Các loại kiến trúc của hệ cơ sở dữ liệu

docGiáo án bài 13: Bảo mật thông tin trong các hệ cơ sở dữ liệu - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 13_591_1396342391.doc docGiáo án bài 12: Các loại kiến trúc của hệ cơ sở dữ liệu - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 12_58_1396342541.doc docGiáo án bài 11: Các thao tác với cơ sở dữ liệu quan hệ - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 11_58_1396342541.doc docGiáo án bài 10: Cơ sở dữ liệu quan hệ - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 10_58_1396342541.doc docGiáo án bài 9: Báo cáo và kết xuất báo cáo - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 9_58_1396342541.doc docGiáo án bài 8: Truy vấn dữ liệu - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 8_58_1396342541.doc docGiáo án bài 7: Liên kết giữa các bảng - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 7_58_1396342541.doc docGiáo án bài 6: Biểu mẫu - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 6_58_1396342541.doc docGiáo án bài 5: Các thao tác cơ bản trên bảng - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 5_58_1396342541.doc docGiáo án bài 4: Cấu trúc bảng - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 4_58_1396342541.doc docGiáo án bài 3: Giới thiệu Microsoft Access - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 3_58_1396342541.doc docGiáo án bài 2: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 2_315_1396342575.doc docGiáo án bài 1: Một số khái niệm cơ bản - Tin học 12 - GV.L.N.Giao: 1_315_1396342575.doc

Giáo án Tin học 12 Bài 12 CÁC LOẠI KIẾN TRÚC CỦA HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU

HS nắm được các thao tác cơ bản sau:

- Biết các khái niệm về các cách tổ chức CSDL tập trung và CSDL phân tán.- Biết ưu nhược điểm của mỗi cách thức tổ chức

• Phương pháp: Thuyết trình vấn đáp

• Phương tiện: Máy chiếu, máy tính, phông chiếu hoặc bảng

Ổn định lớp:

Chào Thầy cô

Cán bộ lớp báo cáo sỉ số

Chỉnh đốn trang phục

GV: Một người có thể sử dụng máy tính

cá nhân để tạo lập, bảo trì và khai thác

CSDL quản lí công vệc của mình Thậm

chí mỗi cá nhân có thể dùng một CSDL để

quản lí địa chỉ của bạn bè, mối liên lạc

công việc, quản lí việc thu, chi của gia

1 Các hệ CSDL tập trung

Với hệ CSDL tập trung, toàn bộ dữ liệu được lưu trữ tại một máy hoặc một dàn máy Những người dùng từ

xa có thể truy cập vào CSDL thông qua các phương tiện truyền thông dữ liệu Nói chung có ba kiểu kiến trúc

đình, tổ chức các thư viện CD nhạc và

Video,…

Với qui mô lớn, một tổ chức có thể xây

dựng một hệ CSDL gồm nhiều CSDL nhỏ

đặt ở nhiều nơi cách xa nhau và được liên

kết với nhau

Có hai loại kiến trúc hệ CSDL: tập trung

và phân tán

GV: Theo em hiểu thế nào là tập trung,

thế nào là phân tán?

GV: Em hiểu thế nào là cụm từ “cá nhân”

?

HS: Cá nhân theo em hiểu là của một

người

GV: Do một người đảm nhận tất cả các

công việc do đó việc sử dụng và phát triển

các hệ CSDL cá nhân khá đơn giản và dễ

dàng, tuy nhiên tính an toàn không cao

GV: Như chúng ta đã biết hệ thống bán vé

máy bay của hãng hàng không Việt Nam,

hệ thống bán vé tàu của ngành đường sắt,

hệ thống ngân hàng …Cụ thể như hệ thống

tập trung:

a Hệ CSDL cá nhân

Là hệ CSDL có một người dùng, người này vừa thiết kế, vừa tạo lập, vừa cập nhật và bảo trì CSDL, đồng thời cũng là người khai thác thông tin,

ngân hàng ngoài trụ sở chính thì mỗi ngân

hàng đều có rất nhiều chi nhánh ở tất cả

các địa phương Hoặc các máy rút tiên tự

động mặc dù chúng ta thấy nó ở khắp mọi

nơi nhưng khi chúng ta rút tiền thì chúng

đều phải liên lạc về trung tâm ngân hàng

để lấy thông tin về tài khoản của chúng ta

GV: Trong gia đình chúng ta theo em có

mô hình khách chủ không?

