exam16 1 - stankin/design-part-1 GitHub Wiki
Локальные, удаленные и распределенные базы данных.
Реферат к лекции 16 Архитектурные ограничения на тестирование и испытания.
Выполнила: Олинов Иван
Проверил: Кузькин Юрий
База данных ( БД) - это поименованная совокупность структурированные данных, относящихся к определенной предметной области.
БД можно классифицировать по множеству параметров, например:
1) По технологии обработки данных
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. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.
Распределенная база (РБД) - это набор логически связанных между собой разделяемых данных и их описаний, которые физически распределены в некоторой компьютерной сети, они могут пересекаться или даже дублировать друг друга. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
РБД состоит из набора узлов, связанных коммуникационной сетью, в которой:
- Каждый узел — это полноценная СУБД сама по себе;
- Узлы взаимодействуют между собой таким образом, что пользователь любого из них может получить доступ к любым данным в сети так, как будто они находятся на его собственном узле.
Принципы создания распределённых баз данных:
- Локальная независимость. Узлы в распределённой системе должны быть независимы, или автономны, все операции на узле контролируются этим узлом.
- Отсутствие опоры на центральный узел. Локальная независимость предполагает, что все узлы в распределённой системе должны рассматриваться как равные.
- Непрерывное функционирование.
- Независимость от расположения. Пользователи не должны знать, где именно данные хранятся физически и должны поступать так, как если бы все данные хранились на их собственном локальном узле.
- Обработка распределённых запросов. Суть в том, что для запроса может потребоваться обращение к нескольким узлам. В такой системе может быть много возможных способов пересылки данных, позволяющих выполнить рассматриваемый запрос.
- Независимость от операционной системы. Возможность функционирования СУБД под различными операционными системами.
- Независимость от сети. Возможность поддерживать много принципиально различных узлов, отличающихся оборудованием и операционными системами, а также ряд типов различных коммуникационных сетей.
2) По способу доступа к данным
С локальным и с удаленным доступом.
Данные локальной базы данных (файлы данных) локализованы, т. е. находятся на одном устройстве, в качестве которого может выступать диск компьютера или сетевой диск (диск другого компьютера, работающего в сети). Локальные базы данных не обеспечивают одновременный доступ к информации нескольким пользователям. Для обеспечения разделения данных (доступа к данным) между несколькими пользователями (программами, работающими на одном или разных компьютерах) в локальных базах данных используется метод, получивший название "блокировка файлов". Суть этого метода заключается в том, что пока данные используются одним пользователем, другой пользователь не может работать с этими данными, т. е. данные для него закрыты, заблокированы. Несомненным достоинством локальной базы данных является высокая скорость доступа к информации.
Системы централизованных баз данных с удаленным доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:
файл-сервер и клиент-сервер.
Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом 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. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.
Достоинства:
- возможность обслуживания запросов нескольких клиентов;
Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.
Достоинства:
- снижение нагрузки на сеть, поскольку теперь в ней циркулирует только нужная информация;
- повышение безопасности информации, связанное с тем, что обработка запросов всех клиентов выполняется единой программой, расположенной на сервере. Сервер устанавливает общие для всех пользователей правила использования БД, управляет режимами доступа клиентов к данным, запрещая, в частности, одновременное изменение одной записи различными пользователями;
- уменьшение сложности клиентских приложений за счет отсутствия в них кода, связанного с контролем БД и разграничением доступа к ней.
Вывод
При использовании распределенных баз данных повышается производительность, но усложняется контроль за целостностью данных. Для избежания проблем с целостностью данных, СУРБД т.е. СУБД на основе распределенной базы данных, используют функции, обеспечивающие ссылочную целостность данных, также используется обработка распределенных транзакций, Обеспечивающая ограничение целостности поддерживается при выполнении транзакции. Забота об обеспечении целостности БД перекладывается на ядро СУБД, из-за этого падает производительность. При работе в глобальной сети эти потери производительности могут оказаться существенными, поэтому предусмотрен механизм триггеров. Архитектура "Клиент-Сервер" позволяет централизовать ряд самых важных функций управления данными, такие, как защита информации баз данных, обеспечение целостности данных, управление совместным использованием ресурсов. В архитектуре "Файл-Серевер" управление целостностью БД ложится на СУБД пользователя