第三节 数据库系统结构 (1) (2)
1.外模式/模式映象
定义外模式与模式之间的对应关系:每一个外模式都对应一个外模式/模式映象,映象定义通常包含在
各自外模式的描述中。
外模式/模式映象的用途:保证数据的逻辑独立性,当模式改变时,数据库管理员修改有关的外模式/
模式映象,使外模式保持不变,应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据
与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性。
2.模式/内模式映象
模式/内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。例如,说明逻辑记录和字段在
内部是如何表示的,数据库中模式/内模式映象是唯一的,该映象定义通常包含在模式描述中。
模式/内模式映象的用途:保证数据的物理独立性,当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存
储结构),数据库管理员修改模式/内模式映象,使模式保持不变,应用程序不受影响。保证了数据与程序
的物理独立性,简称数据的物理独立性。
1.3.2 数据库系统外部的体系结构
1. 单用户数据库系统
整个数据库系统(应用程序、DBMS、数据)装在一台计算机上,为一个用户独占,不同机器之间不能共享
数据。早期的最简单的数据库系统。
2. 主从式结构的数据库系统
一个主机带多个终端的多用户结构数据库系统,包括:应用程序、DBMS、数据,都集中存放在主机上,
所有处理任务都由主机来完成各个用户通过主机的终端并发地存取数据库,共享数据资源。
优点:易于管理、控制与维护;缺点:
当终端用户数目增加到一定程度后,主机的任务会过分繁重,
成为瓶颈,从而使系统性能下降。
系统的可靠性依赖主机,当主机出现故障时,整个系统都不能使用。
3. 分布式结构的数据库系统
数据库中的数据在逻辑上是一个整体,但物理地分布在计算机网络的不同结点上。网络中的每个结点都
可以独立处理本地数据库中的数据,执行局部应用,同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据,
执行全局应用
优点:适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求;缺点:数据的分布存放给数据的
处理、管理与维护带来困难。当用户需要经常访问远程数据时,系统效率会明显地受到网络传输的制约。
4.客户/服务器结构的数据库系统
把DBMS功能和应用分开,网络中某个(些)结点上的计算机专门用于执行DBMS功能,称为数据库服务器,
简称服务器,其他结点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具,用户的应用系统,称为客户机。客户/服
务器数据库系统的种类:集中的服务器结构;一台数据库服务器,多台客户机;分布的服务器结构;在网络
中有多台数据库服务器;分布的服务器结构是客户/服务器与分布式数据库的结合。
优点:客户端的用户请求被传送到数据库服务器,数据库服务器进行处理后,只将结果返回给用户,从
而显著减少了数据传输量,数据库更加开放,客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行,
可以使用不同厂商的数据库应用开发工具;缺点:“胖客户”问题,系统安装复杂,工作量大,应用维护困
难,难于保密,造成安全性差,相同的应用程序要重复安装在每一台客户机上,从系统总体来看,大大浪费
了系统资源,系统规模达到数百数千台客户机,它们的硬件配置、操作系统又常常不同,要为每一个客户机
安装应用程序和相应的工具模块,其安装维护代价便不可接受了。
浏览器/应用服务器/数据库服务器结构:客户端,浏览器软件、用户界面,浏览器的界面统一,广大用
户容易掌握,大大减少了培训时间与费用;服务器端分为两部分,Web服务器、应用服务器,数据库服务器
等。大大减少了系统开发和维护代价,能够支持数万甚至更多的用户 。
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