Oracle Corporation trở thành một công ty cơ sở dữ liệu nổi tiếng nhờ tạo ra một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ kiểu Server với hiệu suất cao và đầy đủ chức năng .Oracle đã vượt
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Lịch sử ORACLE
Năm 1977, Larry Ellison, Bob Miner và Ed Oates thành lập công ty Relation Software Incorporated (RSI), chuyên phát triển hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle Hawaiian Ellison, Miner và Oates đã quyết định xây dựng hệ thống này bằng ngôn ngữ C và giao tiếp qua SQL, thể hiện hướng đi đột phá trong công nghệ Chỉ sau một thời gian ngắn, họ đã cho ra mắt phiên bản đầu tiên như một nguyên mẫu của sản phẩm Năm 1979, RSI chính thức phân phối hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle phiên bản 2, hoạt động trên hệ thống Digital PDP-11 chạy RSX-11, sau đó chuyển sang nền tảng DEC VAX, đánh dấu bước phát triển quan trọng của công ty.
Năm 1983 phiên bản 3 được giới thiệu với những thay đổi trong ngôn ngữ
SQL Không như các phiên bản trước đây , phiên bản 3 được viết toàn bộ bằng
C Vào thời điểm này , RSI được đổi tên thành Oracle Corporation
Phiên bản 4 của phần mềm được phát hành vào năm 1984, mở đầu cho quá trình nâng cấp và phát triển liên tục Năm 1985, phiên bản 5 ra đời và trở thành một cột mốc lịch sử quan trọng khi giới thiệu công nghệ Client/Server vào thị trường, nổi bật với việc sử dụng SQL*Net để nâng cao hiệu quả và khả năng kết nối dữ liệu.
Năm 1988, Oracle đưa ra phiên bản 6, giới thiệu việc khoá ở mức thấp Oracle
Ra mắt vào năm 1992, Oracle 7 đã cải tiến đáng kể về kiến trúc bộ nhớ, CPU và các tiện ích xuất nhập dữ liệu, góp phần nâng cao hiệu suất và độ ổn định của hệ thống Năm 1997, Oracle giới thiệu Oracle8, mở rộng khả năng quản trị và tích hợp các tính năng mới, đặc biệt là hỗ trợ các ứng dụng cơ sở dữ liệu Internet với Oracle 8i, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về kết nối mạng và hệ thống phân tán.
I.1 ORACLE VÀ CÔNG NGHỆ CLIENT/ SERVER
Oracle Corporation nổi tiếng với hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ kiểu Server, mang lại hiệu suất cao và đầy đủ chức năng Công ty đã vượt ra khỏi lĩnh vực cơ sở dữ liệu truyền thống nhờ việc tích hợp các sản phẩm quản trị dữ liệu cao cấp, hướng tới các ứng dụng xử lý dữ liệu phân tán và công nghệ Client/Server Với sự đổi mới này, Oracle trở thành một trong những tên tuổi hàng đầu trong ngành công nghệ cơ sở dữ liệu.
Cơ sở dữ liệu ORACLE trong kiến trúc CLIENT/SERVER
Oracle Corporation đã trở thành leader trong lĩnh vực công nghệ Client/Server tiên tiến Công ty tập trung phát triển sản phẩm hướng đến hỗ trợ thiết kế, cài đặt và quản lý các hệ thống cơ sở dữ liệu Client/Server Nhờ đó, Oracle đã thiết lập vị thế vững chắc trong việc cung cấp giải pháp công nghệ hiện đại, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của doanh nghiệp trong quản lý dữ liệu.
Orcale đã thiết kế các sản phẩm theo một trong ba thành phần chủ yếu của kiến trúc Client/Server:
Hệ cơ sở dữ liệu quan hệ server hiệu suất cao, tích hợp đầy đủ các tính năng, phù hợp cho nhiều loại thiết bị từ laptop, notebook đến các máy mainframe.
Sự phát triển client và các sản phẩm run-time hỗ trợ nhiều môi trường GUI
Các phần trung gian kết nối cơ sở dữ liệu đảm bảo giao tiếp bảo mật và hiệu quả qua nhiều loại giao thức mạng Các sản phẩm của Oracle nổi bật với tính thích ứng cao, cung cấp các giải pháp Client/Server hoàn chỉnh phù hợp với các môi trường ứng dụng từ nhóm làm việc nhỏ đến doanh nghiệp lớn.
Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu Quan hệ ORACLE8 SERVER
Ngôn ngữ PL/SQL là thành phần chủ đạo của Oracle8 Server, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động xử lý của hệ thống Đây là ngôn ngữ lập trình thế hệ thứ tư của Oracle, kết hợp các yếu tố ngôn ngữ thủ tục có cấu trúc với SQL để tối ưu hóa xử lý dữ liệu Được thiết kế đặc biệt để phục vụ các ứng dụng client/server, PL/SQL cho phép chứa logic ứng dụng trong các khối chương trình, gồm các lệnh SQL được trình bày trực tiếp đến server chỉ với một yêu cầu duy nhất Nhờ đó, việc sử dụng PL/SQL giúp giảm đáng kể tải xử lý của phần Client và tối ưu hóa lưu lượng mạng, nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Các Stored procedure: Việc xử dụng các stored procedure tăng đáng kể hiệu quả của hệ thống Client/Server vì các lý do sau:
Gọi một stored procedure từ một ứng dụng Client giảm đáng kể mật độ lưu thông trên mạng
Các stored procedure cung cấp một cơ chế bảo mật hiệu quả và tiện lợi
Cả dạng text và dạng đã biên dịch của các stored procedure đều được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, giúp giảm thiểu nhu cầu phân tích cú pháp và biên dịch PL/SQL trong quá trình thực thi Việc có sẵn dạng biên dịch của thủ tục giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm thời gian xử lý khi chạy các câu lệnh SQL trong hệ thống.
Database trigger: Các trigger cơ sở dữ liệu giống như các stored procedure ở chỗ chúng là các khối PL/SQL thường trú trong cơ sở dữ liệu
Trong Oracle, tính toàn vẹn có thể khai báo được đảm bảo thông qua các ràng buộc toàn vẹn tích hợp trong định nghĩa của bảng Những ràng buộc này được hệ thống hỗ trợ tự động khi thực hiện các thao tác chèn, sửa đổi hoặc xóa dữ liệu, giúp duy trì tính nhất quán và đúng đắn của dữ liệu trong cơ sở dữ liệu.
Tính toàn vẹn dữ liệu được đảm bảo nhờ vào server tạo số mã yêu cầu, giúp kiểm tra chính xác trên phía khách hàng Đồng thời, nó còn tăng cường khả năng của mô hình giao dịch được định nghĩa trong cơ sở dữ liệu, mang lại hiệu quả hoạt động vượt trội.
Các User-defined function: Các user- defined function cũng tương tự các stored procedure.
Các sản phẩm kết nối mạng
Net8 là phần mềm kết nối cơ sở dữ liệu giúp cung cấp thông tin xác thực và tối ưu, đảm bảo hiệu quả trên mọi thủ tục mạng phổ biến.
