Архитектура Баз Данных

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом - тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов - или файловым сервером локальной сети ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с сетевым доступом.

Для всех современных баз данных можно организовать сетевой доступ с многопользовательским режимом работы.

Централизованные базы данных с сетевым доступом могут иметь следующую архитектуру:

• файл-сервер;
• клиент-сервер базы данных;
• трехуровневая архитектура: "тонкий клиент" - сервер приложений - сервер базы данных.

Файл-сервер. На выделенном компьютере в локальной сети (файловом сервере) хранится совместно используемая централизованная БД в виде одного или группы файлов. Все другие компьютеры сети выполняют функции рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка информации. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным нескольких клиентов производительность информационной системы падает, т.к. необходимо дождаться пока пользователь, работающий с данными, завершит свою работу; в противном случае возможно затирание исправлений, сделанных одними пользователями, изменениями других пользователей.

	файлы		файлы

Рис. 9. Схема работы с БД в архитектуре «файл-сервер»

Клиент-сервер. Функции управления базой данных разделены на две части: клиентскую и серверную. На выделенном сервере хранится база данных и устанавливается специальная программа - сервер базы данных. Приложение, установленное на компьютере-клиенте, формирует запрос к серверу на языке запросов SQL. Сервер БД принимает запрос, обеспечивает его выполнение в базе данных, формирует результат и выдает его приложению-клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; он лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю. Поскольку выполнение запроса происходит там же, где хранятся данные, нет необходимости в пересылке больших пакетов данных. В итоге снижается нагрузка на сеть.

.

Рис. 10. Схема работы с БД в архитектуре "клиент-сервер"

Трехуровневая архитектура функционирует в Интранет- и Интернет-сетях. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windows-приложение, взаимодействующее с Web-сервисами. На сервере приложений группируются однотипные запросы от различных пользователей, здесь же имеется копия базы данных. Большинство запросов выполняются на этом уровне. Некоторые уникальные запросы отправляются на сервер БД и выполняются там. Изменения в БД накапливаются на сервере приложений и периодически вносятся на сервер БД. При этом уменьшается сетевой трафик и сложность клиентских приложений, повышается безопасность данных.

Рис. 11. Схема работы с БД в трехуровневой архитектуре