refik.in.ua 1

Тема: Апаратне забезпечення БД



  1. Апаратне забезпечення БД

  2. Архітектура багато користувальницьких СУБД

  3. Топології комп'ютерних мереж




  1. Апаратне забезпечення БД

До апаратного забезпечення баз даних належать:

  • Сервери

  • Робочі станції (ПК)

  • Мейнфрейми (термінали)

До складу яких входять:

    1. Процесор і пам’ять, які забезпечують зберігання та обробку даних та програмного забезпечення БД.

    2. Периферійне обладнання – базове та додаткове.

Сервер – це комп’ютер (програма), що надає в користування клієнтові який-небудь ресурс (диск, принтер, ПЗ)

Клієнт – це комп’ютер (програма), що використовує ресурси іншого ПК.

Вибір апаратного забезпечення БД залежить від:

  • вимог користувача (організації)

  • використовуваної СУБД

По характеру використання СУБД поділяють на:

        • персональні

        • багато користувальницькі.

Персональні (однокористувальницькі) СУБД забезпечують можливість створення персональних БД і додатків, що працюють із ними, а при необхідності й додатків, що працюють із сервером БД ( наприклад: Visual FoxPro, Paradox, dBase, Access).

агато користувальницькі СУБД містять у собі сервер БД і клієнтську частину, працюють у неоднорідному обчислювальному середовищі – з різними типами ЕОМ і різними операційними системами (наприклад: Oracle, MS SQL Server).
2. Архітектура багато користувальницьких СУБД

При реалізації багато користувальницькіх СУБД використовуються різні типові архітектурні рішення, а саме:

  • телеобробка,

  • файловий сервер,
  • клієнт-сервер.


Телеобробка

В
важалася традиційною архітектурою, при якій один комп'ютер з єдиним процесором (мейнфрейм) був з'єднаний за допомогою кабелів з декількома терміналами, при цьому вся обробка та зберігання інформації виконувалася в рамках єдиної ЕОМ. Центральний комп'ютер повинен був виконувати не тільки дії прикладних програм і СУБД, але й значну роботу з обслуговування терміналів (наприклад, форматування даних, виведених на екрани терміналів.

Розвиток ПК та комп’ютерних мереж призвели до появи інших двох архітектур.

Файловий сервер.

Файловий сервер містить файли, необхідні для роботи додатків і самої СУБД. На окремих робочих станціях розміщені й функціонують користувальницькі додатки й сама СУБД, котрі звертаються до файлового сервера тільки за файлами даних. Файловий сервер функціонує як спільно використовуваний жорсткий диск, а обробка інформації здійснюється на кожній робочій станції.

Недоліки архітектури:

  1. Великий обсяг мережного трафіка.

  2. На кожній робочій станції повинна перебувати повна копія СУБД.

  3. К
    ерування паралельністю, відновленням і цілісністю ускладнюється ( оскільки доступ до тих самих файлів можуть здійснювати відразу кілька екземплярів СУБД).

Клієнт-серверна архітектура

Усуває недоліки перших двох технологій. Існує клієнт та сервер.

Клієнт приймає від користувача запит, перевіряє синтаксис і генерує запит до бази даних мовою SQL, передає повідомлення, очікує надходження відповіді й форматує отримані дані для подання користувачеві.

Сервер приймає й обробляє запити до бази даних, передає отримані результати назад клієнтові.

Переваги архітектури


  • більш широкий доступ до існуючих баз даних.

  • Підвищується продуктивність системи.

  • Вартість апаратного забезпечення знижується.

  • Скорочуються комунікаційні витрати.

  • Підвищується рівень несуперечності даних..





3. Топології комп'ютерних мереж
Комп'ютерна мережа призначена для взаємодії комп'ютерів на відстані.

По ступені територіального розосередження комп'ютерні мережі діляться на локальні, регіональні й глобальні.

Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) поєднують абонентів, які розміщаються на обмеженій території й прив'язані до одного місця (будинку, підприємства, установи). Відмінною рисою ЛОМ є більша швидкість передачі даних, низький рівень помилок і використання дешевого середовища передачі даних.