Oracle Names cho phép tạo các liên kết cơ sở dữ liệu chứa thông tin về các nút mạng trên một mạng dựa vào từ điển toàn cục chung Oracle Names Công cụ này giúp quản lý và duy trì các kết nối mạng một cách dễ dàng, đảm bảo sự liên kết liền mạch giữa các thành phần trong hệ thống mạng Việc sử dụng Oracle Names giúp cải thiện hiệu suất, giảm thiểu lỗi kết nối và tăng tính sẵn sàng của cơ sở dữ liệu Đây là giải pháp tối ưu để cấu hình và quản lý danh mục các nút mạng một cách hiệu quả, đảm bảo giúp hệ thống hoạt động ổn định và linh hoạt hơn trong môi trường doanh nghiệp.
Multi-protocol Interchange đáp ứng nhu cầu giao tiếp đa dạng giữa các thủ tục khác nhau bằng cách gửi thông điệp SQL*Net, giúp kết nối các hệ thống một cách linh hoạt và hiệu quả hơn.
Oracle Network Manager giúp quản lý cấu hình mạng của hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán một cách dễ dàng và hiệu quả Công cụ này không chỉ hỗ trợ quản lý từ điển Oracle Names mà còn tạo ra các file cấu hình cho các thành phần Client/Server của SQL*Net, đảm bảo kết nối mạng ổn định và tin cậy Ngoài ra, Network Manager còn giúp định nghĩa các đường kết nối cho các nút Multi-Protocol Interchange, tối ưu hóa hiệu suất hệ thống mạng trong môi trường Oracle.
Các công cụ phát triển CLIENT/SERVER
Oracle Unisersal Server có các thành phần tùy chọn:
Distributed Option:(Tùy chọn phân tán) cho pháp một số cơ sở dữ liệu
Oracle trên các máy tính khác nhau hoạt động như một cơ sở dữ liệu logic đơn
Replication Option(Tùy chọn sao lưu): cho phép một cơ sở dữ liệu
Oracle sao chép sự thay đổi lên một cơ sở dữ liệu khác
Tùy chọn ngữ cảnh mở rộng giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm nội dung trong cơ sở dữ liệu Oracle dựa trên các từ khóa và chủ đề cụ thể, nâng cao hiệu quả truy xuất thông tin.
Tùy chọn không gian dữ liệu (Spatial Data Option) giúp nhà thiết kế tạo ra các chỉ mục đặc biệt nhằm tối ưu hóa hiệu suất cho các truy vấn tạm thời, truy vấn về không gian phức tạp và các loại truy vấn khác liên quan đến dữ liệu không gian.
Oracle Workgroup Server is designed for small workgroups and offers cost-effective, easy-to-maintain solutions tailored for environments using Netware, Windows NT, SCO UNIX, and UnixWare It provides a scalable platform that caters to small user groups, ensuring reliable performance with minimal maintenance requirements.
Persernal Oracle: Là phiên bản chạy trên Windows engine của cơ sở dữ liệu Oracle có đủ các chức năng như Oracle Universal Oracle và Oracle Workgroup Server
Designer 2000: phát triển các ứng dụng Oracle
Developer/2000, Develper 6.0, Jdeveloper for Oracle 8i: Các bộ Developer này gồm Oracle form, Report, Graphics, và Oracle Procedure Builder được tích hợp vào môi trường phát triển
Power Object: cung cấp môi trường phát triển ứng dụng nhanh với các đặc trưng kéo thả và quản lý các toàn tác cơ sở dữ liệu tự động
2.1 Các ứng dụng Oracle truyền thống
CẤU TRÚC ORACLE
Lớp vật lý của ORACLE
1 Lớp vật lý của Oracle bao gồm: các tập tin dữ liệu(data file), các tập tin điều khiển( control file) và các tập tin phục hồi( redo log file)
Tập tin dữ liệu là nơi lưu trữ thông tin trong cơ sở dữ liệu, với khả năng chứa các bảng và đối tượng khác nhau Kích thước của các tập tin này phụ thuộc vào quy mô dữ liệu, và chúng có thể nằm trên một hoặc nhiều tập tin để tối ưu hóa quản lý và truy cập dữ liệu Các tập tin dữ liệu có kích thước cố định và không tự động mở rộng vượt quá kích thước ban đầu, đảm bảo sự ổn định và kiểm soát trong quá trình lưu trữ dữ liệu.
Mỗi cơ sở dữ liệu cần có ít nhất một tập tin điều khiển để quản lý và đồng bộ các tập tin dữ liệu, đảm bảo hoạt động chính xác và liên tục Tập tin điều khiển ghi rõ tên cơ sở dữ liệu, vị trí các tập tin dữ liệu, tập tin điều khiển, cùng các thông tin liên quan để đảm bảo chúng luôn khớp nhau Việc bảo vệ các tập tin điều khiển là rất quan trọng để đảm bảo an toàn dữ liệu và duy trì hiệu quả hoạt động của hệ thống cơ sở dữ liệu.
Các tập tin phục hồi quan trọng trong việc đảm bảo khôi phục dữ liệu khi hệ thống gặp sự cố Chúng ghi lại toàn bộ các thay đổi của cơ sở dữ liệu, giúp phục hồi dữ liệu chính xác và nhanh chóng Các tập tin này có kích thước cố định, tối ưu hóa quá trình quản lý và phục hồi dữ liệu trong hệ thống.
2 Lớp Logic của Oracle gồm:
Một hay nhiều không gian bảng(tablespace)
Các khung cơ sở dữ liệu (database schema) bao gồm nhiều đối tượng Oracle như:table, cluster, index, view, stored procedure, database trigger, sequence,…
Mỗi khung trong hệ thống liên quan đến một tài khoản người dùng, còn gọi là user, được xác định duy nhất bởi tên người dùng và mật khẩu (password) Thông tin này đảm bảo an toàn và quyền truy cập riêng tư trong cơ sở dữ liệu Việc thiết lập tài khoản người dùng với tên đăng nhập và mật khẩu riêng biệt giúp quản lý dữ liệu hiệu quả và bảo mật dữ liệu tối đa.
Sau khi đăng nhập vào cơ sở dữ liệu bằng tên người dùng và mật khẩu hợp lệ, người dùng có thể truy cập và quản lý các bảng cùng các đối tượng trong Oracle một cách dễ dàng Quá trình này cho phép người dùng làm việc hiệu quả trong một khung thao tác của tài khoản người dùng đã đăng nhập.
Trong cùng một cơ sở dữ liệu Oracle, các bảng có thể tồn tại trên hai tài khoản người dùng khác nhau, giúp quản lý dữ liệu dễ dàng hơn Đôi khi, một cơ sở dữ liệu có thể lưu trữ nhiều phiên bản của các bảng nằm trong các tài khoản khác nhau để phục vụ nhu cầu thử nghiệm và phát triển hệ thống Việc này giúp nhà phát triển kiểm thử các tính năng mới mà không gây ảnh hưởng đến dữ liệu chính, nâng cao hiệu quả quản trị và bảo trì hệ thống cơ sở dữ liệu Oracle.
