数据库系统体系结构-数据库技术与应用

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：客户/服务器数据库系统可以分为集中的服务器结构和分布的服务器结构。与主从式结构数据库系统相似，在集中的服务器结构中，一个数据库服务器要为众多的客户服务，往往容易成为瓶颈，制约系统的性能。

从数据库管理系统角度来看，数据库系统是一个三级模式结构，但数据库的这种模式结构对最终用户和程序员是透明的，他们见到的仅是数据库的外模式和应用程序。从最终用户角度来看，数据库系统分为单用户结构、主从式结构、分布式结构和客户/服务器结构。

1.单用户数据库系统

单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在单用户系统中，整个数据库系统，包括应用程序、DBMS和数据都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机器之间共享数据困难。

2.主从式结构的数据库系统

主从式结构数据库系统是指一个主机带多个终端的多用户结构数据库系统。在这种结构中，数据库系统，包括应用程序、DBMS和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，如图1－7所示。

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图1—7　主从式数据库系统

主从式结构数据库系统的优点是简单，数据库易于管理与维护。缺点是用户和数据量增加到一定程度后，主机的任务会过分繁重，成为瓶颈，从而使系统性能大幅度下降。另外，当主机出现故障时，整个系统都不能使用，因此系统的可靠性不高。

3.分布式结构的数据库系统

分布式结构的数据库系统是指数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理上分布在计算机网络的不同节点上，如图1－8所示。网络中的每个节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。

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图1—8　分布式数据库系统

分布式结构的数据库系统是计算机网络发展的必然产物，它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。但数据的分布存放，给数据的处理、管理与维护带来困难。此外，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速度的制约。

4.客户/服务器结构的数据库系统

主从式结构数据库系统中的主机和分布式数据库系统中的每个节点机是一个通用计算机，既执行DBMS功能又执行应用程序。随着工作站功能的增强和广泛使用，人们开始把DBMS功能和应用分开，网络中某个（些）节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，其他节点上的计算机DBMS的外围应用开发工具，支持用户的应用，称为客户机，这就是客户/服务器结构的数据库系统。

一方面，在客户/服务器结构数据库系统中，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（而不是整个数据），从而显著减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负载能力；

另一方面，客户/服务器数据库往往更加开放。一般客户与服务器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，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维护开销。

客户/服务器数据库系统可以分为集中的服务器结构和分布的服务器结构。前者在网络中仅有一台数据库服务器，而客户服务器是多台。后者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。

与主从式结构数据库系统相似，在集中的服务器结构中，一个数据库服务器要为众多的客户服务，往往容易成为瓶颈，制约系统的性能。

与分布式结构相似，在分布的服务器结构中，数据分布在不同的服务器上，从而给数据的处理、管理与维护带来困难。

数据库系统体系结构-数据库技术与应用

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