chap4网络数据库系统体系结构课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《chap4网络数据库系统体系结构课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- chap4 网络 数据库 系统 体系结构 课件
- 资源描述:
-
1、本章摘要 目前网络数据库系统主要是按照客户机目前网络数据库系统主要是按照客户机/ /服务器服务器(C/S)(C/S)模式或者浏览器模式或者浏览器/ /服务器服务器(B/S)(B/S)模式来建立的。模式来建立的。本章将介绍本章将介绍C/SC/S体系结构和体系结构和B/SB/S体系结构的工作原理体系结构的工作原理和技术特点,以及基于和技术特点,以及基于C/SC/S模式和模式和B/SB/S模式的网络数模式的网络数据库的基本概念、工作过程和关键技术。据库的基本概念、工作过程和关键技术。 通过本章的学习,大家应该对基于通过本章的学习,大家应该对基于C/SC/S模式和基模式和基于于B/SB/S模式的网络数
2、据库系统的基本概念、组成结构、模式的网络数据库系统的基本概念、组成结构、实现技术和技术特点有一个比较全面的了解。实现技术和技术特点有一个比较全面的了解。4.1.1 4.1.1 二层结构的二层结构的C/SC/S系统系统 所谓的所谓的C/SC/S体系结构是指由一个或多个客户机体系结构是指由一个或多个客户机和一个或多个服务器与底层的操作系统及通讯系和一个或多个服务器与底层的操作系统及通讯系统一起形成的一个统一起形成的一个允许分布式允许分布式计算、分析和表示计算、分析和表示的复合系统。的复合系统。 其中的一个或多个计算机提供服务,称为其中的一个或多个计算机提供服务,称为服服务器(务器(ServerSe
3、rver); ;其他的计算机则接受服务,称其他的计算机则接受服务,称为为客户机(客户机(ClientClient)。C/SC/S结构模式经历了两个结构模式经历了两个阶段:即两层结构的阶段:即两层结构的C/SC/S系统和多层结构的系统和多层结构的C/SC/S系系统。统。 4.14.1概述概述 C/S C/S结构模式将用户界面逻辑和应用处理逻辑通结构模式将用户界面逻辑和应用处理逻辑通过前端开发工具融合在一起,将一个复杂的计算过前端开发工具融合在一起,将一个复杂的计算机应用任务分解成多个不同的子任务,把它们分机应用任务分解成多个不同的子任务,把它们分配到具有前端配到具有前端( (客户机客户机) )和
4、后端和后端( (服务器服务器) )的分布式的分布式计算机环境中,在前端客户机上计算机环境中,在前端客户机上运行应用程序运行应用程序,而后端服务器则而后端服务器则提供某些特定服务提供某些特定服务。服务器提供。服务器提供的服务有数据库服务、文件服务和通信服务等。的服务有数据库服务、文件服务和通信服务等。 工作过程一般是:客户机提出数据服务请求,工作过程一般是:客户机提出数据服务请求,服务器把按照请求处理后的数据传送给客户。服务器把按照请求处理后的数据传送给客户。1 1 二层结构的二层结构的C/SC/S系统结构系统结构 客户机通过向服务器请求数据服务,做必要的处客户机通过向服务器请求数据服务,做必要
5、的处理,将结果显示给用户,是一个理,将结果显示给用户,是一个面向用户面向用户的接口或应的接口或应用程序;而服务器负责监听客户的数据服务请求,为用程序;而服务器负责监听客户的数据服务请求,为客户的请求提供所要求的服务,包括数据存取、数据客户的请求提供所要求的服务,包括数据存取、数据加工和处理加工和处理 。 C/SC/S体系结构的特点体现在以下方面:体系结构的特点体现在以下方面: (1) (1) 数据库安装在服务器一端,数据库的完整性和一数据库安装在服务器一端,数据库的完整性和一致性有了结构上的保证;致性有了结构上的保证; (2)(2)客户机为应用提供图形接口,而应用的数据处理客户机为应用提供图形
6、接口,而应用的数据处理部分由服务器完成。这样,一个应用分成了两个部分,部分由服务器完成。这样,一个应用分成了两个部分,分布于网络上,便于充分发挥客户机和服务器的处理分布于网络上,便于充分发挥客户机和服务器的处理能力;能力; (3)(3)网上仅仅传输网上仅仅传输记录记录而非文件,与集中式系统相比而非文件,与集中式系统相比系统整体性能有了质的飞跃,网络吞吐能力也大为增系统整体性能有了质的飞跃,网络吞吐能力也大为增强;强; (4)(4)系统升级容易,可塑性好,能保护已有的投资。系统升级容易,可塑性好,能保护已有的投资。 尽管两层结构的尽管两层结构的C/SC/S系统实现了系统实现了功能功能的分布,的分
