数据库系统体系结构

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1、第3章数据库系统体系结构教材：数据库技术及应用2006年4月宁可、吴菁、胡海编著本章要点集中式系统客户/服务器系统分布式系统数据库接口目录3.1集中式系统3.2客户/服务器系统3.2.1客户/服务器结构3.2.2N层客户机-服务器结构3.3分布式系统3.3.1分布式系统的基本概念3.3.2分布式数据库系统的主要特点3.4数据库接口3.4.1通过ODBC连接数据库3.4.2通过JDBC连接数据库3.4.3通过OLEDB连接数据库3.4.4通过专用接口连接数据库3.4.5通用数据库接口和专用数据库接口的比较3.5应用实例小结3.1集中式系统集中式系统

2、是指运行在一台计算机上，不与其它计算机系统交互的数据库系统。这些主要表现在运行在个人计算机上的单用户数据库系统和运行在大型主机上的高性能数据库系统。对于个人计算机上的单用户数据库系统来说，其结构简单，容易设计、构造、操作和维护，但数据处理能力有限，而集中式大型机系统则一般常用于大规模的批处理系统，这些应用常见于银行业、保险业等。图3-2：高性能数据库系统。主机终端图3-1：单用户数据库系统个人计算机3.2客户/服务器系统随着计算机网络和计算机软硬件技术的发展，计算机的性能价格比越来越高，使原集中式系统的终端变为个人计算机，而相应的由原集中式系统中

3、主机完成的任务也有所划分，即由原集中式系统中主机完成的用户界面功能现在由个人计算机来处理，集中式系统变为服务器系统，以满足客户系统产生的请求，客户/服务器系统一般结构如图3-3所示。服务器客户机客户机客户机客户机图3-3客户/服务器系统一般结构网络在该体系结构中，数据的存储和管理通常由服务器来承担，此服务器称为数据库服务器。3.2.1客户/服务器结构对于数据库系统而言，客户/服务器系统可将数据库功能大致分为两个部分：前端客户机系统和后端服务器系统。前端客户机系统主要包括图形用户界面工具、表格及报表生成和书写工具等；后端服务器系统负责数据的存取和控

4、制，包括故障恢复和并发控制等。从功能来说，客户/服务器系统的功能划分如图3-4所示。表格用户界面SQL用户界面图形化界面数据库引擎前端客户机系统后端服务器系统接口图3-4客户/服务器系统的功能划分客户/服务器系统对数据的一般处理过程，如图3-5所示，请求和接收数据信息的具体描述如下：（1）用户在客户端请求数据查询。（2）请求被翻译成SQL语言。（3）SQL请求通过网络被传送到服务器端。（4）数据库服务器在存储数据的计算机上进行检索。（5）在服务器上检索得到的结果通过网络传递给客户端。（6）结果在客户端呈现给用户。服务器客户机服务请求响应图3-5客

5、户/服务器系统对数据的处理过程3.2.2N层客户/服务器结构一个信息系统应用程序通常可以分成数据层、商业逻辑层和视图层，这种客户/服务器结构可称为三层结构，图3-6说明了这三层间的相互作用，其中用户层（视图层）是作为商业逻辑层的一个客户，而商业逻辑层作为数据层的一个客户。图3-6三层结构间的相互作用视图层商业逻辑层数据层用户请求信息请求请求响应数据查询查询响应上述三层客户/服务器结构的各层所包含内容及功能分别是：1．数据层在客户机-服务器结构中包含数据库的层，该层主要管理存储的数据，通常由一个或多个数据库实现。2.商业逻辑层在客户机-服务器结构中

6、包含应用系统的程序逻辑实现的部分，该层实现商务处理的规则和程序。3.视图层在客户机-服务器结构中包含用户界面和其他访问系统的组件的部分，该层主要用于接收用户的输入、格式化并显示处理结果。相对而言，三层结构的应用软件在网络上更容易分布和复制。层间的交互总是请求或响应，这使层次与层次之间相对独立。因此它们可以放在不同的计算机系统中，用网络连接和中间件作为粘结剂将它们绑定在一起形成一个单独的应用系统。3.3分布式系统计算机网络化使计算机资源得到共享，这些资源包括软件资源和硬件资源，这使得现代信息系统的部件或功能通常可分布于多个计算机系统和不同的地理位置

7、上，这种将部件或功能分布到不同计算机系统和不同位置的方法一般称为分布式计算或分布式处理。在分布式计算（DistributedComputing）环境中，一项计算处理任务可被分成若干部分，对相应数据（通常是来自于网络中不同计算机的分布式数据）的处理也不是由一台计算机完成，而是多台计算机协作完成的。如图3-12所示，一项任务W由Wa和Wb组成。而Wa和Wb分别在计算机A和计算机B上完成。计算机A完成Wa计算机B完成Wb任务W图3-12任务W由Wa和Wb组成的分布式处理图分布式系统中的计算机规模可大可小，小到个人计算机、大到工作站或大型机系统。对分布式

8、系统中的计算机，有多种不同的称呼，如节点或结点等，这可依据上下文的不同而异。分布式系统的一般结构如图3-13所示。在图中，各个节点间可通