HS: Trả lời câu hỏi

GV: Có vì trên thực tế trong gia đình Bố

mẹ là thành phần chủ có nhiệm vụ cung

cấp tài nguyên và các con là thành phần

khách yêu cầu tài nguyên

HS đã từng làm quen với thuật ngữ khách -

chủ ở SGK tin học 10, ở mục mô hình

mạng, liên quan đến máy khách, máy chủ

Trong mục này giới thiệu hệ CSDL khách

chủ, quan tâm đến CSDL và vị trí các

thành phần của hệ QTCSDL được cài đặt

tự lập và hiển thị các báo cáo

b Hệ CSDL trung tâm

Là hệ CSDL với dữ liệu được lưu trữ trên máy tính trung tâm, nhiều người sử dụng từ xa có thể truy cập CSDL này thông qua các thiết bị đầu cuối và các phương tiện truyền thông Tùy thuộc vào quy mô của tổ chức, máy tính trung tâm này là một dàn máy hay một máy Các hệ CSDL trung tâm thường rất lớn và có nhiều người dùng, ví dụ các hệ thống đăng

kí và bán vé máy bay, các hệ thống thông tin của tổ chức tài chính,…

c Hệ CSDL khách - chủ

- Trong kiến trúc khách-chủ, các thành phần (của hệ QTCSDL) tương tác với nhau tạo nên hệ thống gồm thành phần yêu cầu tài nguyên và thành phần cấp tài nguyên Hai thành phần này không nhất thiết phải cài đặt trên cùng một máy tính

- Thành phần cấp tài nguyên thường

Hình 50 Hệ CSDL khách - chủ

GV:

Ví dụ: Một ngân hàng quốc gia có nhiều

chi nhánh, ở mỗi thành phố có một chi

nhánh, CSDL tại mỗi chi nhánh quản lí các

tài khoản của dân cư và đơn vị kinh doanh

tại thành phố này Thông qua một mạng

truyền thông, các CSDL tại các chi nhánh

tạo thành một hệ CSDL phân tán Người

chủ của một tài khoản có thể thực hiện các

được cài đặt tại một máy chủ trên mạng (cục bộ)

- Còn thành phần yêu cầu tài nguyên

Có thể cài đặt tại nhiều máy khác trên mạng (ta gọi là các máy khách)

- Phần mềm CSDL trên máy khách quản lí các giao diện khi thực hiện chương trình

- Kiến trúc loại này có một số ưu điểm sau:

+ Khả năng truy cập rộng rãi đến các CSDL

+ Nâng cao khả năng thực hiện: các CPU ở máy chủ và máy khách khác nhau có thể cùng chạy song song, mỗi CPU thực hiện nhiệm vụ của riêng nó

+ Chi phí cho phần cứng có thể được giảm do chỉ cần máy chủ có cấu hình

đủ mạnh để lưu trữ và quản trị CSDL + Chi phí cho truyền thông được giảm

do một phần các thao tác được giải quyết trên máy khách, chỉ cần: yêu

giao dịch (chẳng hạn rút một khoản tiến

trong tài khoản) ở chi nhánh đặt tại địa

phương họ (Hà Nội chẳng hạn), nhưng

cũng có thể thực hiện giao dịch ở một chi

nhánh đặt tại thành phố khác (HCM chẳng

hạn)

