поскольку все серверы разворачивают на основе физической машины, так и принцип взаимодействия пользователя с данными. И те, и другие параметры зависят от нескольких характеристик:

• количество пользователей – определяет максимальную производительность сервера. При этом ИТ-специалист рассчитывает пропускную способность в зависимости от максимальной одновременной вовлеченности всех пользователей;
• специфика компании – влияет на потребность в дополнительной защите информации, устанавливает порядок доступа к настройкам, а также позволяет спрогнозировать темпы роста бизнеса для определения оптимального количества хранилищ;
• доступ к управлению – первичную настройку сервера управления базами данных выполняет системный администратор, но важно определить и порядок дальнейших настроек, поскольку в небольших компаниях нет в штате ИТ-специалиста.

Также еще до установки сервера следует выбрать и порядок взаимодействия пользователя с СУБД – в формате многопотоковой односерверной архитектуры или по схеме Клиент-Сервер.

Многопотоковая односерверная архитектура

Выбранная схема распределения данных на сервере определяет его скорость работы, а значит, влияет на быстродействие всей системы и эффективность бизнеса. Чем большему количеству пользователей предоставлен доступ к базам данных, тем важнее сделать правильный выбор архитектуры СУБД. В самом простом случае пользователь отправляет запрос серверному процессу и получает доступ к нужной информации. Но в крупных компаниях запрашивать доступ к файлу могут сотни и тысячи пользователей, потому следует разделять серверные процессы для сохранения быстродействия ИТ-системы.

В случае многопотоковой серверной архитектуры за выполнение запроса всех пользователей отвечает единый серверный процесс, который завязан на единственный процессор. Централизованная архитектура сервера предполагает выполнение запросов от отдельных пользователей в рамках одного серверного процесса. Такие запросы называют потоками. Схема может быть успешно реализована в рамках небольших компаний, где количество одновременных запросов пользователей не влияют критически на производительность СУБД.

Архитектура «клиент-сервер»

Чаще всего выделенный сервер работает по схеме клиент-серверной архитектуры. В этом случае в роли Клиента выступает пользователь, который отправляет запрос на Сервер. Но также в качестве клиента может быть не реальный пользователь, а программа или приложение на персональном компьютере или ином устройстве. Взаимодействие между Клиентом и Сервером контролируют протоколы обмена данными. При этом клиент-серверная архитектура имеет свою иерархию: выделяют одноуровневую, двухуровневую, трехуровневую и многоуровневую схемы. Вне зависимости от сложности архитектуры с точки зрения Клиента все выглядит одинаково: пользователь так же отправляет запрос на доступ к определенному файлу или папке.

Многоуровневые архитектуры клиент-сервер удобно внедрять на предприятиях, где пользователям необходима совместная работа над одним проектом. Это позволяет не только видеть изменения и последние правки в сохраненном файле, но также обращаться к исходному варианту и взаимодействовать с другими сотрудниками внутри приложения в режиме реального времени. С точки зрения ИТ-технологий это реализуется благодаря разделению серверных процессов в зависимости от запросов Клиентов.

Модернизация устаревших информационных систем

При проектировании сервера базы данных важно уделять большое внимание серверному оборудованию. С каждым годом ИТ-технологии развиваются, объем данных увеличивается, и пользователю становится недостаточно прежнего хранилища данных. Причем, еще до установки сервера необходимо продумать варианты его масштабирования в соответствии с плановыми темпами роста бизнеса. При этом следует выбирать наиболее современную модель вне зависимости от вендора, чтобы продлить срок службы СУБД.

Однако рано или поздно пользователь сталкивается с потребностью в модернизации сервера баз данных. Сейчас на многих предприятиях сохраняются ИТ-структуры, которые действуют не по схеме Клиент-Сервер. При переходе на современную архитектуру необходимо установить порядок модернизации баз данных. К примеру, системный администратор может полностью заменить сервер и восстановить все приложения и данные с нуля. Но также возможен вариант, когда оборудование заменяют на современное, но структура базы данных остается прежней.

