Управл_данными / 20-архитектура

Внутренний уровень

Внутренний уровень является третьим уровнем архитектуры БД (третьим уровнем абстракции).

Внутреннее представление не связано (не совпадает) с физическим уровнем, т.к. физический уровень хранения информации обладает значительной индивидуальностью для каждой системы.

На внутреннем уровне все эти индивидуальности не учитываются, и область хранения представляется как бесконечное линейное адресное пространство.

На нижнем уровне находится внутренняя схема.

Для каждой БД существует только одна внутренняя схема.

11

Внутренняя схема описывает физическую реализацию БД и предназначена для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономного использования дискового пространства.

Именно на этом уровне осуществляется взаимодействие СУБД с методами доступа ОС с целью размещения данных на запоминающих устройствах, создания индексов, извлечения данных и др.

12

На внутреннем уровне хранится следующая информация:

1)Распределение дискового пространства для хранения данных и индексов

2)Описание подробностей сохранения данных (с указанием реальных размеров сохраняемых элементов данных)

3)Сведения о размещении записей

4)Сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования

СУБД отвечает за установление соответствия между всеми тремя типами схем, а также за проверку их непротиворечивости.

13

Физический уровень

Ниже внутреннего уровня находится физический уровень, который контролируется ОС, но под руководством СУБД.

Физический уровень учитывает, каким образом данные будут представлены в компьютере.

Он обеспечивает физический взгляд на БД: дисководы, физические адреса, индексы, указатели и т.д.

За этот уровень отвечают проектировщики физической БД. Которые работают только с известными операционной системе элементами.

14

Модели архитектуры клиентсервер

Сам термин «клиент-сервер» исходно применялся к архитектуре программного обеспечения, которое описывало распределение процесса выполнения по принципу взаимодействия двух программных процессов, один из которых в этой модели назывался «клиентом», а другой — «сервером».

Клиентский процесс запрашивал некоторые услуги, а серверный процесс обеспечивал их выполнение.

При этом предполагалось, что один серверный процесс может обслужить множество клиентских процессов.

15

Три слоя приложений

Как правило, прикладные программы (приложения) предусматривают три основных слоя.

1) Верхний — презентационный слой, отвечающий за взаимодействие человека и компьютера. Средствами этого слоя обрабатывается информация, поступающая от клавиатуры, мыши или других устройств, а также предназначенная для вывода в экранные формы.

2) Средний слой составляет логика прикладной программы — функции, которые зависят от индивидуальных задач программы. Логика приложения, например, определяет различия между системами ввода заказа складского учета. Ее часто называют деловой логикой (или бизнеслогикой), поскольку она строится на основе бизнес-правил, соблюдаемых на данном предприятии.

3) Нижний слой обеспечивает общие функции для других слоев, в том числе для обслуживания файлов, печати, коммуникаций и, наверное, самое главное, функции управления базами данных.

16

Однозвенная архитектура программ клиент-сервер

Однозвенной называется такая программа, в которой три слоя теснейшим образом связаны между собой.

В частности, презентационный слой содержит подробную информацию о структуре базы данных. Слой приложения часто переплетается и с презентационным, и сервисным слоями.

Все три слоя, в том числе и процессор баз данных, почти всегда работают на одном и том же компьютере.

17

Можно подготавливать и многопользовательские однозвенные программы, которые запускаются на нескольких ПК, но распоряжаются общей базой данных.

База данных может храниться либо на одном из этих ПК (одноранговое решение), либо на файл-сервере. Заметим, что каждый ПК, выполняющий такую программу, снабжается собственным экземпляром процессора баз данных (СУБД).

Совместно используются только данные этой базы, но не ее логика.

В качестве сервера, при этом, может выступать Операционная Система и сетевое матобеспечение.

Примером СУБД такой архитектуры может служить MS Access, FoxPro, Dbase, Paradox, ….

Многопользовательские однозвенные программы прекрасно справляются со своими функциями до тех пор,

пока число пользователей не слишком велико.

18

Двухзвенная архитектура клиентсервер

Часто именно такую модель и называют “клиент-сервером”.

Технические проблемы, связанные с производительностью многопользовательских однозвенных программ, решаются с помощью двухзвенной архитектуры клиент-сервер.

Программы такого типа разрабатываются практически так же, как и однозвенные, с тем исключением, что ответственность за функции СУБД несет уже не ПК клиента. Указанные функции возлагаются на компьютер сервера, где хранится и база данных.

В современных условиях основой взаимодействия между приложением и БД служит язык структурированных запросов (SQL).

Предложение, составленное на языке SQL – запрос отправляется серверу базы данных, который обрабатывает его локально на том же компьютере, где находится он сам, и

передает клиентскому ПК только подобранную в соответствии с запросом информацию (ответ).

19

В двухзвенной архитектуре от программы отделены только служебные функции управления базами данных. Презентационный слой и слой бизнеслогики тесно переплетены, и оба подробно информированы о базе данных.

Примером СУБД такой архитектуры может служить Oracle, Sybase или Microsoft SQL Server.

20