7、布,但它仅能在各自的客户机和数据服务器之间使但它仅能在各自的客户机和数据服务器之间使用,功能分布还不均匀,系统的性能、可伸缩用,功能分布还不均匀,系统的性能、可伸缩性和可扩展性较差,使得系统难于维护,不能性和可扩展性较差,使得系统难于维护,不能支持大量用户的访问和高容量事务处理的应用。支持大量用户的访问和高容量事务处理的应用。为此,人们引入了三层的为此,人们引入了三层的C/SC/S结构模式,即在客结构模式,即在客户端和数据库服务器之间增加一个户端和数据库服务器之间增加一个应用服务器应用服务器。4.1.2 4.1.2 三层结构的三层结构的C/SC/S系统系统 在三层C/S结构中,服务器端被分为两
8、部分:即应用服务器和数据库服务器,形成“客户机应用服务器数据库服务器”模式。 客户机主要提供用户登陆界面,负责用户与应用程客户机主要提供用户登陆界面,负责用户与应用程序之间的对话;序之间的对话; 应用服务器包括了从客户端划分出来的一部分应应用服务器包括了从客户端划分出来的一部分应用和从原来数据库服务器中划分过来的一部分工作,用和从原来数据库服务器中划分过来的一部分工作,主要实施商业和应用逻辑,并基于商业规则确认从主要实施商业和应用逻辑,并基于商业规则确认从客户端得到的数据,响应客户端的请求,完成业务客户端得到的数据,响应客户端的请求,完成业务处理或复杂计算;处理或复杂计算; 数据库服务器执行存
9、储数据和处理数据的功能,它数据库服务器执行存储数据和处理数据的功能,它分析功能服务器送来的分析功能服务器送来的SQLSQL命令,实现对数据库的读命令,实现对数据库的读写等操作,并将结果返给功能服务器,再传给客户写等操作,并将结果返给功能服务器,再传给客户端。端。 三层体系结构的优势在于:三层体系结构的优势在于: (1)(1)在应用服务器中封装了商业规则,不同的客户在应用服务器中封装了商业规则,不同的客户程序可以共享同一中间层,不必由每个客户程序单程序可以共享同一中间层,不必由每个客户程序单独实现商业逻辑。独实现商业逻辑。 (2)(2)可以把一些敏感的功能放在有严密保护措施的可以把一些敏感的功能
10、放在有严密保护措施的应用程序服务器层上,不至于使用户界面变得复杂。应用程序服务器层上,不至于使用户界面变得复杂。 (3)(3)实现了分布式数据处理。即可以把一个应用程实现了分布式数据处理。即可以把一个应用程序分布在几个机器上运行,这样就可以提高应用程序分布在几个机器上运行,这样就可以提高应用程序的性能。同时,通过冗余配置还可以保证不会因序的性能。同时,通过冗余配置还可以保证不会因为局部故障而导致整个应用程序崩溃,有利于网络为局部故障而导致整个应用程序崩溃,有利于网络系统的安全。系统的安全。 三层体系结构的数据库系统优势在于:三层体系结构的数据库系统优势在于: (1) (1) 系统可根据需要把各
11、个服务分别或重复地分布系统可根据需要把各个服务分别或重复地分布在不同的计算机上,使整个系统的工作量平衡分配在不同的计算机上,使整个系统的工作量平衡分配到网络中,从而实现最佳的性能;到网络中,从而实现最佳的性能; (2) (2) 由应用服务器统一管理数据库连接、数据接收、由应用服务器统一管理数据库连接、数据接收、数据同步、事务处理和线程调度等工作数据同步、事务处理和线程调度等工作, ,因此可最因此可最大限度地保障了数据的统一、完整和准确性能;大限度地保障了数据的统一、完整和准确性能; (3) (3) 对系统的修改或升级可简化到只对某个特定部对系统的修改或升级可简化到只对某个特定部件的更换,使系统
12、的维护和升级更加容易;件的更换,使系统的维护和升级更加容易; (4) (4) 适用范围广且支持适用范围广且支持Intranet/ InternetIntranet/ Internet,并,并具有很强的开放性;具有很强的开放性; (5) (5) 实现大用户量、大吞吐量下的负载平衡。三实现大用户量、大吞吐量下的负载平衡。三层结构将应用层结构将应用纵向纵向均匀分布在客户端、应用服务器均匀分布在客户端、应用服务器和数据库服务器上,和数据库服务器上,横向横向分布在多个应用服务器和分布在多个应用服务器和数据库服务器上,应用的分布实现了负载的平衡。数据库服务器上,应用的分布实现了负载的平衡。因此,在大用户量
