Функции СУБД. Типовая организация СУБД

Классификация баз данных

Лекция 1. Принципы организации баз данных

В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса.

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованны е и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом - тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов - или файловым сервером локальной сети ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с сетевым доступом.

Для всех современных баз данных можно организовать сетевой доступ с многопользовательским режимом работы.

Централизованные базы данных с сетевым доступом могут иметь следующую архитектуру:

• файл-сервер;
• клиент-сервер базы данных;
• "тонкий клиент" - сервер приложений - сервер базы данных (трехуровневая архитектура).

Рис. 1.1. Схема работы с БД в локальной сети с выделенным файловым сервером

Файл-сервер. Архитектура систем СУБД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (файловый сервер). На этот компьютер устанавливается операционная система (ОС) для выделенного сервера (Microsoft Windows Server 2008). На нем же хранится совместно используемая централизованная БД в виде одного или группы файлов. Все другие компьютеры сети выполняют функции рабочих станций (могут работать в ОС Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows ХР). Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка информации (см. рис. 1.1 ). При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также локальные БД на рабочих станциях.

Считается устаревшей. Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Рис. 1.2. Схема работы с БД в архитектуре "Клиент-сервер"

Клиент-сервер. В этой архитектуре на выделенном сервере, работающем под управлением серверной операционной системы, устанавливается специальное программное обеспечение (ПО) - сервер БД, (Microsoft SQL Server или Oracle). СУБД подразделяется на две части: клиентскую и серверную. Основа работы сервера БД - использование языка запросов (SQL). Запрос на языке SQL, передаваемый клиентом (рабочей станцией) серверу БД, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту (см. рис. 1.2 ). Тем самым, количество передаваемой по сети информации уменьшается во много раз.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР, MDBS.

Трехуровневая архитектура функционирует в Интернет. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windows-приложение, взаимодействующее с Web-сервисами. Вся программная логика вынесена на сервер приложений, который обеспечивает формирование запросов к базе данных, передаваемых на выполнение серверу баз данных. Сервер приложений может быть Web-сервером или специализированной программой (например, Oracle Forms Server) (см. рис. 1.3 ).

Рис. 1.3. Схема работы с БД в трехуровневой архитектуре

Традиционных возможностей файловых систем оказывается недостаточно для построения даже простых информационных систем. Существует несколько потребностей, которые не покрываются возможностями систем управления файлами:

• поддержание логически согласованного набора файлов;
• обеспечение языка манипулирования данными;
• восстановление информации после разного рода сбоев;
• реально параллельная работа нескольких пользователей.

Можно считать, что если прикладная информационная система опирается на некоторую систему управления данными, обладающую этими свойствами, то эта система управления данными является системой управления базами данных (СУБД).

Более точно, к числу функций СУБД принято относить следующие:

1. управление данными на носителе;
2. управление буферами оперативной памяти;
3. управление транзакциями;
4. журнализация и восстановление БД после сбоев;
5. поддержание языков БД.

Дата добавления: 2014-01-03