Bài 12 Các Loại Kiến Trúc Của Hệ Cơ Sở Dữ Liệu

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 cá nhân Là hệ CSDL có một người dùng, người này đóng vai trò của người qu

§12 CÁC LOẠI KIẾN TRÚC CỦA HỆ CƠ SỞ DỮ

LIỆU

Tiết 43,44,45

Tuần:26-27-28

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

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

trung và phân tán

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:

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?

HS: Trả lời câu hỏi

GV: Có vì trên thực tế trong gia đình Bố

a Hệ CSDL cá nhân

Là hệ CSDL có một người dùng, người này đóng vai trò của người quản trị CSDL đồng thời có thể là người viết chương trình ứng dụng và cũng là người dùng đầu cuối của hệ thống

Hệ CSDL cá nhân khá đơn giản và dễ dàng, tuy nhiên tính an toàn thường không cao

b Hệ CSDL trung tâm

Là hệ CSDL được cài đặt 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,…

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

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

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 quản trị CSDL trên máy khách quản lí các giao diện khi thực hiện chương trình

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

+ 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 + 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

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

+ Bổ sung thêm máy khách là dễ dàng

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 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

CSDL

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

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:

+ 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

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

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