CC BY
96
А.Г. Коробейников, С.П. Макаров, Г.Л. Маркина, Е.И. Климова, С.И. Нестеров
РАЗРАБОТКА ПСЕВДО-СЕТЕВОЙ ВЕРСИИ БАЗЫ ДАННЫХ В MS ACCESS И
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЕЕ РАБОТЫ
A. G. Korobeynikov, S.P Makarov, G.L. Markina, E.I. Klimova, S.I. Nesterov DESIGN OF THE PSEUDO-NETWORK VERSION OF DATABASE IN MS ACCESS
AND MODELING ITS OPERATION
Ключевые слова: моделирование, сетевые базы данных, сетевая архитектура, MS Access, архитектура «файл-сервер», allfusion process modeller, нотация idef0.
Keywords: modeling, network databases, network architecture, ms access, a «file server» architecture, allfusion process modeller, notation idef0.
Аннотация: рассмотрена проблематика и особенности сетевых баз в Access, ориентированных на предметную область. Спроектирована архитектура для построения базы данных. Смоделирована миграция данных по всем узлам построенной модели псевдо-сетевой версии базы данных. Проанализирована динамика модели. На примере отдела продаж малого предприятия показана эффективность разработанной модели.
Abstract: the article deals with the subject and features of network bases in Access focused on subject areas. We designed the architecture for database construction, migration of the data on all knots of the constructed model of the pseudo-network version of a database. Dynamics of model is also analyzed. The efficiency of the developed model is shown is on an example of the department of sales of a small enterprise.
Введение
На современном этапе развития экономических процессов в России малые предприятия вынуждены искать все более простые и удобные решения для обработки, анализа и хранения финансово-экономических данных. Это ниша программного обеспечения управляющего базами данных (БД). Одним из наиболее доступных и простых решений является использование СУБД MS Access. Одним из основных плюсов разработки на MS Access является его плотная связь с Microsoft Office. Для работы созданного приложения достаточно установить «Офис». При этом устанавливаются все необходимые для работы MS Access библиотеки - ODBC и т.д. Кроме того, MS Access совместим с MS SQL Server и другими форматами БД [1].
Проблематика и особенности сетевых баз в Access
Но, к сожалению, в MS Access имеется существенный минус - в нём отсутствует возможность реализации полноценной сетевой версии БД «клиент-сервер». MS Access собственного сервера не имеет, но в нем есть возможность применить технологию ADO, которая имеет поддержку локальных БД различных типов [1]. Таким образом, проблему отсутствия возможности реализации полноценной сетевой версии БД «клиент-сервер» предлагается решить путём создания псевдо-сетевой версии БД с архитектурой «файл-сервер».
Один из методов реализации сетевой БД в MS Access базируется на использовании монопольного доступа. Основные положения метода заключаются в следующем:
• При совместной работе нескольких пользователей с БД MS Access, сохранение изменений возможно только в случае открытия БД в монопольном режиме.
• При попытке внести изменения в структуру объекта БД (кроме таблиц и запросов) или элемента в режиме общего доступа, MS Access временно предоставляет пользователю монопольный доступ к БД MS Access [2]. После сохранения всех изменений структуры и закрытия всех окон режима конструктора MS Access возвращает БД MS Access в режим общего доступа. До этого времени другие пользователи не имеют возможности открыть БД. Если редактор Visual Basic Editor (VBE) запущен в данный
момент, необходимо сохранить все открытые модули и закрыть приложение.
• При попытке внесения серьезных изменений (например, изменения формы) в БД MS Access, открытую несколькими пользователями в режиме общего доступа, MS Access выводит предупреждение о том, что изменения могут быть не сохранены.
