Постреляционная СУБД в век Интернета

По словам представителей компании InterSystems, ее целью является превращение Cache в лучшую технологию создания БД для применения в Сети, и эта СУБД теперь именуется не иначе, как e-DBMS (т. е. «по-русски» — э-СУБД). По их мнению, Cache можно рассматривать как удобную среду разработки корпоративных порталов, но специальный инструментарий «поверх Cache» для решения этой задачи не разрабатывался. В то же время, поскольку практически все новые клиенты этой фирмы создают ПО для работы в Интернете, она продолжает инвестиции в создание средств, позволяющих разработчикам быстро реализовывать ПО, которое могло бы масштабироваться до такой степени, чтобы обслуживать самые крупные Веб-сайты в мире. И на конференции специалисты InterSystems рассказали о тонкостях разработки Веб-приложений.

Но, как говорится, «не Вебом единым»: Cache эффективно проявляет себя и как среда для реализации более компактных Интернет-приложений, и московская фирма NNT Telecom продемонстрировала в ходе конференции свое созданное на ее основе WAP-приложение. Кроме того, эта фирма, которая работает на телекоммуникационном рынке уже в течение пяти лет, а в прошлом году вышла и на рынок предоставления Интернет-услуг, объявила о запуске одного из самых интересных российских Интернет-ресурсов 2000 г. — поискового Интернет-каталога www.mavicanet.com.

Интернет-каталог

В известных ныне стандартных поисковых средствах применяются автоматизированные механизмы обработки, сканирующие Интернет-ресурсы и создающие индексы существующих сайтов на основе рейтингов (т. е. частоты их посещений или посещений их разделов). Для того чтобы найти с их помощью необходимые данные, требуется глубокое изучение синтаксиса построения запросов, присущих именно данной поисковой системе, что занимает немало времени. В отличие от них система NNT Telecom, в которой как сами сложные и имеющие возможность расширяться структуры данных, так и механизмы их поиска реализованы на СУБД Cache, позволяет собирать и предоставлять актуальную информацию о Веб-сайтах и данных, содержащихся в них, в соответствии с классификацией ресурсов, выполненной силами множества независимых редакторов — экспертов в различных областях знаний (они же занимаются и информационным наполнением каталога).

Интернет-каталог, по словам представителей фирмы, представляет собой некую формализованную «структуру мира», а его разделы предполагают наличие нескольких восходящих и нисходящих путей (это похоже на дерево, срастающееся ветвями). При этом каталог фактически представляет собой многомерную структуру, к разделам которой можно попасть разными путями, что позволяет создавать индивидуальные «картины мира» самому пользователю (на начальном этапе базовый вариант такой картины создается сотрудниками фирмы), когда, заходя в каталог, он может, например, соединить один тематический раздел с другим. При этом любой пользователь Сети, обладающий знаниями в той или иной области, может стать модератором того раздела каталога, который интересен и близок ему. А это значит, что при поиске каталог будет выдавать именно ту информацию, которая требуется пользователю, а не огромный набор ссылок, в которых можно утонуть, как это обычно бывает при автоматическом сканировании содержимого сайтов.

Еще один плюс каталога — многоязыковая поддержка (кроме русского, английского, французского и итальянского можно использовать еще несколько языков, в том числе японский). При этом переключение с одного языка на другой возможно в любом окне каталога при выполнении любой функции, что позволяет пользователю — носителю какого-то другого языка, кроме английского, чувствовать себя достаточно комфортно.

В настоящее время каталог содержит примерно 10 тыс. тематических разделов, которые учитывают информацию, размещенную примерно на 100 тыс. сайтов, при «человеческом» описании их информационной структуры. Прогнозируется, что число посещений сайта, на котором размещен каталог, достигнет сотен тысяч в месяц уже в 2000 г.

Cache и XML

Как известно, в последнее время все большее распространение получает технология XML, и вопросы интеграции современных БД и этой технологии затронули в своих выступлениях на конференции представители питерской фирмы «СП.АРМ». При этом утверждалось, что по своей сути XML-представление документов ближе к представлению данных в хранилищах данных или объектно-ориентированных СУБД, чем в реляционных, но в то же время появление XML-ориентированных СУБД (примером может являться система Tamino компании Software AG) не позволит объектно-ориентированным СУБД достичь того расцвета, которого в свое время достигли реляционные СУБД.

Тем не менее подход этой фирмы к созданию приложений, который базируется на технологии порождения так называемых обобщенных (виртуальных) документов, предполагающей использование языка Cache ObjectScript и специфических особенностей СУБД Cache и весьма близкой к технологии XML, по словам ее представителей, позволяет легко создавать всевозможные конверторы (в том числе конверторы форматов данных любых СУБД в Cache), порождать аналитические запросы, справки и отчеты, а также печатные формы документов.