Thông thường, người ta xem tài khoản người dùng Oracle như một cơ sở dữ liệu, nhưng thực tế không hoàn toàn chính xác Bạn có thể sử dụng hai tài khoản người dùng để quản lý dữ liệu cho hai hệ ứng dụng khác nhau, tạo ra hai cơ sở dữ liệu logic trên cùng một cơ sở dữ liệu vật lý Việc này giúp tối ưu hóa quản lý dữ liệu và bảo mật hệ thống Oracle.
3 SCHEMA cơ sở dữ liệu
Tổng quan về các đối tượng của Schema:
A schema is a collection of database objects associated with a specific user, including tables, views, sequences, synonyms, indexes, clusters, database links, snapshots, stored procedures, functions, triggers, and packages, providing an organized structure for managing database components effectively.
Các đối tượng schema là cấu trúc lưu trữ dữ liệu logic trong cơ sở dữ liệu Oracle Mặc dù không có mối tương ứng một-một với các tập tin lưu trữ trên đĩa, nhưng Oracle lưu trữ một đối tượng schema trong một không gian bảng của cơ sở dữ liệu về mặt logic Dữ liệu của từng đối tượng được lưu trữ vật lý bên trong một hoặc nhiều tập tin của không gian bảng, giúp quản lý hiệu quả các đối tượng như bảng, chỉ mục và cluster Ngoài ra, Oracle cho phép chỉ định lượng không gian đĩa cụ thể cho từng đối tượng trong tập tin dữ liệu của không gian bảng, đảm bảo tối ưu hóa hiệu suất và sử dụng tài nguyên lưu trữ.
3.1 Table Table là đơn vị lưu trữ dữ liệu trong Oracle Dữ liệu được lưu trong các hàng và các cột Ta định nghĩa một table với một tên bảng và một tập các cột Ta gán cho mỗi cột một tên cột, một kiểu dữ liệu một chiều dài hay độ chính xác và scale Một hàng là một tập các thông tin cột tương ứng với một bản ghi đơn
Ta có thể định nghĩa tuỳ ý các quy tắc đặc thù cho mỗi cột trong bảng
Những quy tắc này gọi là các ràng buộc toàn vẹn
Trong cơ sở dữ liệu, một view là sự hiển thị dữ liệu chứa trong một hoặc nhiều bảng, giúp tạo ra bảng ảo từ kết quả của một câu truy vấn View hoạt động như một bảng ảo, cho phép thao tác và truy cập dữ liệu dễ dàng hơn, giống như sử dụng bảng thực thụ Bạn có thể sử dụng view ở hầu hết các nơi mà bình thường bạn dùng bảng trong các hoạt động truy vấn và quản lý dữ liệu.
3.3 Bộ sinh mã tuần tự
Bộ sinh mã tuần tự cung cấp một chuỗi số tuần tự duy nhất, giúp tối ưu hóa hiệu suất trong môi trường nhiều người dùng Nó giảm thiểu việc truy xuất I/O đĩa và khoá chuyển tác, từ đó giảm thiểu chuỗi hoá giữa các lệnh của nhiều chuyển tác Nhờ đó, bộ sinh mã tuần tự giúp cải thiện năng suất chuyển tác và giảm thời gian chờ đợi của người dùng một cách đáng kể.
Các sequence trong cơ sở dữ liệu Oracle là các số nguyên có 38 chữ số, được định nghĩa nhằm cung cấp các giá trị liên tục hoặc không liên tục cho các ứng dụng Một định nghĩa sequence bao gồm thông tin về tên sequence, hướng tăng hoặc giảm, bước nhảy giữa các số, cùng với các thiết lập khác như giới hạn và giá trị bắt đầu Một yếu tố quan trọng của định nghĩa sequence là Oracle có thể lưu trữ trong bộ nhớ một tập hợp các sequence đã tạo ra để tối ưu hiệu suất truy xuất.
Oracle lưu trữ tất cả các sequence của một cơ sở dữ liệu riêng biệt trong bảng từ điển dữ liệu của hệ thống Thông tin về các sequence này được tổ chức trong không gian bảng System, giúp quản lý và truy xuất dễ dàng Điều này đảm bảo tính toàn vẹn và khả năng bảo trì của các sequence trong cơ sở dữ liệu Oracle.
Vì vậy tất cả các định nghĩa sequence luôn có sẵn vì không gian bảng System luôn mở sẵn
Cấu trúc bộ nhớ và các quá trình
1 Cấu trúc bộ nhớ: Oracle tạo ra và sử dụng cấu trúc bộ nhớ để hoàn thành một số công việc Ví dụ, bộ nhớ lưu trữ mà chương trình đang được thực hiện và dữ liệu dùng chung của các user Các cấu trúc bộ nhớ cơ bản kết hợp với Oracle: Vùng toàn cục hệ thống( system global area- bao gồm các buffer cơ sở dữ liệu, các buffer redolog, và shared pool) và vùng toàn cục chương trình( program global areas)
Một thể hiện của Oracle (Oracle Instance) là sự kết hợp giữa các quá trình background và bộ nhớ đệm (SGA), được khởi tạo mỗi khi một cơ sở dữ liệu mới được tạo ra Khi này, hệ thống tạo ra một SGA và các quá trình nền của Oracle bắt đầu hoạt động, giúp đảm bảo hiệu suất và quản lý dữ liệu hiệu quả Oracle Instance đóng vai trò quan trọng trong quá trình quản lý và vận hành cơ sở dữ liệu, đóng góp vào hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống.
Một thể hiện của Oracle gồm hai loại: các quá trình User và các quá trình Oracle
Một quá trình user thực hiện mã của một chương trình ứng dụng hay một công cụ Oracle
Các quá trình Oracle bao gồm các quá trình Server thực hiện các công việc của người dùng cũng như các quá trình chạy ngầm nhằm duy trì hoạt động của Oracle Server một cách liên tục và hiệu quả.
SGA (System Global Area) là vùng nhớ dùng chung chứa dữ liệu và thông tin điều khiển của một thể hiện Oracle, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống Các quá trình chạy nền của Oracle phối hợp cùng SGA tạo thành một thể hiện Oracle hoàn chỉnh, giúp tối ưu hóa hiệu suất và quản lý tài nguyên rõ ràng.
Oracle định vị SGA khi một thể hiện khởi động và giải phóng nó khi thể hiện chấm dứt Mỗi thể hiện có vùng SGA riêng của nó
Các user kết nối vào một Oracle server chia sẻ dữ liệu trong SGA nhằm tối ưu hiệu năng hệ thống Để đạt hiệu suất cao nhất, kích thước của toàn bộ SGA cần được mở rộng tối đa, giúp lưu trữ nhiều dữ liệu trong bộ nhớ và giảm thiểu truy xuất đĩa Thông tin trong SGA được phân chia thành các cấu trúc bộ nhớ như buffer cache chứa dữ liệu cơ sở, redo log buffer dùng để ghi lại các hoạt động, cùng các vùng chia sẻ, tất cả đều có kích thước cố định và được tạo ra khi thiết lập hệ thống.