Таким образом, исходя из вышесказанного, ставится задача смоделировать более простой, но не менее эффективный способ работы сетевой БД. В работе предлагается решение с применением связующего звена. Это решение назовем псевдо-сетевой версией БД. Основные положения следующие:
• Существует файл-сервер, на котором хранятся все данные. Пользовательские станции при запуске скачивают обновлённые данные с сервера к себе на жёсткий диск. Пользователи не могут вносить изменения в данные, но могут ими манипулировать. Полный доступ к данным имеет связующий элемент «Администратор», который может, как экспортировать свои данные на сервер, так и импортировать их из других источников.
• С файлами данных могут работать несколько пользователей параллельно.
• Обновление данных осуществляется как при каждом запуске, так и принудительно в любой момент.
Архитектура и моделирование работы базы данных
Архитектура модели псевдо-сетевой БД состоит из трёх основных составляющих:
• Администратор.
• Файловый сервер.
• Пользователи.
Элементы Администратор и Пользователи являются полноценными программами, управляющими данными, со своими архивами данных.
Элемент «Файловый сервер» представляет собой пространство на общедоступном
диске или сервере (рис.1).
Внешние
Рис. 1. Архитектура псевдо-сетевой базы данных
В администраторскую базу вносятся данные. Это может происходить двумя способами:
• Администратор вносит изменения или корректирует имеющиеся данные;
• Администратор интерпретирует и импортирует данные из внешних источников (бухгалтерской или/и складской программы).
Администратор реплицирует их на сервер. После этого данные на сервере идентичны с
данными в администраторской программе.
Пользователь при запуске реплицирует данные с сервера, либо использует уже имеющиеся у себя на диске.
Миграция данных осуществляется по цепочке: внешний источник, администратор, сервер, пользователь.
Здесь следует обратить внимание на два момента (рис.1):
• Момент репликации Администратором данных на сервер
• Момент обновления данных на пользовательской рабочей станции с сервера.
1. В момент репликации данных администратором на сервер, осуществляется проверка на необходимость их обновления. Если данные на сервере актуальны, то программа выдаёт предупреждающее сообщение о том, что данные актуальны и репликация не нужна. Это позволяет снизить загруженность приложения. Если же данные не актуальны, то производится их обновление и формируется сообщение о результате репликации (успешность проведения репликации, какие данные обновлены или же какие ошибки произошли в ходе репликации).
2. При запуске пользовательской программы автоматически осуществляется проверка на актуальность обновления. Если данные у пользователя идентичны данным на сервере, то они не обновляются, чтобы не замедлять работу приложения. Репликацию с сервера в пользовательскую базу можно также осуществить принудительно во время работы программы, чтобы не нагружать аппаратные средства компьютера, так как при длительной работе с данными в пользовательском архиве, данные на сервере могут поменяться.
Специфика и динамика движения данных в рамках разных условий требует более наглядного моделирования процесса работы сетевой БД. Нужна виртуальная модель этого процесса. Для этого можно использовать программное средство AllFusion Process Modeller: BPwin 4.1 от студии Computer Associates [3].
Моделирование осуществляется с помощью нотации IDEF0. Вся модель разбита на диаграммы разного уровня. Её архитектура выглядит следующим образом: существует диаграмма верхнего уровня, которая декомпозируется на диаграммы нижних уровней, отражающие все происходящие процессы в родительской диаграмме [4].
Верхним уровнем является диаграмма «Работа базы данных ОП», она отражает процесс работы базы данных под воздействием на неё входящей информации, данных из других отделов предприятия и получившийся результат под их воздействием.
Эта диаграмма декомпозируется на три дочерние диаграммы: Администратор, Файловый сервер, Пользователь. Здесь отображены все процессы связанные тремя основными составляющими псевдо-сетевой базы данных (рис.2.):
• Администратор получает финансовые данные (данные по закупкам, продажам, остаткам, бюджетам и т. д.). Адаптирует их и реплицирует на сервер. Также Администратор напрямую отправляет управляющие данные (программный код) на рабочую станцию пользователя.
• Сервер архивирует, хранит и каталогизирует полученные с администраторской станции данные и реплицирует по запросу на компьютер пользователя. Администратор также может обращаться к архивам данных для их восстановления или изменения.
