数据库系统的体系结构知识笔记

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1、集中式数据库系统

分时系统环境下的集中式数据库系统结构诞生于20世纪60年代中期。当时的硬件和操作系统决定了分时系统环境下的集中式数据库系统构成早期的数据库技术的首选结构。数据和数据管理都是集中的，数据库系统的所有系统，从形式的用户到DBMS核心都集中在DBMS所在的计算机上。

2、客户端/服务器体系结构

网络技术的高速发展，使现在的软件大多数采用客户端/服务器体系结构。

特点：客户端负责数据表示服务；服务器负责数据库服务。数据库系统功能分为前端和后端。

前端：主要包括图形用户界面、表格生成和报表处理等工具。

后端：负责存取结构、查询计算机和优化、并发控制以及故障恢复等。

前端和后端通过SQL或应用程序来通信。

ODBC（开放式数据库互联）和JDBC（Java程序数据库连接）标准定义了应用程序和数据库服务通信方式和定义了应用程序接口，应用程序用它来打开与数据库的连接、发送查询、更新等命令。数据库服务器一般分为事务服务器、数据库服务器。

2.1 事务服务器

也称为查询服务器。它提供一个接口，使得客户端可以发出执行一个动作的请求，服务器响应客户端的请求，然后将结果返回给客户端。客户端可以用SQL或应用程序或使用远程调用机制来表达请求。

事务服务器系统包括多个在共享内存中访问数据的进程，包括服务器进程、锁管理进程、写进程、监视进程、检查点进程。

2.2 数据服务器

数据服务器使得客户端可以与服务器交互，以文件或页面为单位对数据进行读取或更新。

3、并行数据库系统

并行体系结构的数据库系统多个物理上连在一起的CPU。并行体系结构的数据库类型：共享内存式多处理器、无共享式并行体系结构。

3.1 共享内存式多处理器

主要是指一台计算机同时有多个活动的CPU，共享单个内存和一个公共磁盘接口。这种并行体系结构最接近于传统的单CPU处理器结构。

3.2 无共享式并行体系结构

指一台计算机上同时有多个活动的CPU，并且它们都有自己的内存和磁盘。各个承担数据库服务责任的CPU划分它们自身的数据，通过划分任务以及通过每秒兆位级的高速网络通信完成事务查询。

4、分布式数据库系统

分布式数据库系统包括物理上分布、逻辑上集中的分布式结构和物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库结构两种。

物理上分布、逻辑上集中的分布式结构：把单位的数据模式按数据来源和用途，合理分布在系统上的多个节点。使大部分数据可以就近存取。数据在物理上分布后，由系统统一管理。

物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库结构：由本节点的数据模式、共享其他节点上有关的数据模式。这种数据结构有利于数据库的集中、扩展、重新配置。

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