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如何理解主從式,分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?

作者:?jiǎn)W科技 瀏覽:35 發(fā)表時(shí)間:2022-01-15 16:39:09

     在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中,包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)處理層和界面表示層三個(gè)層次。數(shù)據(jù) 庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)就是指數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)處理層、界面表示層等之間的布 局和分布。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可以從不同層次或不同角度來分析。

      從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看數(shù)據(jù) 庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu),可以將其體系結(jié)構(gòu)分為單用戶結(jié)構(gòu)、主從式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、客 戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)等。

      1.單用戶結(jié)構(gòu)

      單用戶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一種比較簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),通常稱為桌面型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系 統(tǒng)。這種桌面型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了 DBMS 應(yīng)該具備的功能。 這種單用戶系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、DBMS、應(yīng)用程序和數(shù) 據(jù)庫(kù)等都安裝在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上,由一個(gè)用戶獨(dú)占,不同機(jī)器間不能共享數(shù)據(jù),容易造成數(shù)據(jù) 大量冗余,主要適合于個(gè)人計(jì)算機(jī)用戶。

      單用戶結(jié)構(gòu)中,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)處理層和界面表示層都存在于一個(gè)計(jì)算機(jī)上。目前比 較流行的這種結(jié)構(gòu)的 DBMS 有 Access 和 Visual FoxPro。

      2、主從式結(jié)構(gòu)

      主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一種采用大型主機(jī)和終端結(jié)合的系統(tǒng),這種結(jié)構(gòu)是將操作系 統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)和資源放在主機(jī)上,事務(wù)由主機(jī)完成,終端只是作為一種輸入/輸出設(shè)備,可以共享主機(jī)的數(shù)據(jù)。

      在這種主從式結(jié)構(gòu)中,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層和應(yīng)用層都放在 主機(jī)上,而用戶界面層放在各個(gè)終端上。 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)易于管理和維護(hù),但對(duì)主機(jī)性能要求比較高。

      缺點(diǎn)是當(dāng)終 端用戶增加到一定程度后,主機(jī)的任務(wù)會(huì)過于繁重,使性能大大下降,可靠性不夠高。并且 這種結(jié)構(gòu)通信費(fèi)用比較昂貴,這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)初期較流行的一種體系結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)比較典 型的有一些銀行的業(yè)務(wù)系統(tǒng),其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存放在大型主機(jī)中,柜面業(yè)務(wù)人員通過終端實(shí)現(xiàn)對(duì) 主機(jī)數(shù)據(jù)的共享。

      3、分布式結(jié)構(gòu)

      分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體,但物理地分布在計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上。

      分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成,每臺(tái)計(jì)算機(jī)都配有各自的本 地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,大多數(shù)處理任務(wù)由本地計(jì)算機(jī)訪問本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)完成局部 應(yīng)用;對(duì)于少量本地計(jì)算機(jī)不能勝任的處理任務(wù),通過網(wǎng)絡(luò)存取和處理多個(gè)異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的 數(shù)據(jù),執(zhí)行全局應(yīng)用。

      分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)了地理上分散的公司、團(tuán)體和組織對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的需求,體系 結(jié)構(gòu)靈活,經(jīng)濟(jì)性能好。其缺點(diǎn)是由于數(shù)據(jù)的分散存放,給數(shù)據(jù)的處理、管理與維護(hù)帶來困 難。

      而且當(dāng)用戶需要經(jīng)常訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)效率會(huì)明顯地受到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹萍s。分布式 結(jié)構(gòu)大量用于跨不同地區(qū)的公司、團(tuán)體等。

      4、客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)

      客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server,C/S)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前非常流行的一種結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中, 網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)(些)結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行 DBMS 功能,稱為服務(wù)器。其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算 機(jī)安裝 DBMS 的外圍應(yīng)用開發(fā)工具以及用戶的應(yīng)用系統(tǒng),稱為客戶機(jī)。

      客戶機(jī)提出請(qǐng)求, 服務(wù)器對(duì)客戶機(jī)的請(qǐng)求做出回應(yīng)。 在客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層處于服務(wù)器上,應(yīng)用層和用戶界面 層處于客戶機(jī)上??蛻魴C(jī)支持用戶應(yīng)用,負(fù)責(zé)管理用戶界面、接收用戶數(shù)據(jù)、生成數(shù)據(jù)庫(kù)服 務(wù)請(qǐng)求等;服務(wù)器則接收客戶機(jī)的請(qǐng)求,處理請(qǐng)求并返回執(zhí)行的結(jié)果。 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不需要將大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,減少了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量,提高了 系統(tǒng)的性能、吞吐量和負(fù)載能力。數(shù)據(jù)庫(kù)更加開放,可移植性高,因?yàn)榭蛻魴C(jī)與服務(wù)器 一 般都能在多種不同的硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行,并且可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開發(fā) 工 具。

      但這種結(jié)構(gòu)本身也有缺點(diǎn),如系統(tǒng)安裝復(fù)雜,工作量大;應(yīng)用維護(hù)困難,難于保密, 造 成安全性差;相同的應(yīng)用程序要重復(fù)安裝在每一臺(tái)客戶機(jī)上,從總體來看,大大浪費(fèi)了系統(tǒng) 資源。特別是當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到數(shù)百或數(shù)千臺(tái)客戶機(jī),它們的硬件配置、操作系統(tǒng)又常常不同, 要為每一個(gè)客戶機(jī)安裝應(yīng)用程序和相應(yīng)的工具模塊,其安裝維護(hù)代價(jià)便不可接受了。 客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)也可分為集中的和分布的。集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu)只有一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù) 器,多臺(tái)客戶機(jī)。分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中有多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,它是客戶機(jī)/服務(wù)器與 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合。

      5.瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)

      由于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)需要配置和維護(hù)多個(gè)客戶端支撐軟件,不但會(huì)造成客戶機(jī)臃腫, 而且給應(yīng)用程序的維護(hù)工作帶來了很大的不便。隨著因特網(wǎng)瀏覽器功能越來越強(qiáng)大,在許多 場(chǎng)合下,可以用瀏覽器取代客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的客戶端軟件,因此,人們提出了一種改進(jìn) 的結(jié)構(gòu)——瀏覽器/服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中,統(tǒng)一用瀏覽器作為客戶端,實(shí)現(xiàn)用 戶的輸入輸出。

      應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)處理都在服務(wù)器端安裝和運(yùn)行,因此,服務(wù)器端 除了要有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器保存數(shù)據(jù)并運(yùn)行基本的數(shù)據(jù)操作外,還要有處理客戶端提交的處理要求的應(yīng)用服務(wù)器。這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層處于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上,主要執(zhí)行數(shù)據(jù)邏輯,運(yùn)行 SQL 式存儲(chǔ)過程;業(yè)務(wù)處理層位于應(yīng)用服務(wù)器上,主要執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯,向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送請(qǐng)求;

      而用戶界面層位于客戶機(jī),實(shí)現(xiàn)用戶引導(dǎo),向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求并顯示處理結(jié)果。 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)采用瀏覽器作為客戶端,界面統(tǒng)一,容易為用戶所掌握,大大減少 了用戶培訓(xùn)時(shí)間。并且由于所有業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)處理均在服務(wù)器端執(zhí)行,大大減少了系統(tǒng)開 發(fā)和維護(hù)的代價(jià),能夠支持?jǐn)?shù)萬(wàn)甚至更多的用戶。這種結(jié)構(gòu)已成為目前最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)體系 結(jié)構(gòu)。


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