Рис. 2. Диаграмма, отображающая динамику данных в БД
• Пользователь получает данные. Анализирует их. В качестве результата выдаёт необходимую отчетность.
Дальнейшая декомпозиция диаграмм этого уровня позволяет более полно смоделировать процессы, происходящие на конкретных узлах этой структуры базы данных.
Рассмотрим схему диаграмм, получившуюся при декомпозиции диаграммы «Файловый сервер» (рис. 3.)
Здесь чётко прослеживается миграция данных в данном узле. Данные сначала сортируются и упорядочиваются. Потом происходит архивация, после которой данные либо отправляются по запросу на восстановление или изменение администратором, либо подготавливаются и отправляются на рабочую станцию пользователя. Примечательно то, что данные не используются одновременно несколькими пользователями, а регулярно при необходимости или по запросу «подкачиваются» с сервера пользователю на жёсткий диск.
Данный уровень также декомпозируется на подуровень, то есть каждая из четырех диаграмм уровня «Файловый сервер» состоит из нескольких диаграмм низшего уровня, которые описывают нюансы внутренних процессов, а также показывают специфику обработки, архивации и обновления данных на рабочих станциях пользователей.
Данную модель работы псевдо-сетевой БД можно представить схематично в виде иерархии [5]. (Рис. 4)
Результат применения
Получившаяся модель псевдо-сетевой БД была применена в рамках отдела продаж малого предприятия ООО «РусХенк» - филиала, находящегося в Ленинградской области. В отделе используются 10 ПК: 8 пользовательских, администраторский компьютер и компьютер-
сервер. Такая конфигурация сети позволяет оптимально воспользоваться этой моделью. Результатом её применения стало:
Рис. 3. Диаграмма процессов, происходящих на уровне сервера
Рис. 4. Иерархия модели работы псевдо-сетевой базы данных
• Снижение нагрузки на данные, что позволило увеличить скорость их обработки.
• Снижение нагрузки на все рабочие станции сети отдела продаж за счёт распределённого характера хранения данных.
• Упрощение процесса доступа к данным за счёт параллельной обработки данных
(данные реплицируются на жесткий диск каждой рабочей станции отдела).
• Создание дополнительного уровня безопасности хранения данных. Теперь при выходе из строя любой из рабочих станций отдела данные остаются на остальных, что позволяет полностью восстановить БД.
Процесс моделирования позволил ускорить адаптацию отдела продаж к внедрению нового программного обеспечения, а применение продукта из наиболее распространённого и известного пакета программ - упростить освоение программы персоналом.
Заключение
В итоге получается модель распределённой БД и модель её работы, которая отражает динамику и функциональную загруженность БД. С помощью этого можно проследить всю миграцию данных от входа в систему до обработки и преобразовании их в аналитическую отчётность
Суть подхода заключается в том, что теперь пользователи не пользуются монопольным режимом, а структура базы разделена на три составляющие: администратор, сервер, пользователь, что позволяет повысить производительность и надёжность данных. Распределённая структура БД и архивация данных на каждой рабочей станции с возможностью подкачки свежих данных позволяют более просто и удобно работать с БД.
Полученная модель БД смоделирована с учётом специфики миграции данных в отделе продаж компании, использующей небольшую пользовательскую нагрузку на данные, но может применяться и для реализации других решений при определенной адаптации.
Библиографический список
1. Кен Блюттман - Анализ данных в Access. Сборник рецептов. - СПб., 2008.
2. Microsoft Office // Справка и инструкции по Access [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://office.microsoft.com/ru-ru/access-help/
3. Маклаков С.В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite, Диалог -МИФИ, 2007.
4. Дубейковский В.И. Практика функционального моделирования с ALLFusion Process Modeler 4.1. Где? Зачем? Как? - Диалог-МИФИ, 2004.
5. SDTEAM.COM // Сравнительный анализ нотаций - Режим доступа: http ://www.sdteam.com/?tid=6485.