Суть этого подхода состоит в отказе от сохранения жесткой структуры БД и обеспечении равноправности (в смысле подверженности преобразованиям) структур данных на сервере и клиентском рабочем месте. При этом клиентская и серверная части приложения внешне могут быть реализованы единообразно, что позволяет минимизировать затраты на преобразование данных при их пересылке и использовать идентичные методы работы с данными как на сервере, так и в клиентских компонентах приложений («клиент» при этом может быть реализован как мини-сервер, работающий с нужными ему фрагментами БД).

Этот способ реализуется с помощью единственной универсальной структуры данных — «обобщенного документа», представляющего собой дерево специального вида, узлы которого порождаются в соответствии с описанием приложения. При таком подходе основным объектом объявляется документ со структурой «запись — атрибут». Если в самой БД кроме данных хранить и метаданные (описание структур данных, хранящихся в ней), и правила преобразования одних структур в другие, то объекты, содержащиеся в ней (а это могут быть объекты с весьма общей структурой данных), можно называть виртуальными документами и применять к ним при разработке новых приложений, как это делается в технологии XML, два вида операций: перебор имеющихся в БД документов с целью отбора для дальнейшего использования и порождение новых документов. При этом можно задавать параметры какого-либо объекта и в результате процедуры интерпретации либо получать нужные значения известных свойств известных объектов, которые затем можно применять (выводить на экран или принтер, использовать для вычисления свойств), либо создавать новые описания объектов, по отношению к которым процесс интерпретации будет повторен.

При создании новых виртуальных документов задается их структура (т. е. имена атрибутов), в качестве одного из которых может выступать сам виртуальный документ (последнее дает возможность порождать вложенные документы, описывая при создании каждого из новых документов другие документы, которые могут быть с ним связаны, и при необходимости осуществлять переход к ним, порождая цепочки операций).

Подобный подход позволяет не программировать, а проектировать приложение и быстро создавать его «скелет», не дожидаясь полной постановки задачи, поскольку модификацию документов и задание связей между ними можно осуществить в любой момент времени. Возможности же изменения структуры БД в ходе эксплуатации приложений позволяют производить разработку эволюционным путем, не прерывая их использования.

Использование понятия «обобщенный документ» позволяет реализовывать любые операции с данными (создание, уничтожение, поиск, детализация и т. п.), а поскольку связанная с ним структура данных поддерживается и многими другими языками и средами (Java, JavaScript, VisualBasic, VBScript и т. д.), перенос клиентской части приложения в другую среду не вызывает трудностей принципиального характера — для этого достаточно описать лишь базовые методы и на их основе реализовать интерпретатор описаний объектов.

С использованием описанной технологии в «СП.АРМ» разработан программный продукт «Аналитик», который позволяет интегрировать самые разные БД для получения и анализа совокупной информации.

По мнению специалистов «СП.АРМ», почти полное совпадение структуры XML-документа с базовыми структурами данных, использующимися в Cache, а также возможности языка ObjectScript при дополнении его продуманной реализацией объектной модели могут сделать Cache идеальным кандидатом на роль сервера XML-ориентированных БД.

Разработки на Cache в финансовом секторе

Cache в системе Интернет-трейдинга

Развитие электронной коммерции породило нужду в ПО, обладающем высокой способностью к масштабированию и позволяющем быстро разрабатывать программные продукты, и сегодня к необходимости выбора Cache в качестве СУБД для своих систем приходят многие из крупных компаний. Среди них банк Chase Manhattan, компании ACT Financial Services и Ameritrade Holding. Последняя работает в области Интернет-трейдинга и является мировым лидером в сфере онлайновых брокерских услуг. Cache используется ею в качестве ядра программы Back Office System (BOS), разработанной для управления взаимодействием клиринговых фирм и банков при выполнении ежедневных торговых транзакций, осуществляемых брокерскими фирмами. При этом система на базе Cache, используя всего лишь один сервер, обеспечивает примерно 12—15% объема сделок на бирже Ameritrade.

По словам представителей InterSystems, когда в 1997 г. началось сотрудничество с Ameritrade, средний объем числа сделок, осуществляемых на ней, составлял около 6 тыс. в день. В 1998 г. он увеличился в три раза, а в 1999 г. этот показатель достиг величины 49 тыс. сделок в день при пиковых значениях в отдельные дни до 100 тыс. сделок. Весной же 2000 г., когда произошел массовый сброс акций «высокотехнологических» компаний США, был зафиксирован уровень 160 тыс. сделок в день.

