Тема 4. архитектуры баз данных

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычисли­тельной системы. Если эта вычислительная система является ком­понентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе данных – доступ к ней пользователей различных ЭВМ данной сети. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях персональных ЭВМ.

Появление сетей ЭВМ позволило наряду с централизованными создавать и распределенные базы данных. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или да­же дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Однако пользователь распределенной базы данных не обязан знать, каким образом ее компоненты размещены в узлах сети, и представляет себе эту базу данных как единое це­лое. Работа с такой базой данных осуществляется с помощью сис­темы управления распределенной базой данных (СУРБД). Данные, содержащиеся в распределенной базе данных, их пред­ставление на всех уровнях архитектуры СУРБД и размещение в се­ти описываются в системном справочнике, который сам может быть декомпозирован и размещен в различных узлах сети.

Части распределенной базы данных, размещенные на отдельных ЭВМ сети, управляются собственными (локальными) СУБД и могут использоваться одновременно как самостоятельные локальные базы данных. Локальные СУБД не обязательно должны быть одинаковы­ми в разных узлах сети. Объединение неоднородных локальных баз данных в единую распределенную базу данных является сложной научно-технической проблемой. Ее решение потребовало проведе­ния большого комплекса научных исследований и эксперименталь­ных разработок.

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

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

· файл-сервер;

· клиент-сервер.

Файл-сервер.Данная архитектура систем БД предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Каждый пользователь может запускать приложение, расположенное на сервере, при этом на компьютере пользователя запускается копия приложения. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном производится обработка. Когда пользователь сети работает с БД, на его компьютере появляется локальная копия общей БД. Эта копия периодически обновляется данными, содержащимися в БД, расположенной на сервере. Архитектура файл-сервер обычно используется в таких сетях, где имеется немного компьютеров. Для ее реализации предназначены персональные СУБД, например Paradox и DBase. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает.

Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной БД сервер базы данных дожжен обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Технология клиент-сервер разделяет приложение на две части: клиентскую и серверную. Клиентская обеспечивает интерактивный интерфейс, сервер обеспечивает управление данными, разделение информации, администрирование и безопасность. Для получения данных приложение-клиент формирует и отсылает запрос удаленному серверу, на котором размещена БД. Запрос формируется на языке SQL, который является стандартом доступа к серверу при использовании реляционных баз данных. После получения запроса удаленный сервер направляет его SQL-серверу (серверу баз данных). SQL-сервер – это программа, которая управляет удаленной БД и обеспечивает выполнение запроса и выдачу клиенту его результатов – требуемых данных. Вся обработка запроса выполняется на удаленном сервере. Для реализации архитектуры клиент-сервер обычно применяются многопользовательские СУБД, например Qracle, MS SQL Server, InterBase и др. Подобные СУБД называют промышленными, так как они позволяют организовать информационную систему, состоящую из большого числа пользователей.