2.4. Классификация систем баз данных

По характеру использования системы баз данных делят на однопользовательские (персональные) и многопользовательские.

Однопользовательские системы – это системы, в которых в одно и то же время к базе данных может получить доступ не более одного пользователя, так называемые базы данных с локальным доступом.

Многопользовательские системы – это системы, в которых к базе данных могут получить доступ одновременно несколько пользователей, так называемые базы данных с удаленным (сетевым) доступом. Различия между многопользовательской и однопользовательской системами проявляется в их внутренней структуре построения, различии используемых аппаратно-технических средств и потому практически не видны конечному пользователю. Основная задача многопользовательских систем – позволить каждому отдельному пользователю работать с системой как с однопользовательской.

Современные многопользовательские системы централизованных баз данных с удаленным (сетевым) доступом предполагают различные архитектуры построения подобных систем:

• файл/сервер;

• клиент/сервер.

А рхитектура построения систем БД типа файл/сервер предполагает выделение одного из компьютеров сети в качестве центрального (сервер файлов). На таком компьютере хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие компьютеры 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 большинстве случаев и производится обработка данных. 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. Концепция файл/сервер условно отображена на рис. 2.5, а.

В концепции клиент/сервер подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральный компьютер – сервер базы данных – должен обеспечивать выполнение некоторого объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (приложением с рабочей станции), порождает поиск, извлечение, а в некоторых случаях даже первичную обработку данных на сервере. Извлеченные данные или результаты их первичной обработки (но не файлы) передаются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент/сервер является использование специального языка запросов SQL. Концепция клиент/сервер условно отображена на рис. 2.5, б. В дальнейшем мы рассмотрим особенности данной архитектуры более подробно.

По технологии обработки данных системы баз данных подразделяются на централизованные и распределенные.

В централизованной системе база данных физически хранится в памяти одного компьютера. Если он является компонентом компьютерной сети, возможен распределенный, т.е. из различных узлов сети, доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях.

Распределенная система баз данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей БД, хранимых в различных компьютерах-серверах, которые в общем случае могут быть удалены географически друг от друга на значительные расстояния, т.е. территориально распределены. Связь между различными компьютерами осуществляется с помощью программного обеспечения для управления компьютерной сетью, основанного на архитектуре клиент/сервер. Такое программное обеспечение, выполняющее сетевые функции, часто является встроенным компонентом операционной системы компьютера, например, Windows NT.

Преимущество распределенной обработки данных проявляется в соответствии практическим условиям работы многих предприятий и организаций. К примеру, в практике работы металлургического комбината, использующего единую информационную систему, обработка данных выполняется таким образом, что полный набор всех данных не сохраняется на одном компьютере, а распределяется на отдельных компьютерах, для пользователей же организован доступ к данным нескольких компьютеров. В частности, данные о работе доменного цеха хранятся на одном сервере, агломерационного цеха – на другом, рудообогатительной фабрики – на третьем и т.д. При этом серверы, как правило, расположены на территории соответствующих цехов. Пользователь (клиент) из управления комбинатом, составляющий сводку о работе предприятия в целом, может получить доступ к любому количеству цеховых серверов одновременно, т.е. за один запрос можно получить комбинированные данные двух или более серверов. В этом случае серверы рассматриваются клиентом как один с логической точки зрения, и пользователь может не знать, на каком именно компьютере какая часть данных содержится.

В общем случае компьютеры клиентов могут иметь свои собственные сохраняемые данные, а компьютер сервера может иметь свои собственные приложения, формирующие запросы. В этом случае каждый компьютер будет выступать в роли сервера для одних пользователей и в роли клиента для других (рис. 2.6). Это пример полной распределенной системы баз данных. Полная поддержка для распределенных баз данных означает, что отдельное приложение может «прозрачно» обрабатывать данные, распределенные на множестве различных баз данных, управление которыми осуществляют разные СУБД, работающие на многочисленных компьютерах с различными операционными системами, соединенных вместе коммуникационными сетями. Термин «прозрачно» означает, что приложение выполняет обработку данных с логической точки зрения, как будто управление данными полностью осуществляется одной СУБД, работающей на отдельном компьютере.