В настоящее время Ameritrade поддерживает международную торговлю и предоставляет своим клиентам в реальном времени информацию об остатках на их счетах, но в течение 2000 г. планирует расширить перечень своих услуг, а также обеспечить всем своим брокерам и пользователям клиринговой палаты простой доступ к приложениям BOS через защищенную интранет-сеть.

Хэш-алгоритм, облегчающий жизнь физическим лицам

Как известно, среди российских производителей АБС СУБД Cache «распробовали» две фирмы: «Эскейп-М», а затем и «ПрограмБанк». При этом примечательно, что последняя перешла на нее в своей АБС «Гефест», которую успешно распространяет с 1998 г., имея к тому времени продукт на Oracle (АБС «Афина»).

Что касается «Эскейп-М», то она еще в 1992 г. обратила внимание на предоставляемые Cache (тогда это был еще прототип данной системы) возможности эффективной разработки ПО: встроенный язык программирования позволял создавать новые продукты в чрезвычайно короткие сроки и проводить оперативное изменение программных кодов без остановки системы (учитывая специфику работы банковских учреждений, это очень полезное качество). А такое важное свойство, обеспечиваемое Cache, как слабая зависимость времени реакции АБС от количества клиентских счетов, позволило компании успешно внедрять ее систему «МтБанк» не только в небольших банках, но и в банках, имеющих обширную клиентскую базу. При этом, поскольку эта СУБД позволяет объединять ресурсы нескольких серверов для выполнения единой задачи, добавление новых серверов к уже работающим по мере роста в банке объема информации и числа рабочих мест может быть выполнено прозрачно (т. е. без изменения логики работы системы).

На данной конференции, которая в целом имела явно технологический уклон, наиболее интересным из того, о чем рассказывали представители «Эскейп-М», явилась разработка собственного хэш-алгоритма, использованного для формирования ЭЦП в ее системе Home Banking. Эта система, обеспечивающая работу физических лиц с банковскими лицевыми счетами (депозитными, счетами до востребования, карточными и т. д.), для проверки аутентичности клиента первоначально использовала ЭЦП на базе продуктов «Верба-О» и «Нотариус-S» фирмы «ЛАН-Крипто» (последний используется, в частности, в аппарате Газпрома). Не говоря уже о том, что оба они стоят денег и требуют инсталляции на клиентском рабочем месте, использование первого из них обусловлено передачей ключей его разработчику (т. е. фактически — в ФАПСИ), что, конечно, не приводит к росту популярности данной банковской услуги.

В то же время, как известно, существует два бесплатно распространяемых криптографических продукта: PGP и Blowfish, использование которых в системах, подобных Home Banking, абсолютно легитимно. Воспользовавшись этим, разработчикам фирмы «Эскейп-М» удалось значительно облегчить для пользователей проблему формирования ЭЦП в новой версии системы. Теперь пользователь может просто зайти на Веб-сайт банка и, введя пароль длиной до 256 символов (он вводится или с клавиатуры, или с дискеты), взять все необходимое оттуда, поскольку доступ реализован в виде ActiveX-элемента, и применить его в процессе диалога с банком. При этом для защиты канала передачи может использоваться протокол SSL.

Кроме того, разработка этой фирмой новой версии Telnet-эмулятора сделала возможным управление OLE-объектами клиентского места непосредственно с сервера. Такой эмулятор позволяет не просто отображать передаваемые данные на экране компьютера клиентского рабочего места, но и запускать их обработку, например строить диаграммы с использованием Excel.

Как сообщили представители InterSystems, на начало IV кв. 2000 г. запланировано появление новой версии (4.0) СУБД Cache. Она будет иметь более быстрое ядро, новые языки сценариев для программирования и улучшенный язык SQL-запросов, благодаря появлению новой компоненты Cache Server Pages расширит возможности создания и эксплуатации Веб-приложений (теперь — с использованием XML-страниц), а также позволит обеспечить некоторые новые приемы хранения данных в базе, совершенствующие использование того, что сегодня принято называть бизнес-интеллектом.

Эти улучшения продукта, как надеются в InterSystems, привлекут к Cache еще большее внимание разработчиков, создающих продукты для работы в таких секторах хозяйства, как банковский, телекоммуникационный, транспорт (контейнерные терминалы), здравоохранение и Интернет-коммерция, а также разработчиков программных продуктов для управления предприятиями — т. е. все те рынки, где требуется быстрая СУБД при большом числе пользователей.