13、、大吞吐量情况下,仍能迅速响因此,在大用户量、大吞吐量情况下,仍能迅速响应每个客户端的需求。应每个客户端的需求。 C/S C/S结构的弱点:结构的弱点: 第一,第一,C/SC/S结构的计算能力过于分散,网络中服务结构的计算能力过于分散,网络中服务器和客户机的数目正发生器和客户机的数目正发生“细胞细胞”分裂,使得系统分裂,使得系统的管理费用以几何级数的方式增长;的管理费用以几何级数的方式增长; 第二,第二,C/SC/S结构中数据库信息的使用一般只限于结构中数据库信息的使用一般只限于局局域网域网的范围内,无法利用的范围内,无法利用InternetInternet的网络资源;的网络资源; 第三,在第
14、三,在C/SC/S结构中,无论多小的企业都必须安装结构中,无论多小的企业都必须安装自己的服务器,而服务器和服务器软件的管理和维自己的服务器,而服务器和服务器软件的管理和维护都是非常复杂的工作,需要专门人员负责,小企护都是非常复杂的工作,需要专门人员负责,小企业往往无力购买高性能的服务器和聘任专门的技术业往往无力购买高性能的服务器和聘任专门的技术人员,因此人员,因此C/SC/S结构的网络数据库系统不利于小企业结构的网络数据库系统不利于小企业计算机应用的发展。计算机应用的发展。 4.1.3 4.1.3 B/SB/S模式及其工作原理模式及其工作原理 目前目前WebWeb技术与数据库管理系统(技术与数
15、据库管理系统(DBMSDBMS)相互融)相互融合领域的研究已成为热点方向之一,数据库厂家和合领域的研究已成为热点方向之一,数据库厂家和WEBWEB公司也纷纷推出各自的产品和中间件支持公司也纷纷推出各自的产品和中间件支持WebWeb技技术和术和DBMSDBMS的融合,将两者取长补短,发挥各自的优的融合,将两者取长补短,发挥各自的优势,使用户可以在势,使用户可以在WebWeb浏览器上方便地检索数据库的浏览器上方便地检索数据库的内容。内容。 所谓所谓WebWeb数据库管理系统是指基于数据库管理系统是指基于WebWeb模式的模式的DBMSDBMS的信息服务的信息服务,充分发挥,充分发挥DBMSDBMS
16、高效的数据存储和管理高效的数据存储和管理能力,以能力,以WebWeb这种浏览器这种浏览器/ /服务器(服务器(B/SB/S)模式为平台,)模式为平台,将客户端融入统一的将客户端融入统一的WebWeb浏览器,为浏览器,为InternetInternet用户提用户提供使用简便、内容丰富的服务。供使用简便、内容丰富的服务。WebWeb数据库管理系统数据库管理系统必将成为必将成为InternetInternet和和IntranetIntranet提供的核心服务,为提供的核心服务,为InternetInternet上的电子商务提供技术支持。上的电子商务提供技术支持。 B/S B/S结构是一种全新的软件系
17、统构造技术,结构是一种全新的软件系统构造技术,它主要是利用了比较成熟的它主要是利用了比较成熟的WWWWWW浏览器技术,浏览器技术,结合浏览器的多种结合浏览器的多种ScriptScript语言语言( (如如VBScriptVBScript,JavaScriptJavaScript等等等等) )和和ActiveXActiveX技术,通过技术,通过浏览浏览器器实现原来需要复杂专用软件才能实现的强实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能,并节约了开发成本。大功能,并节约了开发成本。 (1) B/S (1) B/S结构模式结构模式 基于基于B/SB/S的网络数据库应用系统通常采用三层或的网络数据库应用
18、系统通常采用三层或多层结构。下图给出的是多层结构。下图给出的是“浏览器浏览器WebWeb服务器服务器数据库服务器数据库服务器”三层结构,用户完全通过三层结构,用户完全通过WWWWWW浏览浏览器登录,一部分事务逻辑在前端实现,但是主要事器登录,一部分事务逻辑在前端实现,但是主要事务逻辑在服务器端实现。务逻辑在服务器端实现。 图图4.44.4给出的是给出的是“浏览器浏览器WebWeb服务器服务器中间中间件件数据库服务器数据库服务器”多层结构,这一结构中的多层结构,这一结构中的中间件通常通过定义中间件通常通过定义统一的数据模型统一的数据模型来解决不同来解决不同数据库之间的数据转化问题,确保客户机和服
19、务数据库之间的数据转化问题,确保客户机和服务器之间信息查询和结果返回的顺畅性。目前流行器之间信息查询和结果返回的顺畅性。目前流行的的B/SB/S结构多采用多层结构。结构多采用多层结构。 B/S B/S结构模式下的工作过程大致如下:当浏览器向结构模式下的工作过程大致如下:当浏览器向某一某一WebWeb服务器提出服务请求后,服务器提出服务请求后,WebWeb服务器首先对服务器首先对用户身份进行验证,然后用文本传输协议用户身份进行验证,然后用文本传输协议(HTTP)(HTTP)把把所需的文件资料传给客户机;客户机接收传来的文所需的文件资料传给客户机;客户机接收传来的文件资料,并按照件资料,并按照HT
