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第 12章 数据库系统的体系结构
?12.1 集中式系统
?12.2 客户 /服务器系统
?12.3 并行系统
?12.4 分布式系统
2
12.1 集中式系统
?集中式系统是指运行在一台计算机上,不与其它计算机
系统交互的数据库系统：
（ 1） 小型 DBMS,例如,Access,dBase,FoxBASE等 。
特征：
?不支持并发控制：只是一个单用户系统；
?系统故障恢复能力有限 。
（ 2） 大型 DBMS,例如,MS SQL Server,Sybase、
Oracle。 特征：
?支持多个查询并行执行；
3
? 通常，采用客户机／服务器结构的系统，有一台或多台
服务器以及大量的客户机。服务器配备大容量存储器并
安装数据库系统，用于数据的存放和数据检索；客户端
安装专用的软件，负责数据的输入、运算和输出。见
P215图 12.2所示。
? 客户机／服务器模型并不是从物理分布的角度来定义，
它所体现的是一种网络数据访问的实现方式。采用这种
结构的系统目前应用非常广泛。 如宾馆、酒店的客房登
记、结算系统，超市的 POS系统，银行、邮电的网络系
统等。
12.2 客户 /服务器系统
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12.3 并行系统
?并行数据库系统是在并行机上运行的具有并行处理能
力的数据库系统 。 并行数据库系统是数据库技术与并行
计算技术相结合的产物 。
?并行计算技术利用多处理机并行处理产生的规模效益
来提高系统的整体性能, 为数据库系统提供了一个良好
的硬件平台 。 一个并行数据库系统有如下性能指标：
（ 1） 吞吐量；
（ 2） 响应时间 。
5
?从硬件结构来看，根据处理机与磁盘及内存的相互关系
可以将并行计算机分为三种基本的体系结构：
（ 1）共享内存结构（ Shared Memory，简称 SM结构）
所有处理器共享一个公共主存储器。
（ 2）共享磁盘结构（ Share Disk，简称 SD结构）
所有处理器共享公共磁盘。
（ 3）无共享资源结构（ Shared Nothing，简称 SN结构）。
处理器暨不共享公共主存储器，也不共享公共磁盘，
这样的系统称为机群（或集群）系统。
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12.4 分布式系统
? 分布式数据库系统是由若干个站集合而成。这些站又
称为节点，它们在通讯网络中联接在一起，每个节点
都是一个独立的数据库系统，它们都拥有各自的数据
库、中央处理机、终端，以及各自的局部数据库管理
系统。因此分布式数据库系统可以看作是一系列集中
式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统，
但在物理结构上是分布式的。
7
?分布式数据库系统具有以下特点：
（ 1）数据的物理分布性；
（ 2）数据的逻辑整体性；
（ 3）数据的分布透明性； 所谓分布式透明性就是在编
写程序时好象数据没有被分布一样，因此把数据进行转
移不会影响程序的正确性。
（ 4）场地的自治和协调；
（ 5）数据的冗余及冗余透明性。
8
?分布式数据库系统已经成为信息处理学科的重要领域，
正在迅速发展之中，原因基于以下几点：
1、它可以解决组织机构分散而数据需要相互联系的问题。
比如银行系统，总行与各分行处于不同的城市或城市中
的各个地区，在业务上它们需要处理各自的数据，也需
要彼此之间的交换和处理，这就需要分布式的系统。
2、如果一个组织机构需要增加新的相对自主的组织单位
来扩充机构，则分布式数据库系统可以在对当前机构影
响最小的情况下进行扩充。
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3、均衡负载的需要。数据的分解采用使局部应用达到最
大，这使得各处理机之间的相互干扰降到最低。负载在各
处理机之间分担，可以避免临界瓶颈。
4、当现有机构中已存在几个数据库系统，而且实现全局
应用的必要性增加时，就可以由这些数据库自下而上构成
分布式数据库系统。
5、相等规模的分布式数据库系统在出现故障的几率上不
会比集中式数据库系统低，但由于其故障的影响仅限于局
部数据应用，因此就整个系统来讲它的可靠性是比较高的。
第 12章 数据库系统的体系结构
?12.1 集中式系统
?12.2 客户 /服务器系统
?12.3 并行系统
?12.4 分布式系统
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12.1 集中式系统
