Wprowadzenie do architektury DBMS
Baza danych to zbiór powiązanych danych. Dane mogą być zbiorem faktów i liczb, które można przetwarzać w celu uzyskania dodatkowych informacji. System zarządzania bazą danych przechowuje dane i pobiera je w razie potrzeby. Użytkownik może również manipulować i generować więcej informacji na podstawie bieżących danych. Baza danych ma takie cechy, jak rzeczywisty byt, tabele oparte na relacjach, izolacja danych i aplikacji, mniejsza nadmiarowość danych i spójność. DBMS zapewnia również język zapytań, dzięki czemu jest bardziej wydajny i zgodny z właściwościami ACID. Z DBMS może jednocześnie korzystać wielu użytkowników. W tym temacie poznamy architekturę DBMS.
Rodzaje architektury DBMS
System bazy danych może być scentralizowany lub zdecentralizowany. Zależy to od architektury bazy danych. Architektura bazy danych jest logicznie dwojakiego rodzaju:
- 2-poziomowa architektura DBMS
- 3-warstwowa architektura DBMS
Baza danych może również mieć architekturę jednopoziomową.
Architektura 1-poziomowa
Gdy używana jest architektura jednowarstwowa, baza danych jest dostępna bezpośrednio dla użytkownika. Użytkownik może uzyskać bezpośredni dostęp do bazy danych i korzystać z danych. Wszelkie zmiany tutaj wprowadzone zostaną odzwierciedlone bezpośrednio w bazie danych. Nie zapewnia przydatnego narzędzia, z którego mogą korzystać użytkownicy końcowi. Architektura 1-poziomowa jest wykorzystywana głównie do tworzenia aplikacji lokalnych i można ich używać bezpośrednio do komunikacji z bazą danych i szybkiego reagowania.
Architektura dwupoziomowa
Dwupoziomowa architektura DBMS jest podobna do architektury klient-serwer. W architekturach dwuwarstwowych istnieją aplikacje po stronie klienta i mogą one łatwo komunikować się z bazą danych, która byłaby obecna po stronie serwera. Aby interakcja przebiegła pomyślnie, użytkownik może korzystać z interfejsów API takich jak ODBC i JDBC. Wszystkie aplikacje i interfejsy użytkownika, które potrzebują danych do ich przetwarzania, znajdują się po stronie klienta. Serwer bierze na siebie odpowiedzialność za zapewnienie funkcjonalności takich jak przetwarzanie zapytań i zarządzanie transakcjami. Aby połączyć oba te elementy i uzyskać połączenie z DBMS, aplikacja po stronie klienta może ustanowić je po stronie serwera.
ODBC, który jest skrótem od Open Database Connectivity, który pomaga w zapewnieniu interfejsu API, który umożliwia aplikacjom po stronie klienta połączenie z DBMS, a następnie dalszą pracę. Najpopularniejszymi dostawcami są sterowniki ODBC. Ten rodzaj architektury zapewnia DBMS dodatkowe kontrole bezpieczeństwa i uwierzytelniania również dla aplikacji. Tej architektury używa się tam, gdzie muszą uzyskać dostęp do DBMS za pomocą dowolnej aplikacji. Aplikacje są niezależne od bazy danych pod względem działania, projektowania i programowania. Warstwą prezentacji może być komputer PC, telefon komórkowy, tablet itp. Przykładem architektury dwuwarstwowej może być system zarządzania kontaktami z wykorzystaniem MS Access.
Architektura 3-poziomowa
Czynnikiem odróżniającym między warstwą 1, warstwą 2 i warstwą 3 jest to, że poprzednie dwa mają złożoność i są reprezentowane na podstawie sposobu wykorzystania danych znajdujących się w bazie danych. Architektura poziomu 3 jest szeroko stosowana i pomaga w efektywnym projektowaniu bazy danych. Idealnie składa się z trzech części:
- Baza danych lub warstwa danych: Obecna baza danych działa we współpracy z językiem przetwarzania zapytań. Relacje mogą być definiowane wraz z danymi, a także ograniczenia mogą być definiowane na tym poziomie.
