Архитектуры удалённых Баз данных.
Архитектура "файл-сервер".
Архитектура "файл-сервер" также является локальной, т.к. предназначена для локальной сети, включает приложение и СУБД, расположенные на компьютере пользователя, и файл БД, находящийся на локальном сервере.
Архитектура удаленных БД ("клиент-сервер")
Архитектура "клиент-сервер" предназначена для работы с удаленными БД, состоит из приложения клиента, расположенного на компьютере пользователя, а также удаленной БД и СУБД, располагающихся на удаленном компьютере в глобальной сети (сервере).
Архитектура "клиент-сервер" может быть использована и в пределах локальной сети.
Удаленные БД называют также многопользовательскими.
СУБД в архитектурах "клиент-сервер" и "файл-сервер" позволяют работать с БД одновременно нескольким пользователям.
БД архитектуры "клиент-сервер" позволяют работать одновременно многим пользователям и предназначены для обработки информации большого объема, поэтому их называют также "промышленными".
Достоинства и недостатки различных архитектур приложений БД
Достоинство архитектуры "файл-сервер" состоит в возможности одновременной многопользовательской обработки одной БД.
Архитектура "файл-сервер" не эффективна, особенно для решения задач по обработке больших массивов информации, т.к.:
Выполнение запроса к БД, хранящейся на сервере, происходит в локальной копии данных на Вашем ПК. Перед выполнением любого запроса данные копии обновляются в полном объеме.
Обеспечение целостности БД производится из приложений. В результате возможно нарушение физической и логической целостности данных, т.к. разные приложения могут производить контроль целостности разными взаимоисключающими способами, или вовсе не производить контроля.
Приложение "клиент-сервер" формирует запрос к серверу на языке SQL. Удаленный сервер принимает запрос и переадресует его SQL-серверу БД (спец. программа, управляющая БД с помощью команд SQL). SQL-сервер выполняет запрос и возвращает результат.
Достоинства архитектуры "клиент-сервер":
Снижается нагрузка на сеть за счет уменьшения объема данных в пакетах, посылаемых по сети.
Повышается степень безопасности данных за счет жесткого контроля целостности.
Снижаются требования к аппаратному обеспечению пользователя.
Многозвенная архитектура "клиент-сервер"
Многозвенная архитектура "клиент-сервер" предполагает разбиение приложения-клиента на два звена: "тонкий" клиент, располагающийся на компьютере пользователя, и сервер приложений, находящийся на удаленном сервере, УБД и СУБД по-прежнему располагаются на удаленном компьютере.
В случае немногозвенной архитектуры "клиент-сервер" клиент называется "толстым", так как он содержит в себе все функции по обработке БД.
В случае многозвенной (обычно применяют трехзвенную) архитектуры "клиент-сервер" в приложение, называемое "сервером приложений", выносят ряд общих правил обработки БД, называемых бизнес-правилами.
Физическая и логическая структура баз данных.
Физическая организация современных баз данных представляет коммерческую тайну поскольку она во многом определяет производительность СУБД.
Одна из основных функций СУБД – управление данными во внешней памяти. Файловая система не всегда управляет файлами оптимально с точки зрения СУБД поэтому эти функции берёт на себя СУБД.
СУБД хранит во внешней памяти следующие объекты: строки отношений, управляющие структуры (индексы) созданные с целью повышения эффективности выполняемых запросов, журнальную информацию (надёжное хранение данных), служебную информацию.
Доступ к базе данных.Основная единица хранения информации на уровне файла – страница.
СУБД ↔диспетчер файлов ↔ диспетчер дисков ↔ БД
Страница – блок фиксируемой длинны обрабатываемой при дисковых операциях как единое целое. В SQL Server размер страницы 8 Кб. Для более эффективного управления используют extent по 8 страниц в каждом.
В SQL Server могут быть:
Data хранятся данные кроме типов text, image.
Index
Text/Image
Page Free Space → 1 байт
Global application map (GAM) использование extant
Index allocation map (IAM)
Extant бывают однородные и смешанные
Структура файла данных:
Заголовок файла PFS GAM DATA DATA
При необходимости вставить несколько строк в таблицу SQL просматривает страницу Index Allocation Map для поиска extent принадлежащей этой таблице. Когда extent наеден просматривается PFS . Если ни одна из страниц не имеет достаточного места для вставки выделяется новый свободный extent/
Физические структуры используемые для хранения данных в БД
Последовательные файлы
Файлы с прямым доступом
Индексные файлы
Инвертированные списки
Бинарные деревья