Преимущества архитектуры «клиент-сервер»

Клиент-серверная архитектура СУБД – наиболее распространенный вариант, поскольку она характеризуется рядом преимуществ:

• Высокая производительность ИТ-системы – благодаря распределению серверных процессов в соответствии с запросами Клиентов, общая производительность сервера не снижается вне зависимости от количества одновременных запросов;
• Простота управления – модель управления Клиент-Сервер интуитивно понятна из-за линейной схемы, а потому ею может управлять не только системный администратор, но и рядовой пользователь;
• Защита данных – принцип работы клиент-серверной архитектуры надежно защищает данные обо всех пользователях, которые хранятся внутри базы данных из-за адресных протоколов;
• Распределение доступа к отдельным разделам базы данных - за счет распределения запросов по различным серверным процессам, системный администратор может контролировать действия Клиентов и определять границы доступа к определенным частям баз данных;
• Возможность масштабирования – крупные компании использует несколько серверов баз данных одновременно, а нагрузка на них распределяется в соответствии с производительностью отдельного сервера.

Клиент-серверную архитектуру выбирают также за ее высокую надежность и централизованное управление: системный администратор может отследить запросы каждого пользователя внутри локальной сети.

Создание глобального роутера

Изначально базы данных и серверы управления базами данных находились на одной физической машине. Но современные ИТ-технологии часто объединяют виртуальные и физические серверы, когда базы данных находятся на виртуальном сервере, а СУБД – на выделенном. В этом случае важно объединить их в одну систему через глобальную сеть. Такой формат хранения информации выбирают с целью удешевления сервера. К тому же, базы данных, расположенные в облачном хранилище, проще масштабировать.

Один из недостатков сервера базы данных – привязка к интернету. То есть при отсутствии подключения к интернету пользователи не могут получить доступ к нужным им файлам, а системному администратору важно настроить глобальный роутер при первичной установке СУБД. Простыми словами, необходимо выполнить единое подключение к интернету для всех пользователей локальной сети. Для этого нужно сделать соответствующую программную настройку через панель управления или командную строку при установке сервера базы данных.

Благодаря созданию глобального роутера пользователь объединяет данные, расположенные на его персональном компьютере, с данными, которые находятся в приватном разделе базы данных. Это актуально не только для физического сервера, но также и для виртуального сервера базы данных, созданном на виртуальной машине.

Создание сети для выделенных серверов

Для доступа к базам данных на виртуальном сервере выделяют подсеть на глобальном роутере. Для этого следует зайти в настройки глобального роутера и выбрать свободную уникальную подсеть, после чего поменять настройки на актуальные для конкретного подключения. Для этого нужно убедиться, что отключена автоматическая настройка сети.

Создание сети для баз данных

Когда база данных расположена в облачном хранилище, а не на выделенном сервере, сеть для нее настраивают немного иначе. В этом случае сначала создают базу данных, а впоследствии  в панели управления устанавливают нужные параметры для доступа. Аналогично предыдущему варианту здесь также создают подсеть в глобальном роутере, а после – привязывают ее по IP к выделенному серверу.

Для управления базами данных, расположенными в облачном хранилище, используют специальные утилиты. Они сортируют данные в единые кластеры в соответствии с требованиями приватности, объемом и частотой использования файлов.

Выбор порядка организации хранения данных – важная задача для бизнеса любого формата. При этом собственник или руководитель компании должен ориентироваться на текущий и плановый масштаб предприятия, количество сотрудников, мощность отдельных приложений и требования к безопасности ИТ-структуры. Чтобы выбрать и установить оптимальный сервер управления базами данных, лучше обратиться к опытному ИТ-инженеру. Специалисты ittello.ru проведут подробную консультацию по выбору серверного оборудования и настройке программного обеспечения в соответствии с индивидуальными пожеланиями пользователей и актуальными бизнес-задачами. Это позволит выбрать современный сервер баз данных в привязке к бюджету с возможностью легкого масштабирования и настройкой приватности.