?集中式系统是指运行在一台计算机上,不与其它计算机
系统交互的数据库系统：
（ 1） 小型 DBMS,例如,Access,dBase,FoxBASE等 。
特征：
?不支持并发控制：只是一个单用户系统；
?系统故障恢复能力有限 。
（ 2） 大型 DBMS,例如,MS SQL Server,Sybase、
Oracle。 特征：
?支持多个查询并行执行；
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? 通常，采用客户机／服务器结构的系统，有一台或多台
服务器以及大量的客户机。服务器配备大容量存储器并
安装数据库系统，用于数据的存放和数据检索；客户端
安装专用的软件，负责数据的输入、运算和输出。见
P215图 12.2所示。
? 客户机／服务器模型并不是从物理分布的角度来定义，
它所体现的是一种网络数据访问的实现方式。采用这种
结构的系统目前应用非常广泛。 如宾馆、酒店的客房登
记、结算系统，超市的 POS系统，银行、邮电的网络系
统等。
12.2 客户 /服务器系统
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12.3 并行系统
?并行数据库系统是在并行机上运行的具有并行处理能
力的数据库系统 。 并行数据库系统是数据库技术与并行
计算技术相结合的产物 。
?并行计算技术利用多处理机并行处理产生的规模效益
来提高系统的整体性能, 为数据库系统提供了一个良好
的硬件平台 。 一个并行数据库系统有如下性能指标：
（ 1） 吞吐量；
（ 2） 响应时间 。
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?从硬件结构来看，根据处理机与磁盘及内存的相互关系
可以将并行计算机分为三种基本的体系结构：
（ 1）共享内存结构（ Shared Memory，简称 SM结构）
所有处理器共享一个公共主存储器。
（ 2）共享磁盘结构（ Share Disk，简称 SD结构）
所有处理器共享公共磁盘。
（ 3）无共享资源结构（ Shared Nothing，简称 SN结构）。
处理器暨不共享公共主存储器，也不共享公共磁盘，
这样的系统称为机群（或集群）系统。
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12.4 分布式系统
? 分布式数据库系统是由若干个站集合而成。这些站又
称为节点，它们在通讯网络中联接在一起，每个节点
都是一个独立的数据库系统，它们都拥有各自的数据
库、中央处理机、终端，以及各自的局部数据库管理
系统。因此分布式数据库系统可以看作是一系列集中
式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统，
但在物理结构上是分布式的。
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?分布式数据库系统具有以下特点：
（ 1）数据的物理分布性；
（ 2）数据的逻辑整体性；
（ 3）数据的分布透明性； 所谓分布式透明性就是在编
写程序时好象数据没有被分布一样，因此把数据进行转
移不会影响程序的正确性。
（ 4）场地的自治和协调；
（ 5）数据的冗余及冗余透明性。
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?分布式数据库系统已经成为信息处理学科的重要领域，
正在迅速发展之中，原因基于以下几点：
1、它可以解决组织机构分散而数据需要相互联系的问题。
比如银行系统，总行与各分行处于不同的城市或城市中
的各个地区，在业务上它们需要处理各自的数据，也需
要彼此之间的交换和处理，这就需要分布式的系统。
2、如果一个组织机构需要增加新的相对自主的组织单位
来扩充机构，则分布式数据库系统可以在对当前机构影
响最小的情况下进行扩充。
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3、均衡负载的需要。数据的分解采用使局部应用达到最
大，这使得各处理机之间的相互干扰降到最低。负载在各
处理机之间分担，可以避免临界瓶颈。
4、当现有机构中已存在几个数据库系统，而且实现全局
应用的必要性增加时，就可以由这些数据库自下而上构成
分布式数据库系统。
5、相等规模的分布式数据库系统在出现故障的几率上不
会比集中式数据库系统低，但由于其故障的影响仅限于局
部数据应用，因此就整个系统来讲它的可靠性是比较高的。