Bộ đệm cơ sở dữ liệu
Bộ đệm cơ sở dữ liệu của SGA lưu trữ các khối dữ liệu thường xuyên được truy cập, giúp giảm thiểu hoạt động đọc/ghi đĩa và nâng cao hiệu suất hệ thống Tập hợp các bộ đệm này trong một thể hiện gọi là database buffer cache, chứa các khối đã biến đổi nhằm tối ưu hóa quá trình truy xuất dữ liệu Nhờ các dữ liệu thường dùng nằm trong bộ nhớ, hiệu năng của hệ thống cơ sở dữ liệu được cải thiện rõ rệt.
Bộ đệm redo log buffer của SGA lưu trữ các mục redo phản ánh quá trình thay đổi của cơ sở dữ liệu Các mục redo log này được ghi từ redo log buffer vào tập tin redo log online, đảm bảo dữ liệu được lưu trữ an toàn để sử dụng trong quá trình khôi phục cơ sở dữ liệu khi cần thiết.
Kích thước của nó không đổi
Vùng chia sẻ (Share pool) là một phần quan trọng của SGA chứa các cấu trúc bộ nhớ dùng chung như các vùng SQL dùng chung Vùng SQL dùng chung được thiết kế để xử lý mọi lệnh SQL xác định hướng tới cơ sở dữ liệu, chứa thông tin như cây cú pháp và kế hoạch thực thi tương ứng Nhờ vào vùng SQL dùng chung, nhiều ứng dụng có thể phát cùng lệnh, từ đó chia sẻ bộ nhớ hiệu quả hơn và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống cơ sở dữ liệu.
Một cursor (con trỏ) là một bộ nhớ kết hợp với một lệnh xác định, giúp quản lý dữ liệu hiệu quả trong các hệ thống Oracle Mặc dù hầu hết người dùng Oracle dựa vào hệ thống quản lý tự động của các tiện ích, nhưng hiểu rõ về cách hoạt động của cursor vẫn đóng vai trò quan trọng trong tối ưu hóa hiệu suất và xử lý dữ liệu.
Oracle, các yêu cầu về lập trình giao diện(GUI) đề nghị các nhà thiết kế ứng dụng điều khiển các currsor nhiều hơn
PGA là bộ nhớ đệm lưu trữ dữ liệu và thông tin kiểm soát của quá trình server trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle Một PGA được tạo ra tự động bởi Oracle khi một quá trình server khởi động, giúp tối ưu hiệu suất xử lý dữ liệu Thông tin trong PGA phụ thuộc vào cấu hình của Oracle, ảnh hưởng đến khả năng quản lý và xử lý dữ liệu của hệ thống.
2 Cấu trúc các quá trình
Trong hệ điều hành, quá trình được hiểu là một tuyến đoạn hoặc cơ chế điều khiển có khả năng thực hiện một chuỗi các bước liên tiếp Một số hệ điều hành sử dụng thuật ngữ công việc hoặc tác vụ để mô tả quá trình hoạt động của tiến trình Ngoài ra, mỗi tiến trình thường có một vùng nhớ riêng biệt, giúp chúng hoạt động độc lập và hiệu quả hơn trong hệ thống.
Một Oracle server có hai loại quá trình chính: quá trình user và quá trình Oracle
Quá trình user được tạo ra và duy trì để thực hiện mã phần mềm của các chương trình ứng dụng như Pro*C/C++ hoặc các công cụ của Oracle, ví dụ như Oracle Enterprise Manager Người dùng chịu trách nhiệm quản lý sự giao tiếp với các quá trình Server, đảm bảo hoạt động trơn tru và hiệu quả của hệ thống Việc quản lý user đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì bảo mật và tối ưu hóa hiệu suất cho môi trường Oracle.
Các quá trình user giao tiếp với các quá trình server qua giao diện chương trình
C ấu trúc quá tr ình c ủ a Oracle
Các quá trình của Oracle được gọi bởi các quá trình khác để thực hiện các chức năng cần thiết của hệ thống, bao gồm các quá trình server và các quá trình chạy ngầm Đây là những thành phần quan trọng giúp Oracle vận hành hiệu quả, đảm bảo xử lý dữ liệu nhanh chóng và ổn định Các quá trình này hợp tác chặt chẽ để duy trì hoạt động liên tục của hệ thống, giảm thiểu thời gian chết và tối ưu hóa hiệu suất làm việc.
Oracle tạo ra các quá trình server để quản lý các yêu cầu từ các kết nối của người dùng, đảm bảo quá trình giao tiếp hiệu quả giữa người dùng và hệ thống Mỗi quá trình server chịu trách nhiệm tương tác trực tiếp với quá trình người dùng và Oracle để thực hiện các yêu cầu kết hợp, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống cơ sở dữ liệu.
Oracle có thể được cấu hình để thích nghi với các quá trình người dùng trên cùng một máy chủ Trong cấu hình server chuyên dụng, một quá trình server quản lý các yêu cầu của một người dùng riêng lẻ, giúp tối ưu hóa hiệu suất Cấu hình server đa luồng cho phép nhiều quá trình người dùng chia sẻ các quá trình server, giảm thiểu số lượng quá trình chạy đồng thời và tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên hệ thống một cách hiệu quả.
Transaction, Commit, Rollback
Một Transaction là đơn vị làm việc nguyên tố trong cơ sở dữ liệu, gồm một hoặc nhiều lệnh SQL Nó bắt đầu khi người dùng kết nối vào hệ thống và kết thúc khi nhận lệnh COMMIT hoặc ROLLBACK, đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu.
Sau lệnh COMMIT hay ROLLBACK, một chuyển tác mới tự động bắt đầu
Tất cả các lệnh trong một chuyển tác hoặc là được lưu hết hay đều hồi phục lại hết
COMMIT là hành động xác nhận một giao dịch, tạo sự thay đổi vĩnh viễn trong cơ sở dữ liệu, khi đã COMMIT, các thay đổi không thể bị đảo ngược Trong quá trình này, các thay đổi được ghi từ bộ đệm redo log của SGA vào các tệp redo log trực tuyến trên đĩa, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu Nếu quá trình ghi dữ liệu thành công, hệ thống sẽ thông báo rằng giao dịch đã được xác nhận thành công, đảm bảo quyền kiểm soát và an toàn dữ liệu cho ứng dụng Ngược lại, rollback giúp đảo ngược các thay đổi trong giao dịch, và khi đã rollback, các thao tác trước đó không thể được COMMIT nữa, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong hệ thống.
Các tác vụ khởi tạo và chấm dứt
Trong hệ thống Oracle, cơ sở dữ liệu chỉ sẵn sàng cho người dùng truy cập khi Oracle server đã được khởi động thành công và cơ sở dữ liệu đã mở Các tác vụ liên quan đến quá trình này cần do người quản trị mạng thực hiện để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống Quá trình khởi động một cơ sở dữ liệu bao gồm các bước quan trọng như xác định trạng thái của hệ thống, tiến hành khởi động các thành phần cần thiết trước khi mở cơ sở dữ liệu cho người dùng truy cập Điều này giúp đảm bảo dữ liệu được bảo vệ an toàn và hệ thống vận hành hiệu quả trong môi trường Oracle.