Регіональні обчислювальні мережі розташовуються в межах певного територіального регіону (групи підприємств, міста, області й т.д.). Регіональні обчислювальні мережі мають багато спільного із ЛВС, але вони по багатьом параметрам більш складні й комплексні. Підтримуючи більші відстані, вони можуть використовуватися для об'єднання декількох ЛОМ в інтегровану мережну систему.

Глобальні обчислювальні системи охоплюють територію держави або декількох держав і мають довжину в сотні й тисячі кілометрів. Глобальні обчислювальні мережі часто поєднують багато локальних і регіональних мереж. У порівнянні з локальними більшість глобальних мереж відрізняє повільна швидкість передачі й більш низька надійність.

Більшість ЛОМ мереж підтримують одну їх п'яти основних топологій: кільцеву (кільце), шинну (шина), зіркоподібну (зірка), деревовидну (дерево) і повнозв’язну.

Топологія — це геометрична схема з'єднання вузлів мережі.

У мережах із шинною топологією комутаційний кабель, що поєднує комп'ютери в мережу, утворює розімкнуту лінію, на кінцях якої встановлюються спеціальні заглушки, названі термінаторами. Дані передавального вузла поширюються по мережі в напрямку обох кінців кабелю. Дані одночасно одержують всі вузли. Вузол-одержувач розпізнає дані, призначені для нього, і читає передане повідомлення. Переваги - шинна топологія характеризується стійкістю роботи мережі до несправностей окремих вузлів, гнучкістю нарощування. Недоліки - мережі цього типу мають невелику довжину.


У кільцевій топології вузли, з'єднуючись послідовно один з одним, утворюють кільце. Дані по мережі передаються від вузла до вузла. Передача інформації здійснюється тільки в одному напрямку, наприклад, по годинниковій стрілці. Вузол-передавач просто відправляє пакет сусідньому вузлу. Кожний розпізнає прихожий пакет і забирає пакети, адресовані йому. Пакети, призначені іншим вузлам, він ретранслює на сусідній по кільцю вузол. Ретрансляція інформації проміжними вузлами дає можливість використати на різних ділянках мережі різні типи кабелю, посилює сигнали й забезпечує значно більшу довжину мережі. При виникненні несправності у вузлі він відразу ж вимикається з мережі, замикаючи вхідний кабель із вихідним. Однак можуть існувати такі несправності, при яких вузол не може ретранслювати інформацію, що приводить до розриву кільця й відмови мережі в цілому.

У мережах із зіркоподібною топологією є центральний вузол, що пов'язаний з іншими периферійними вузлами (комп'ютерами). Інформація з периферійного вузла передається на центральний вузол, що передає її адресату. Така мережа проста в управлінні, забезпечує конфіденційність інформації, але надійність мережі визначається надійністю центрального вузла.

У мережі з деревовидною (ієрархічною) топологією кожний вузол пов'язаний з одним вищестоящим керуючим вузлом і одним або декількома нижчестоящими керованими вузлами. Назва топології пов'язана з тим, що вона нагадує дерево, гілки якого ростуть із кореня вниз до самого нижнього рівня. Топологія деревовидної мережі відображає ієрархічну організаційну структуру установи, у рамках якого вона створена. Така мережа приваблива з погляду простоти керування, розширюваності. Однак у випадку виникнення несправності у вузлі всі нижчі вузли виявляються відключеними від мережі.

У повнозв’язній мережі кожний вузол зв'язаний безпосередньо з усіма іншими вузлами. Достоїнством такої мережі є простота модернізації, висока надійність функціонування. Недолік - швидкий зріст кількості каналів зв'язку при збільшенні числа вузлів.

С
лід зазначити, що вищенаведені топології в чистому виді можуть мати місце тільки у ЛОМ. Регіональні й тим більше глобальні мережі представляють, як правило, суміш підмереж, ділянок з різною топологією.