- Aplikacja lub warstwa środkowa: warstwa aplikacji działa jako abstrakcyjny widok bazy danych. Gdy ta warstwa jest używana, możemy mieć serwer aplikacji i program razem, aby uzyskać dostęp do bazy danych. Za każdym razem, gdy użytkownik końcowy uzyskuje dostęp do bazy danych, nie jest świadomy istnienia bazy danych. Podobnie, na bazę danych nie ma wpływu użytkownik, który uzyskuje do niej dostęp. Warstwa aplikacji koncentruje się głównie na byciu oprogramowaniem pośrednim lub bramą i działa jako mediator między użytkownikiem a bazą danych.
- Warstwa użytkownika lub prezentacji: użytkownik końcowy wchodzi w interakcję z bazą danych przy użyciu tej warstwy. Można używać wszystkich różnych tabel lub widoków i mogą one zawierać wszystkie dane wymagane przez aplikację. Ten rodzaj wielopoziomowej bazy danych można modyfikować bez żadnych wąskich gardeł. Powodem tej łatwości jest to, że komponenty są niezależne, a zmiany, które są w nich wprowadzane, są również dokonywane niezależnie. Użytkownicy końcowi będą, ponieważ nie są świadomi niczego, co dzieje się w backendie. Oba podmioty wykonują swoje indywidualne zadania, podczas gdy warstwa aplikacji nimi zarządza.
Można to również powiedzieć o rozszerzeniu architektury 2-poziomowej. Środkowa warstwa aplikacji między bazą danych a warstwami użytkowników to ta, która rozumie język dostępu do bazy danych i pomaga w przetwarzaniu żądań użytkowników końcowych do DBMS. Czasami istnieje także dodatkowa warstwa, którą można dodać i która zapewnia graficzny interfejs użytkownika dla użytkownika końcowego, aby mógł on wchodzić w interakcje z użytkownikiem końcowym. Warstwa GUI działa jako system bazy danych dla użytkownika końcowego. Użytkownik końcowy nie ma pojęcia o warstwie aplikacji ani o systemie DBMS. Warstwa aplikacji (warstwa logiki biznesowej) przetwarza również logikę funkcjonalną, ograniczenia i reguły przed przekazaniem danych do użytkownika lub do DBMS
Architektura trójwarstwowa ma na celu:
- Obsługuje wiele widoków danych
- Pomoc w programowaniu niezależności danych
- Zaproponuj wsparcie architektury DBMS
- Oddziela aplikacje użytkownika od fizycznej bazy danych
Wniosek: architektura DBMS
DBMS to miejsce, w którym dane mogą być przechowywane i wykorzystywane w razie potrzeby. Dane mogą być wykorzystywane, tworzone i modyfikowane zgodnie z potrzebami użytkownika. Architektura zarządzania bazą danych pomaga w projektowaniu, opracowywaniu, wdrażaniu i utrzymywaniu bazy danych. Istnieją w zasadzie dwie idealne architektury i jedna dodatkowa. Architektura jednowarstwowa ma klienta, serwer i bazę danych, z których wszystkie znajdują się na tym samym komputerze. Architektura dwuwarstwowa to architektura bazy danych, w której na komputerze klienckim działa warstwa prezentacji, a dane są przechowywane na maszynie serwerowej. Trzeci i ostatni to trójwarstwowa architektura, która składa się z warstwy prezentacji, która może mieć komputer, tablet, telefon itd., Warstwę aplikacji i serwer bazy danych. Warstwa aplikacji służy do interakcji z pozostałymi dwiema warstwami. W rezultacie dane te mogą być odpowiednio utrzymywane i pozostają bezpieczne.
Polecane artykuły
Jest to przewodnik po architekturze DBMS. W tym miejscu omówiliśmy typy architektury DBMS w celu architektury trójwarstwowej. Możesz także przejrzeć nasze inne sugerowane artykuły, aby dowiedzieć się więcej -
- Co to jest Elasticsearch?
- Wprowadzenie do DBMS
- Pytania do wywiadu DBMS
- DBMS vs RDBMS