Khởi động một thể hiện của Oracle server
Mount cơ sở dữ liệu
Mở cơ sở dữ liệu
Việc chấm dứt một cơ sở dữ liệu mà nó kết nối gồm:
Đóng cơ sở dữ liệu
Dismount cơ sở dữ liệu
Shutdown thể hiện của Oracle server.
Bảo mật cơ sở dữ liệu
Các hệ thống cơ sở dữ liệu nhiều người dùng như Oracle đảm bảo an toàn dữ liệu với các đặc trưng bảo mật kiểm soát truy cập và sử dụng hệ thống hiệu quả Các cơ chế bảo mật này bao gồm xác thực người dùng, phân quyền truy cập, mã hóa dữ liệu và kiểm tra truy cập định kỳ để giữ an toàn cho dữ liệu trong hệ thống Việc áp dụng các biện pháp bảo mật này giúp ngăn chặn truy cập trái phép, bảo vệ thông tin quan trọng và duy trì tính toàn vẹn của cơ sở dữ liệu trong môi trường nhiều người dùng.
Ngăn cản sự truy xuất dữ liệu trái phép
Ngăn cản sự truy xuất trái phép các đối tượng schema
Điều khiển việc sử dụng đĩa
Điều khiển việc sử dụng các tài nguyên hệ thống
Giám sát các hành động của user
Theo mặc định,mỗi user tạo ra và có quyền đối với tất cả các đối tượng trong schema tương ứng
Tính bảo mật cơ sở dữ liệu có thể phân làm hai loại riêng biệt: bảo mật hệ thống và bảo mật dữ liệu
Bảo mật hệ thống bao gồm các cơ chế kiểm soát việc truy cập và sử dụng cơ sở dữ liệu ở cấp độ hệ thống, giúp đảm bảo dữ liệu được bảo vệ khỏi truy cập trái phép và các mối đe dọa mạng Các giải pháp bảo mật hệ thống thường triển khai các biện pháp như xác thực người dùng, phân quyền truy cập, mã hóa dữ liệu và giám sát hoạt động hệ thống để đảm bảo an toàn thông tin Việc áp dụng các cơ chế này góp phần tăng cường bảo vệ dữ liệu, giảm thiểu rủi ro mất mát hoặc lộ lọt thông tin quan trọng trong tổ chức.
Sự kết hợp hợp lệ username/password
Lượng không gian đĩa sẵn có cho mỗi đối tượng schema của user
Giới hạn về tài nguyên cấp cho user
Cơ chế bảo mật hệ thống kiểm tra:
User có quyền truy xuất vào cơ sở dữ liệu hay không?
Sự giám sát dữ liệu có hoạt động hay không?
Các tác vụ hệ thống nào user có thể thực hiện?
Bảo mật dữ liệu là các cơ chế kiểm soát truy cập và sử dụng dữ liệu ở cấp độ đối tượng schema, đảm bảo rằng chỉ những người dùng có quyền mới có thể truy xuất và thao tác dữ liệu Các biện pháp bảo mật này giúp bảo vệ thông tin nhạy cảm khỏi truy cập trái phép và tăng cường an toàn cho hệ thống cơ sở dữ liệu Việc áp dụng các cơ chế bảo mật dữ liệu phù hợp không chỉ nâng cao tính an toàn mà còn đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo mật thông tin và quyền riêng tư.
Xác định quyền của người dùng đối với một đối tượng schema cụ thể giúp kiểm soát các tác vụ mà người dùng có thể thực hiện trên đối tượng đó Ví dụ, người dùng SCOTT có thể thực hiện lệnh SELECT và INSERT trên bảng EMP, nhưng không có quyền sử dụng lệnh DELETE Điều này đảm bảo an ninh dữ liệu và quản lý truy cập hiệu quả trong hệ thống cơ sở dữ liệu.
Các tác vụ, nếu có, được giám sát với mỗi đối tượng hệ thống
CÁC CƠ CHẾ BẢO MẬT
Oracle Server kiểm soát truy cập dựa trên nguyên tắc phân quyền, cho phép giới hạn quyền truy cập thông tin theo đặc quyền (privilege) phù hợp với từng user Các user có quyền thích hợp có thể gán các đặc quyền này cho người dùng khác theo ý muốn, do đó phương pháp bảo mật này được gọi là "nhiệm ý" (discretionary) Việc gán đặc quyền đúng đắn giúp đảm bảo an toàn và kiểm soát truy cập hiệu quả trong hệ thống Oracle Server.
Oracle quản lý sự bảo mật bằng các phương tiện sau:
Hình 1: Các đặc trưng bảo mật của Oracle Đặc quyền thực hiện ứng dụng ACCTS_PAY Đặc quyền thực hiện ứng dụng ACCTS_REC Đặc quyền ứng dụng
ACCTS_PAY Role ACCTS_REC
Các User và các schema cơ sở dữ liệu
Chỉ định bộ nhớ và quota
II.6 USER CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ SCHEMA
Mỗi cơ sở dữ liệu Oracle đều có danh sách các username được đăng ký hợp lệ Để truy cập vào cơ sở dữ liệu, người dùng cần sử dụng ứng dụng quản lý cơ sở dữ liệu cùng với một username phù hợp Mỗi tài khoản người dùng đi kèm với mật khẩu bảo vệ nhằm ngăn chặn truy cập trái phép, đảm bảo an toàn dữ liệu trong hệ thống Oracle.
DOMAIN SECURIY (bảo mật vùng)
Mỗi user có một domain security- là một tập các tính chất xác định những điều như:
Các hoạt động(privilege và role) sẵn có cho user
Các quote tables( không gian đĩa có sẵn) cho user
Giới hạn tài nguyên hệ thống( ví dụ, thời gian xử lý cho CPU) cho user
PRIVILEGE (Đặc quyền) Một privilege là quyền thực hiện một lọai lệnh SQL đặc biệt Một số privilege như:
Quyền kết nối vào cơ sở dữ liệu( tạo ra một session)
Quyền tạo bảng trong schema của mình
Quyền chọn các hàng từ bảng của User khác
Quyền thực hiện các store procedure của user khác
Các privilege của một cơ sở dữ liệu Oracle có thể chia thành hai lọai riêng biệt: privilege hệ thống và privilege của các đối tượng schema
Hệ thống Privilege cho phép người dùng thực hiện các hành động đặc biệt ở cấp độ hệ thống trên các đối tượng schema, như tạo tablespace hoặc xóa hàng trong cơ sở dữ liệu Những đặc quyền này thường dành riêng cho quản trị viên và nhà phát triển ứng dụng vì chúng có quyền lực rất lớn trong quản lý hệ thống.