Như vậy các CSDL ở các chi nhánh

được gọi là CSDL con

GV: Cần phải phân biệt CSDL phân tán

với xử lí phân tán Điểm quan trọng trong

khái niệm CSDL phân tán là ở chỗ các dữ

liệu được chia ra đặt ở những trạm khác

nhau trên mạng Nếu dữ liệu tập trung tại

một trạm và những người dùng trên các

trạm khác có thể truy cập được dữ liệu

này, ta nói đó là hệ CSDL tập trung xử lí

phân tán chứ không phải là CSDL phân

tán

cầu về truy cập CSDL gửi đến máy chủ và dữ liệu kết quả gửi về cho máy khách

+ Nâng cao khả năng đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu vì các ràng buộc được định nghĩa và kiểm tra chỉ tại máy chủ

+ Kiến trúc này phù hợp với việc mở rộng các hệ thống

2 Các hệ CSDL phân tán

a Khái niệm CSDL phân tán

- CSDL phân tán là một tập hợp dữ

liệu có liên quan (về logic) được dùng

Hình 52 Hệ CSDL phân tán

Hình 53 Hệ CSDL tập trung xử lí phân

tán

GV: Ở CSDL tập trung, khi một trạm làm

chung và phân tán về mặt vật lí trên một mạng máy tính

Một hệ QTCSDL phân tán là một hệ

thống phần mềm cho phép quản trị CSDL phân tán và làm cho người sử dụng không nhận thấy sự phân tán về lưu trữ dữ liệu

- Người dùng truy cập vào CSDL phân tán thông quan chương trình ứng dụng Các chương trình ứng dụng được chia làm hai loại:

+ Chương trình không yêu cầu dữ liệu

từ nơi khác

+ Chương trình có yêu cầu dữ liệu từ nơi khác

- Có thể chia các hệ CSDL phân tán thành 2 loại chính: thuần nhất và hỗn hợp

+ Hệ CSDL phân tán thuần nhất: các nút trên mạng đều dùng cùng một hệ QTCSDL

+ Hệ CSDL phân tán hỗn hợp: các nút trên mạng có thể dùng các hệ

việc gặp sự cố thì công việc ở trạm đó và

các trạm khác sẽ bị ngừng lại Trong khi

đó các hệ CSDL phân tán được thết kế để

hệ thống tiếp tục làm việc được cho dù gặp

sự cố ở một số trạm Nếu một nút (trên

mạng) bị hỏng thì hệ thống có thể chuyển

những yêu cầu dữ liệu của nút này đến cho

một nút khác

QTCSDL khác nhau

b Một số ưu điểm và hạn chế của các hệ CSDL phân tán

Sự phân tán dữ liệu và các ứng dụng có một số ưu điểm so với các hệ CSDL tập trung:

+ Cấu trúc phân tán dữ liệu thích hợp cho bản chất phân tán của nhiều người dùng

+ Dữ liệu được chia sẻ trên mạng nhưng vẫn cho phép quản trị dữ liệu địa phương (dữ liệu đặt tại mỗi trạm) + Dữ liệu có tính sẵn sàng cao

+ Dữ liệu có tính tin cậy cao vì khi một nút gặp sự cố, có thể khôi phục được dữ liệu tại đây do bản sao của

nó có thể được lưu trữ tại một nút khác nữa

+ Hiệu năng của hệ thống được nâng cao hơn

+ Cho phép mở rộng các tổ chức một cách linh hoạt Có thể thêm nút mới vào mạng máy tính mà không ảnh

hưởng đến hoạt động của các nút sẵn có

So với các hệ CSDL tập trung, hệ CSDL phân tán có một số hạn chế như sau:

+ Hệ thống phức tạp hơn vì phải làm

ẩn đi sự phân tán dữ liệu đối với người dùng

+ Chi phí cao hơn

+ Đảm bảo an ninh khó khăn hơn + Đảm bảo tính nhất quán dữ liệu khó hơn

+ Việc thiết kế CSDL phân tán phức tạp hơn

- Nhắc lại khái niệm cơ bản

- Ra bài tập về nhà