A hálózat a számítástechnikai rendszer
A hálózat a számítástechnikai rendszer
A számítógép, mint elvi konstrukció, nem változott. Továbbra is olyan automatáról van szó, amelynek feldolgozóegysége (processzora) a tárban lévő adatokon végez műveleteket, az ugyancsak a árban lévő program egymás utáni utasításainak megfelelően. A változás abban áll, hogy többé már nem a számítógép a számítástechnikai rendszer, hanem a számítógépek elvben korlátlan kiépíthetőségű hálózata. A hálózat csomóponti gépein futó programok együttműködésében pedig egészen más minőség, a dinamikus információs közeg valósul meg.
A hálózat számítógépein futó programok az ún. kliens–kiszolgáló (client–server) kapcsolatban működnek együtt egymással. A kapcsolat kiszolgáló oldala egy magas szintű információs erőforrást valósít meg. Olyan erőforrást, amely a megjelenítést, az adattárolást és az ehhez hasonló rendszerfunkciókat támogatja igen magas szinten. A kliensoldalon azt a hálózati aktivitást találjuk, amelynek programja ezekre az erőforrásokra támaszkodva teljesíti a maga feladatát. A kliens–kiszolgáló kapcsolat magas szintjének igen nagy jelentősége van. A feldolgozási feladat optimális módon oszlik meg az egyes csomópontok között, és a közöttük fennálló információs kapcsolatokhoz a lehető legkisebb adatátviteli kapacitás szükséges.
Az eddig ismert hálózatokra az egyszerű és alacsony szintű kapcsolatok voltak jellemzőek. A személyi számítógépek hálózatában, mint amilyen pl. a hazánkban is jól ismert Novell NetWare típusú hálózat, egy általános állománykiszolgálót találunk. Ez képviseli az összes adattárolási képességet a rendszerben, így számára minden adatállomány a legegyszerűbb adatelemek (bájtok) strukturálatlan egymásutánja. Ezért szinte a teljes feldolgozást a kliensoldali programoknak kell elvégezniük, miközben óriási adatmennyiségek vándorolnak a személyi számítógép és az állománykiszolgáló gép között, jórészt teljesen feleslegesen.
Gondoljunk itt arra az esetre, amikor egy nyilvántartás több ezer, netán több százezer tételéből mindössze néhány tétel érdekel bennünket, és a kiválasztás szempontjai is jól meghatározhatók. A személyi számítógépen futó programnak ilyenkor valamennyi tételt le kell kérnie, mert a kiszolgáló oldalon nincsen semmiféle tételkiválasztási intelligencia, amire a kliens a távolból támaszkodhatna. Ez azt jelenti, hogy a valójában szükséges néhány tétel helyett több ezer vagy több százezer tétel kerülhet átvitelre, és a teljes feldolgozási feladat a személyi számítógépet terheli. Például: arra voltunk kiváncsiak, hogy van-e X vállalatnak rendelése Y árucikkre; ehhez az általunk futtatott kliensprogramnak valamennyi vállalat valamennyi árucikkre vonatkozó rendelését le kellett kérnie. (Speciális eljárások alkalmazásával jobb hatékonyság érhető el, ez azonban érdemben nem változtat a helyzeten.)
Az ún. relációs adatbázis kiszolgálók megjelenésével ez a lehetetlen állapot megszűnt. Az ilyen kiszolgáló értelmezni tudja a nyilvántartás adott szempontok szerinti lekérdezését, és már a kiszolgáló gépen kiválasztja azt a néhány tételt, amely valóban szükséges a kliensoldali feldolgozáshoz. Példánknál maradva: az adatbázis kiszolgálóhoz forduló kliensprogram csak az X vállalat Y árucikkre vonatkozó rendeléseit kapja meg a hálózaton keresztül. Így a feldolgozás mind a hálózatot, mind a kliensoldali gépet csak a minimálisan szükséges mértékben veszi igénybe.
A reálciós adatbázisok a magas szintű információs erőforrásoknak csak egyik kategóriáját jelentik ebben a hálózati rendszerben. Egy térképi adatbázis esetében pl. egészen más struktúra szükséges. Itt nem a hasonló tételek kiválasztási szempontok szerinti, listaszerű nyilvántartása a jellemző, hanem a sokszögek egymáshoz fektetett rendszeréből álló összetett struktúra, amelyhez még pontok és vonalak is tartozhatnak. A sokszögek az egyes területeknek, a pontok a településeknek, épületeknek stb., míg a vonalak az utaknak, folyóknak, vezetékeknek stb. felelhetnek meg. A lekérdezések jellege is más. Azokra a településekre lehetünk pl. kíváncsiak, amelyek X folyótól Y távolságon belül találhatók.
Az adatbázisok egy további fajtáját jelentik a szöveges adatbázisok. A szövegeket tartalmuk szerint szeretnénk lekérdezni, amire már önmagában is többféle strukturális megközelítés van. A tudományos/technikai publikációk keresésére pl. olyan, eredendően különböző módszereket használnak, mint a tárgyszavak szerinti és a hivatkozások szerinti keresések.