Privilege đối tượng schema cho phép người dùng thực hiện các hành động đặc biệt trên các đối tượng schema, như xóa một số hàng trong bảng Các đặc quyền này được gán cho người dùng cuối nhằm giúp họ thực hiện các tác vụ cụ thể trong ứng dụng cơ sở dữ liệu Privilege đối tượng đóng vai trò quan trọng trong quản lý quyền truy cập và kiểm soát an toàn dữ liệu.
Trong một hệ thống cơ sở dữ liệu, Privilege được cấp cho các người dùng để họ có thể truy xuất và biến đổi dữ liệu một cách an toàn và kiểm soát Người dùng có thể nhận quyền Privilege thông qua hai cách khác nhau, đảm bảo phân quyền phù hợp với vai trò và nhiệm vụ của họ trong hệ thống Việc quản lý Privilege giúp nâng cao tính bảo mật, kiểm soát truy cập và duy trì sự toàn vẹn của dữ liệu.
Các privilege có thể cấp cho user một cách tường minh Ví dụ, privilege để chèn các record vào bảng EMP có thể gán tường minh cho user scott
Privileges can be assigned to roles, which are groups of specific permissions A role, such as "CLERK," can be granted privileges like inserting records into the EMP table This role can then be assigned to multiple users, such as SCOTT and BRIAN, providing them with the same set of authorized actions.
Do các role cho phép quản lý các privilege dễ dàng và tốt hơn , các privilege thường được gán cho các role chứ không cho một user xác định
Vai trò (Role) giúp quản lý quyền truy cập dễ dàng hơn thông qua các nhóm quyền (privilege) đã đặt tên, gọi là role Một role là tập hợp các quyền liên quan, được phân bổ cho người dùng hoặc các role khác để kiểm soát truy cập hiệu quả Các tính chất của role như khả năng phân quyền linh hoạt và dễ dàng mở rộng giúp quản lý hệ thống trở nên thuận tiện và tối ưu hơn.
Giảm việc cấp quyền trực tiếp cho nhiều người dùng bằng cách sử dụng vai trò (role), giúp quản trị viên cơ sở dữ liệu dễ dàng quản lý quyền truy cập hơn Thay vì cấp quyền rõ ràng cho từng người dùng, quản trị viên có thể gán các quyền cho một role và sau đó gán role này cho các thành viên nhóm, nâng cao tính linh hoạt và bảo mật trong quản lý quyền truy cập.
Quản lý quyền truy cập động là quá trình biến đổi quyền của một role khi cần thiết để cập nhật quyền của nhóm người dùng Khi quyền của một nhóm cần thay đổi, chỉ cần chỉnh sửa quyền của role liên quan, giúp đảm bảo hiệu quả và linh hoạt trong quản lý quyền Các domain bảo mật của tất cả người dùng được cấp role của nhóm sẽ tự động phản ánh những thay đổi này, đảm bảo tính nhất quán và an toàn trong hệ thống quản lý truy cập.
Trong quy trình quản lý quyền truy cập, tính sẵn có chọn lọc của privilege đóng vai trò quan trọng giúp kiểm soát chính xác các quyền của người dùng Các role được cấp cho user có thể cho phép hoặc không cho phép truy cập theo từng tình huống cụ thể, mang lại khả năng kiểm soát linh hoạt và hiệu quả Điều này giúp đảm bảo an ninh hệ thống, đồng thời tối ưu hóa quyền hạn phù hợp với nhu cầu sử dụng trong từng tình huống khác nhau.
Hỗ trợ ứng dụng là một hệ thống cơ sở dữ liệu cho phép thiết kế chức năng tự động hoặc thủ công trong việc phân quyền truy cập Ứng dụng này có khả năng xác định và kiểm soát các vai trò người dùng một cách linh hoạt, giúp dễ dàng quản lý quyền truy cập theo từng loại user trong quá trình sử dụng ứng dụng Tính năng này đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong việc phân chia quyền hạn, đồng thời nâng cao trải nghiệm người dùng.
ORACLE VÀ MÔ HÌNH MẠNG I Tổng quan về Net8
Các khái niệm và kiến trúc mạng của Oracle
Net8 sử dụng khái niệm “Nền giao tiếp mạng trong suốt” (Transparent Network Substrate - TNS), giúp thực hiện các kết nối giữa máy client-server và thiết lập các phiên làm việc trên mạng cho ứng dụng Oracle một cách hiệu quả Công nghệ này đảm bảo khả năng giao tiếp liên tục giữa nhiều máy trong hệ thống mạng, hỗ trợ chuyển tác phân tán của Oracle bất chấp các hình thức kết nối khác nhau, bao gồm cả client-server và server-server Các dịch vụ của Net8 chủ yếu thực hiện ba thao tác chính: kết nối, truyền dữ liệu và quản lý phiên làm việc, đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục của hệ thống Oracle trong môi trường mạng phức tạp.
Thao tác thực hiện kết nối giữa các máy
Thao tác trên dữ liệu
Các tháo tác xử lý ngọai lệ
Kiến trúc của Net8
Kiến trúc của Net8 gồm:
Net8 và nền giao tiếp mạng trong suốt
Các tầng giao tiếp mạng
Các tầng giao tiếp mạng bên trong môi trường mạng điển hình của Oracle
Các tầng giao tiếp mạng trong môi trường IIOP
Tương tác giữa Server và Server
Các tầng giao tiếp mạng trong môi trường JDBC.
Môi trường mạng
Môi trường mạng của Oracle được xây dựng trên hai khái niệm:
Tiến trình xử lý phân tán
Cơ sở dữ liệu phân tán
*Tiến trình xử lý phân tán
Cơ sở dữ liệu của Oracle và các ứng dụng phía client hoạt động theo mô hình xử lý phân tán, trong đó tiến trình xử lý phân tán giúp các máy chủ tương tác để truy xuất và xử lý dữ liệu từ nhiều cơ sở dữ liệu khác nhau Các ứng dụng Oracle như SQL*Plus, Schema Manager có khả năng yêu cầu nhiều server đồng thời thực hiện các thao tác khác nhau để trả về kết quả truy vấn duy nhất Mô hình này đảm bảo quá trình xử lý dữ liệu hiệu quả và linh hoạt trong môi trường phân tán.
Trong một cấu hình mạng điển hình, máy client và server được cài đặt như là những thực thể tách biệt cả về mặt vật lý và logic, giúp phân chia rõ ràng công việc và tài nguyên Cấu hình này cho phép phân công lao động hiệu quả và tối ưu hóa việc phân bổ tài nguyên trong hệ thống mạng Máy client thường không cần cấu hình mạnh, chỉ đòi hỏi tốc độ xử lý và bộ nhớ phù hợp để thực hiện các tác vụ hàng ngày Trong khi đó, máy server được xem như các máy chuyên dụng, đảm nhiệm việc lưu trữ và cung cấp tài nguyên mạng một cách hiệu quả, đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định.
