Các hệ CSDL tập trung Với hệ CSDL tập trung, toàn bộ dữ liệu được lưu trữ tại một máy hoặc một dàn máy.. Hệ CSDL trung tâm Là hệ CSDL với dữ liệu được lưu trữ trên máy tính trung tâm, nh
Trang 1Tin học:
CÁC LOẠI KIẾN TRÚC CỦA HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU
I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
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
II PHƯƠNG PHÁP, HƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
Phương pháp: Thuyết trình vấn đáp
Phương tiện: Máy chiếu, máy tính, phông chiếu hoặc bảng
III NỘI DUNG
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 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
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 tập trung:
Trang 2trung 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 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?
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, 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,…
Trang 3HS: 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
Mạng
Cơ sở
`
Dữ liệu được chọn gửi về máy khách Các yêu cầu về dữ liệu
Máy khách Máy chủ
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
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 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
Trang 4quản 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 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
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 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
Trang 5CSDL
CSDL CSDL
Trạm 1
Trạm 3
Hình 52 Hệ CSDL phân tán
Mạng
CSDL
Trạm 1
Trạm 4
Trạm 2
Trạm 3
Hình 53 Hệ CSDL tập trung xử lí phân tán
GV: Ở CSDL tập trung, khi một trạm
làm 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
dùng 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 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:
Trang 6trạm 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
+ 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
Trang 7khó hơn.
+ Việc thiết kế CSDL phân tán phức tạp hơn
- Nhắc lại khái niệm cơ bản
- Ra bài tập về nhà