Az új hálózati rendszerben a kiszolgálók sokfélesége működik tehát ahhoz, hogy a feldolgozások a lehető legkisebb mértékben terheljék az átviteli rendszert és a kliensoldali gépeket. A felhasználók számára mindez azt jelenti, hogy a lehetséges feldolgozások köre egészen drámai módon kibővül. Ez idáig ugyanis akár az átviteli rendszer, akár a kliensoldal, vagy éppen mindkettő, szinte mereven korlátozták a megvalósítható számítástechnikai feldolgozásokat.
Itt vannak pl. a hagyományos hálózatok, amelyekben egy központi gépen futó program rendkívül alacsony sebességgel kommunikál egy rendkívül korlátozott megjelenítési képességű eszközzel, a terminállal. A miniszámítógépes rendszerekben alkalmazott, ún. aszinkron terminálokra az írásjelek átvitele jellemző. A számítóközpontokhoz csatlakozó, ún. szinkron termináloknál is írásjeleket visznek át. ezeknél még az is korlátozza az átvitelt, hogy blokkokba szerezve történik, szemben az aszinkron átvitel írásjelenkénti megvalósításával.
Az átviteli sebesség mindkét esetben éppen csak arra elég, hogy a teljes képernyőtartalmat elfogadható idő alatt újra lehessen rajzolni. A begépeléssel teljesen azonos időben történő képgenerálással már problémák vannak. Ennek többek között az is oka, hogy valamennyi terminál működtető programja ugyanazon a központi számítógépen fut, így azoknak egyetlen feldolgozási eszközön kell osztozkodniuk. Az általános grafikai megjelenítésről pedig álmodni sem lehet ezekben a terminális rendszerekben.
Az új hálózati rendszerben minden felhasználóhoz külön számítógépek, ún. munkaállomások tartoznak. Ezeken a gépeken speciális kiszolgáló szoftverek működnek, amelyek a grafikus megjelenítés erőforrásait valósítják meg. A képernyő egymást átfedő ablakok rendszere. Minden ablaknak igen hatékony kezelőszervei vannak, ezek segítségével az ablak méretének változtatásától kezdve a mögöttes tartalom mozgatásáig nagyon sokféle manipulációra nyílik lehetőség.
Minden ablakhoz tartozik egy kliensprogram, mellyel akkor tud kommunikálni a felhasználó, ha az adott ablakot már kiválasztotta a többi közül. A bemeneti adatkapcsolat az ablakhoz csatlakozó menükkel vagy a munkaállomás beviteli eszközeivel (billentyűzet, egér stb.) valósul meg. A megjelenítési rendszer kliense mind a munkaállomáson, mind a hálózat távoli számítógépén futhat, és megjelenítési utasításait igen magas szintű grafikai nyelven adja meg az ablak kiszolgálójának. Ily módon a kliens–kiszolgáló kapcsolatok ezen kategóriájánál is érvényesül a minimális átviteli igény szempontja.
Az elmondottakat legjobb egy példával megvilágítani. Tegyük fel, hogy egy rácsszerű mintázatot kell megjeleníteni az ablakban. Egy hagyományos rendszer programja ezt a mintázatot valamilyen adatstruktúra formájában közli a megjelenítésvezérlővel. Az új hálózati rendszerben viszont a kliens szabályos programot küld a megjelenítés kiszolgálójának, amely program végrehajtásával jeleníti meg a szükséges információt. Esetünkben egy iteratív programról van szó, amelyik egymás után rajzolja fel a rácshoz tartozó vonalakat, a ciklushoz tartozó indexváltozó szerint változtatva azok koordinátáit. Könnyen belátható, hogy ennél tömörebb kommunikációs mechanizmus nem létezik.
Az új rendszer kliens–kiszolgáló kapcsolataira általában jellemző a hozzáférési programok átküldésével történő kommunikáció. Így pl. a relációs adatbázis-kiszolgálók kapcsolati felülete is egy program. Ez a program azt határozza meg, hogy a relációs adatbázisokra jellemző, listaszerű nyilvántartásokból miként történjék a kiválasztás, melynek eredményét majd a klienshez kell továbbítani.
A különböző kategóriájú kiszolgálókra alapozott hálózat ugyanolyan, általánosan alkalmazható számítástechnikai rendszer, mint az eddig ilyennek megismert számítógép. Ez annak köszönhető, hogy az egyes kiszolgálók a saját funkcionális területeiken teljesen általánosak és az egész rendszert nyitott. Azaz: újabb kiszolgáló kategóriák vezethetők be, és a kiszolgáló funkciót ellátó számítógépek száma tetszés szerint növelhető. Amire elvben egyetlen számítógép képes volt az eddigiekben, arra ez a hálózati rendszer is minden további nélkül képes. Ha kell, szöveget tárol és jelenít meg igény szerint. Az így kezelt szövegek mérete és jellege elvben korlátlan. Ha valamilyen nyilvántartás tárolása és igény szerinti megjelenítése szükséges, akkor azt valósítja meg. Ugyanúgy igaz az is, hogy az így kezelt nyilvántartások mérete és jellege elvben szintén korlátlan. És így folytathatjuk ezt a sort a formák legkülönbözőbb kategóriáival, mely kategóriák száma elvben szintén korlátlan.