Trong hệ thống máy chủ và khách hàng, client thường được phân bổ dựa trên nhu cầu sử dụng và khả năng xử lý dữ liệu Máy chủ (server) thường trang bị cấu hình tối đa về dung lượng đĩa, tốc độ xử lý, bộ nhớ, cùng các cơ chế bảo mật và sao lưu dữ liệu để đảm bảo hiệu suất và an toàn Sự phân chia chức năng giữa client và server giúp tạo ra mối quan hệ hợp tác hiệu quả trong việc xử lý dữ liệu của các chương trình, tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.
Cơ sở dữ liệu phân tán:
Cơ sở dữ liệu phân tán là tập hợp các cơ sở dữ liệu địa phương có quan hệ logic với nhau, được phân chia trên nhiều trạm làm việc trong một mạng máy tính Khi truy xuất, các dữ liệu rời rạc trên mạng sẽ được coi như một hệ thống dữ liệu duy nhất, giúp người dùng dễ dàng truy cập và quản lý thông tin Các server chứa cơ sở dữ liệu phân tán thường liên kết với nhau qua các đường dẫn hoặc dữ liệu liên kết, tạo thành một mạng lưới dữ liệu liên thông chặt chẽ.
Xu thế phát triển của cơ sở dữ liệu phân tán:
Cơ cấu tổ chức kinh tế phi tập trung
Giảm chi phí truyền thông
Ki ến trúc của cơ sở dữ liệu phân tán
Bao gồm tập toàn bộ dữ liệu của xí nghiệp được biểu diển bỡi mô hình quan hệ
Tập các quan hệ tổng thể
Trong cơ sở dữ liệu phân tán, mỗi quan hệ được coi là một đối tượng riêng biệt và chia thành các bộ phận không chồng chéo, gọi là các đoạn dữ liệu Việc phân chia này giúp tối ưu hóa lưu trữ và truy xuất dữ liệu, đồng thời duy trì tính toàn vẹn và hiệu quả của hệ thống Chính vì vậy, hiểu rõ về cấu trúc các đoạn trong cơ sở dữ liệu phân tán là yếu tố quan trọng để quản lý dữ liệu hiệu quả.
SƠ ĐỒ ÁNH XẠ ĐỊA PHƯƠNG 1
SƠ ĐỒ ÁNH XẠ ĐỊA PHƯƠNG n
Mỗi đoạn là một đơn vị logic của cơ sở dữ liệu phân tán mà nó được định vị tại một hoặc nhiều trạm làm việc
CÁC MỨC TRONG SUỐT KHÁC NHAU
* Mức trong suốt phân đoạn:
Người dùng thường thể hiện ứng dụng dựa trên các quan hệ tổng thể mà không cần phải hiểu rõ về quá trình phân đoạn và cách sắp xếp của các quan hệ này Hiểu biết về phân đoạn và cấu trúc của quan hệ tổng thể giúp tối ưu hoá việc thiết kế và sử dụng hệ thống, nâng cao hiệu quả làm việc và đảm bảo tính chính xác trong xử lý dữ liệu Việc nắm vững các khái niệm này không chỉ hỗ trợ trong việc phát triển ứng dụng mà còn giúp người dùng dễ dàng hơn trong việc tối ưu hóa các quan hệ tổng thể phù hợp với mục đích sử dụng.
Sự phân đoạn là hoàn toàn trong suốt đối với người sử dụng
Mức trong suốt ánh xạ định vị
Người dùng thường biểu diễn các đoạn nhằm giúp họ nhận biết và phân chia các phần trong quan hệ tổng thể Tuy nhiên, việc xác định vị trí của các đoạn này vẫn còn gây khó khăn, vì chúng không rõ ràng và không minh bạch đối với người sử dụng Điều này khiến cho quá trình hiểu và thao tác với các đoạn trong hệ thống trở nên phức tạp hơn.
Mức trong suốt ánh xạ địa phương
Người sử dụng biểu diễn ứng dụng trên các đọan mà còn phải chỉ rõ làm việc trên bản sao nào của đoạn.
ORACLE VÀ CẤU HÌNH MẠNG I Service và những chức năng phục vụ của Oracle
Net8 và nền giao tiếp mạng trong suốt
Khái niệm “trong suốt” đề cập đến những phần mềm trung gian giúp thực hiện các thao tác mà người dùng không cần quan tâm đến cơ chế hoạt động hoặc thành phần trung gian Oracle áp dụng mô hình hoạt động và giao tiếp mạng tương tự, trong đó tất cả các kết nối mạng đều được quản lý và chuyển tải bởi TNS (Transparent Network Substrate) hay “Nền giao tiếp mạng trong suốt” TNS được xây dựng bên trong nền tảng Net8, cung cấp một phương thức giao tiếp duy nhất cho các giao thức mạng phổ biến hiện nay như TCP/IP, IPX, Pies, giúp đơn giản hóa và tối ưu hóa quá trình kết nối trong hệ thống Oracle.
Trong kiến trúc mạng ngang hàng, mọi ứng dụng đều có thể kết nối với nhau một cách tự nhiên, mang lại tính linh hoạt cao cho hệ thống Hệ thống này gồm nhiều máy tính (gọi là node hoặc nút mạng) có khả năng giao tiếp trực tiếp mà không cần qua trung gian nào, giúp cải thiện hiệu suất mạng Mỗi node trong mạng ngang hàng có thể đồng thời đảm nhận vai trò là client hoặc server, tăng tính mở rộng và khả năng tương tác của toàn bộ hệ thống.
Các tầng giao tiếp
Xử lý các tiến trình phân tán dựa trên khả năng của nhiều máy tính tách biệt có thể giao tiếp và tương tác với nhau qua các tầng giao tiếp khác nhau về mặt vật lý Khái niệm này quan trọng trong hệ thống phân tán, đảm bảo khả năng phối hợp hiệu quả giữa các máy tính để xử lý công việc phức tạp Các tầng giao tiếp vật lý giúp kết nối các máy chủ một cách ổn định và tin cậy, tạo nền tảng cho hoạt động của các tiến trình phân tán.
Các tầng giao tiếp trong mô hình OSI (Open System Interconnection) được thiết kế theo hướng mở, giúp các máy tính khác nhau giao tiếp hiệu quả Trong mô hình OSI, quá trình truyền dữ liệu được chia thành nhiều tầng độc lập, mỗi tầng đảm nhiệm trách nhiệm riêng trong việc xử lý và chuyển giao gói dữ liệu xuyên qua các lớp khác nhau Đây là phương pháp tối ưu hóa việc phân chia trách nhiệm để đảm bảo tính linh hoạt và tương thích giữa các hệ thống mạng đa dạng.
Trong mô hình OSI, thông tin được phân tích từ tầng cao nhất của máy khách và chuyển dần xuống các tầng dưới, cuối cùng qua mạng đến máy chủ Tại máy chủ, gói dữ liệu sẽ được phân tích và truyền ngược lại qua các tầng giao tiếp theo hướng ngược lại Đặc điểm hấp dẫn của mô hình OSI là nó đề xuất giải pháp cho vấn đề truyền thông giữa các máy tính khác nhau Dù hệ thống có khác nhau như thế nào, các máy tính vẫn có thể giao tiếp hiệu quả nếu đảm bảo các điều kiện cần thiết về tiêu chuẩn truyền thông và định dạng dữ liệu.