20、TPHTTP格式把它显示在格式把它显示在WebWeb浏览器上。浏览器上。 WebWeb服务器服务器既是一个浏览服务器,又是一个应用服务既是一个浏览服务器,又是一个应用服务器,整个应用逻辑和商业规则都可驻留其上,所以器,整个应用逻辑和商业规则都可驻留其上,所以它是整个结构的核心。它是整个结构的核心。 多层多层B/SB/S结构实际上引入了中间件,将业务处理交给结构实际上引入了中间件,将业务处理交给中间件处理。这些中间件都是一些常用的数据库处中间件处理。这些中间件都是一些常用的数据库处理技术,如理技术,如CGI,API,ASP,JDBCCGI,API,ASP,JDBC等,其中等,其中CGICGI是目
21、前的是目前的标准接口。标准接口。(2) B/S(2) B/S模式的工作原理模式的工作原理 在下图中,客户机的在下图中,客户机的WebWeb浏览器通过使用浏览器通过使用URLURL来指定所需要的来指定所需要的HTMLHTML文件的惟一地址,解文件的惟一地址,解释释HTMLHTML文件,并展示给用户。当用户通过浏文件,并展示给用户。当用户通过浏览器输入览器输入URLURL文件请求时,文件请求时,WebWeb服务器通过采服务器通过采用的用的HTTPHTTP协议获得用户输入的数据,如果不协议获得用户输入的数据,如果不要访问数据库则按下图要访问数据库则按下图方向运行;如果用方向运行;如果用户请求访问数据
22、库,则按户请求访问数据库,则按方向运行。方向运行。WEB浏览器客户端WEB服务器CGICGI执行程序数据库网关DBMS引擎(1)(2)数据库HTML文件HTML文件HTML文件返回数据SQL语句 B/SB/S结构模式和结构模式和C/SC/S结构模式都是以结构模式都是以请求请求/ /问题问题方式来执行的,但传统的方式来执行的,但传统的C/SC/S模式需在客户端集中模式需在客户端集中了大量应用软件,而了大量应用软件,而B/SB/S模式则是一种基于模式则是一种基于WebWeb的三的三级或多级级或多级C/SC/S结构,结构,客户端只需有统一的浏览器软客户端只需有统一的浏览器软件件。总体上说,。总体上说
23、,B/SB/S体系结构具有以下优势:体系结构具有以下优势: 1)1)统一的浏览器访问界面。统一的浏览器访问界面。 2)2)开发效率高。开发效率高。 3)3)具有极强的伸缩性。具有极强的伸缩性。 4)4)开放性。开放性。 5)5)减少了客户端维护工作量。减少了客户端维护工作量。 4.2 4.2 基于基于C/SC/S模式的数据库系统模式的数据库系统 基于基于C/SC/S模式的网络数据库系统以数据库模式的网络数据库系统以数据库服务器为中心,不仅要对数据库进行查询,服务器为中心,不仅要对数据库进行查询,还要对数据库进行大量更新还要对数据库进行大量更新, ,同时还要保证同时还要保证多个并发用户工作时的响
24、应速度和数据完整多个并发用户工作时的响应速度和数据完整性。本节将介绍基于性。本节将介绍基于C/SC/S模式的网络数据库模式的网络数据库系统的需求、功能划分、系统结构和主要关系统的需求、功能划分、系统结构和主要关键技术。键技术。 4.2.1 4.2.1 基于基于C/SC/S模式的数据库系统的需求模式的数据库系统的需求 ( (1)1)联机事务处理联机事务处理(OLTP)(OLTP)的需求的需求 : :要求系统的吞吐量要要求系统的吞吐量要高,响应时间要短,能够均衡地分配负载,减少网络高,响应时间要短,能够均衡地分配负载,减少网络传输量。对数据的完整性和可用性也有很高要求。传输量。对数据的完整性和可用
25、性也有很高要求。 (2)(2)企业管理模式的改变企业管理模式的改变 : :从集中式走向分布式,由孤从集中式走向分布式,由孤立的系统走向集成的系统,由总站级管理走向企业的立的系统走向集成的系统,由总站级管理走向企业的全局性管理。全局性管理。 (3)(3)高端商用市场的客户对系统的可扩展性、可管理性、高端商用市场的客户对系统的可扩展性、可管理性、安全性和高可用性的需求。安全性和高可用性的需求。 (4)(4)对数据和服务的集成要求对数据和服务的集成要求 (5)(5)开放的系统结构要求开放的系统结构要求 (6)(6)信息的处理、获取、发布、存储等高的性能要求。信息的处理、获取、发布、存储等高的性能要求
展开阅读全文