Chúng cài đặt một tập các chức năng truyền thông
Các chức năng đó được tổ chức thành một tập các tầng Các tầng đồng mức phải cung cấp các chức năng như nhau
Các tầng đồng mức trong hệ thống mạng phải sử dụng một giao thức chung để đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong truyền dữ liệu Để đạt được điều này, cần thiết lập các tiêu chuẩn (chuẩn) rõ ràng, xác định các chức năng và dịch vụ mà mỗi tầng cung cấp Theo mô hình OSI, trong mỗi tầng của hệ thống có một hoặc nhiều thực thể (entity) hoạt động độc lập nhằm đảm bảo hoạt động chính xác và linh hoạt của mạng.
Trong hệ thống, mỗi thực thể (entity) của tầng N đảm nhiệm chức năng của tầng đó và giao tiếp với các thực thể khác trong hệ thống thông qua các giao diện có điểm truy cập dịch vụ (Service Access Point - SAP) Một tiến trình trong hệ đa xử lý có thể được xem là một ví dụ của một thực thể, hoặc đơn giản hơn, một thực thể có thể là một trình con (subroutine) Các thực thể này truyền thông với các thực thể ở các tầng trên và dưới qua các hàm nguyên thủy (primitive), giúp chuyển đổi dữ liệu và thông tin điều khiển Lời gọi trình con là một hình thức cụ thể của hàm nguyên thủy, thể hiện các chức năng thực hiện của thực thể trong hệ thống.
Bốn hàm nguyên thuỷ được dùng để định nghĩa tương tác giữa các tầng kề nhau, đó là:
Request(yêu cầu): Là hàm nguyên thuỷ mà Service User( người sử dụng dịch vụ) dùng để gọi một chức năng
Indication(chỉ báo): là hàm nguyên thuỷ mà Service Provider( người cung cấp dịch vụ) dùng để:
Gọi một chức năng hoặc chỉ bảo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy cập dịch vụ(SAP)
The response function is a fundamental method used by the Service User to complete a previously invoked function call, which was initiated by the fundamental Indication function in SAP.
Hàm Confirm (xác nhận) là hàm nguyên thủy do Service Provider sử dụng để hoàn tất một chức năng đã được gọi từ trước bởi hàm Request trong SAP Hàm này đóng vai trò quan trọng trong quá trình xác nhận và kết thúc các thao tác đã thực hiện, đảm bảo dữ liệu và trạng thái hệ thống được đồng bộ chính xác Việc sử dụng hàm Confirm giúp hệ thống SAP vận hành trơn tru, đồng thời hỗ trợ quá trình xử lý giao dịch hiệu quả và chính xác hơn.
Mô hình tham chiếu OSI 7 tầng:
Tầng vật lý theo ISO cung cấp các phương tiện điện, cơ, chức năng, thủ tục để kích hoạt, duy trì và đình chỉ liên kết vật lý giữa các hệ thống Thuộc tính điện liên quan đến việc biểu diễn các bit và tốc độ truyền bit, trong khi thuộc tính cơ liên quan đến các đặc tính vật lý của giao diện với đường truyền như kích thước và cấu hình Thuộc tính chức năng xác định các chức năng do các phần tử của giao diện vật lý thực hiện, bao gồm hoạt động giữa hệ thống và đường truyền Thuộc tính thủ tục liên quan đến các giao thức điều khiển việc truyền các xâu bit qua đường truyền vật lý, đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra liên tục và hiệu quả.
Tầng vật lý là lớp thấp nhất trong mô hình truyền thông, chịu trách nhiệm truyền dữ liệu dưới dạng dòng bit mà không có PDU hay phần header chứa thông tin điều khiển (PCI) Khác với các tầng trên, tầng vật lý không xử lý dữ liệu có cấu trúc, mà tập trung vào việc truyền tín hiệu điện hoặc quang qua các phương tiện truyền dẫn mà không xuất hiện ý nghĩa của các tiêu đề hay phần điều khiển Do đó, giao thức của tầng vật lý không mang đặc điểm giống như các tầng khác, nhằm đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra liên tục và nhanh chóng theo dòng bit thuần tuý.
Tầng liên kết dữ liệu
Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện để truyền thông qua liên kết vật lý một cách tin cậy Nó đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra chính xác nhờ vào các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu hiệu quả.
Tầng mạng trong mô hình OSI được đánh giá là phức tạp nhất, vì nó cung cấp phương tiện truyền dữ liệu qua mạng và giữa các mạng khác nhau Tầng mạng phải đáp ứng đa dạng các kiểu mạng và dịch vụ được cung cấp bởi các hệ thống mạng khác nhau Các dịch vụ và giao thức của tầng mạng phản ánh tính phức tạp này, trong đó hai chức năng chính là chọn đường đi tối ưu và chuyển tiếp dữ liệu một cách chính xác.
Trong mô hình OSI, có sự phân chia rõ ràng giữa 4 tầng thấp và 3 tầng cao, với các tầng thấp chịu trách nhiệm truyền dữ liệu qua phương tiện truyền thông, còn các tầng cao đáp ứng yêu cầu và ứng dụng của người dùng Tầng giao vận là tầng cao nhất trong nhóm các tầng thấp, có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu trong khi bỏ qua chi tiết kỹ thuật của phương tiện truyền thông phía dưới, giúp các tầng cao hoạt động một cách trong suốt và liền mạch.
Tầng giao vận đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các hoạt động phía dưới lớp mạng, đảm bảo truyền tải dữ liệu một cách hiệu quả Nhiệm vụ của nó rất phức tạp vì phải tính đến nhiều đặc trưng của mạng như liên kết hoặc không liên kết, độ tin cậy và khả năng cung cấp dịch vụ Ngoài ra, tầng giao vận cần nắm rõ yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người dùng cũng như khả năng của mạng dưới để đảm bảo dịch vụ được cung cấp một cách tối ưu Chất lượng dịch vụ mạng phụ thuộc vào loại mạng khả dụng cho tầng giao vận và người dùng cuối, ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm của người sử dụng.
Tầng phiên là tầng thấp nhất trong nhóm các tầng cao, nằm ở ranh giới giữa các nhóm tầng, có nhiệm vụ cung cấp các chức năng cần thiết để người dùng cuối có thể quản trị các phiên ứng dụng của mình một cách hiệu quả.
Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng thông qua việc thiết lập và giải phóng các phiên hoặc hội thoại một cách logic giúp đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra an toàn và hiệu quả Việc này không chỉ tối ưu hóa sự tương tác giữa các hệ thống mà còn nâng cao khả năng đồng bộ dữ liệu, góp phần phát triển các giải pháp phần mềm tích hợp linh hoạt hơn.
Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu
Áp đặt các quy tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng
Cung cấp cơ chế “lấy lượt” trong quá trình trao đổi dữ liệu
Việc trao đổi dữ liệu có thể thực hiện theo một trong 3 phương thức: