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1、第九章 客户机/服务器模式与分布式数据库,1,C/S计算模式,概念 客户机/服务器概念最早用于软件体系结构 提出请求的应用程序 服务应用的服务程序 协作式处理方式 客户机和服务器都参与一个应用程序的处理 软件成分相互协作完成特定应用功能 请求/服务模式 硬件资源提供软件成分相互协作的设施 客户机/服务器模式,2,3,客户机,客户机,客户机,网络,应用 服务器,通信 服务器,打印 服务器,文件 服务器,数据库 服务器,请求,响应,响应,请求,客户机/服务器模式,C/S环境下应用成分的分布,4部分 界面表示逻辑 业务处理逻辑 数据处理逻辑 数据库管理,4,5,DB,组成应用程序的四个成分,C/S模
2、式的体系结构(1),服务器 提供高速大容量的存储能力, 强大的数据处理和管理能力, 运行多个进程能力 文件服务器 数据库服务器 事务服务器 文档服务器,6,7,文件,打印机,DB,客户机,中间件,服务器,客户机/服务器模式体系结构示意图,8,文件,文件服务器,9,数据,SQL命令,DB,数据库服务器,10,GUI,应用程序,应用程序事务,客户机,服务器,数据,应用程序 专用事务,DB,事务处理服务器,数据库服务器,C/S模式的体系结构(2),客户机 完成界面表示和一些业务逻辑功能, 非图形化/图形化(GUI)用户接口 面向对象接口(OOI) 公共应用程序 字处理, 报表编制, 图形软件等 数据
3、库前端软件 应用生成和开发软件 PowerBuilder, VisualC+等 中间件 泛指客户机与服务器之间的软件 数据库, 事务处理, 组件, 对象中间件等,11,C/S模式定位(1),主机处理系统 所有程序在一个主机上运行 优点 集中式, 安全性和海量数据存储设备管理能力 支持大量并发用户 IBM机上数据库支持1000多用户 缺点 系统采购和维护费用大 特殊的支持设施等,12,13,Modem,Modem,Host CPU,DBMS,APPs,DB,主机,远程终端,本地终端,主机处理环境,C/S模式定位(2),文件处理系统 应用处理(包括数据处理)都发生在PC工作站 服务器仅从硬盘查询所
4、需要的文件通过网络发送给用户 缺点 用户计算能力局限于本地PC工作站 多用户共享文件时, 仍然需要分别发送到每个PC 只满足小规模工作组应用需求,14,15,LAN,工作站,NOS,文件服务器,打印机,修改过的文件送回服务器,数据文件送给PC,文件共享处理环境,C/S模式定位(3),C/S处理系统 “恰到好处的规模” 典型应用是数据库技术,16,17,LAN,APPs,PC,APPs,PC,APPs,PC,UNIX,DBMS,查询结果,查询请求,DB,客户机/服务器处理环境,C/S模式定位(4),多处理器服务系统 存在两个或两个以上服务器的C/S系统 通过“S对S的对话”向其他服务器发出请求
5、企业级大型应用平台,18,19,LAN / WAN,APPs,PC,客户机,APPs,PC,UNIX,DBMS,结果,请求,DB,图8-11 多服务器处理环境,MVS,DBMS,DB,网关/网桥,NOS,文件服务器,远程访问,C/S模式定位(5),对等处理系统 C/S系统的最终归宿, 是协作式分布式处理的极限 站点既是客户机又是服务器 站点要负责对自己资源的管理和访问, 又有对任何其他站点上资源的同等访问权,20,21,DB,DB,DB,DB,对等处理环境,C/S模式定位(6),C/S模式系统是介于集中式与分布式之间 集中式C/S处理环境 数据集中, 处理分布 客户请求, 服务器响应的协作方式
6、 多服务器C/S处理环境 数据与处理都分布 一个应用可涉及多个服务器数据 一个服务器数据可以被多个客户机访问 对等C/S处理环境 数据与处理都分布 站点可以访问其他站点数据(全局应用), 也可以访问本地数据(本地应用),22,C/S模式定位(7),有多个数据库服务器的C/S处理环境 分布式数据库系统 场地自治, 透明 数据独立 数据完整性,23,24,网络,DB,数据库服务器,DB,数据库服务器,DB,数据库服务器,用户,每个站点是一个单数据库服务器Client/Server结构的DDBS,C/S模式的特点(1),按功能划分 服务器是服务的提供者, 客户机是消费者 共享资源 不对称协议 客户机
7、主动请求服务, 服务器被动等待请求 定位透明性 C/S软件在客户机方屏蔽服务器地址 混合与匹配 C/S软件独立于硬件或OS,25,C/S模式的特点(2),基于消息的交换 消息式服务请求与响应的媒介 服务封装 服务器决定如何完成服务请求消息, 消息接口不变, 升级对客户没有影响 可扩展性 水平扩展 添加或移去工作站 垂直扩展 移植到更大更快的服务器或多服务器 完整性,26,C/S模式的优缺点(1),优点 提高了投资效率 使处理和被处理的数据更接近, 减少了网络带宽和成本的需求 具有图形用户界面的PC 支持和倡导标准化和开放系统 多个用户共享硬件资源,27,C/S模式的优缺点(2),不足之处 在集
8、中式C/S环境, 服务器将成为瓶颈 多服务器应用系统的开发和设计复杂,28,分布式数据(1),从集中到分布数据的转移 将关键数据的多个副本置于不同站点,提高数据的可用性, 避免“单站点失败”现象 高效的数据访问, 改进数据管理性能 容易增加应用程序, 用户数目和扩大规模 数据放在其产生和频繁使用位置, 减少传输, 提高效率,29,分布式数据(2),数据分布基本形式 复制数据(Replicated Data) 子集数据(Subset Data) 重新组织的数据(Reorganized Data) 分区数据(Partitioned Data) 独立模式数据(Separate_Schema Data
9、) 不相容数据(Incompatible Data),30,31,网络,DB x,主机,DB x1,DB x2,x1和x2为 x的副本,复制的数据,S1,S2,32,网络,DB ABC,主机,DB A,DB C,子集数据,S1,S3,DB B,S2,33,网络,DB R,主机,DB A,重新组织的数据,S1,DB B,S2,数据R是由数据A和B 经过重新组织而获得的,34,网络,地区A 的记录,地区B 的记录,分区数据,地区C 的记录,各地区的记录 具有相同模式,35,网络,生产 数据,财务 数据,独立模式数据,生产 主机,财务 主机,营销 数据,营销主机,36,网络,公司A 的记录,公司B
10、的记录,不相容数据,公司C 的记录,各地区的记录 具有相同模式,分布式数据(3),数据分布技术 人工抽取 快照 复制 分片 数据分布分析,37,38,SAVING,CUSTOMER,EXCHANGERATE,SAVING,CUSTOMER,EXCHANGERATE,网络,总行,分行1,分行2,分布式数据的银行应用系统,分行到总行抽取数据,分布式数据 (4),数据分布分析 统计方法 根据应用需求决定那些资源需要分布及存放位置 例子 银行应用系统 客户表存在中央银行(CB)站点, 分行(PB)存有部分数据复制 假设CB站点有10000条记录, 每天度2000次, 更新500次 PB站点有1000条
11、记录,每天读1000次, 更新100次,39,40,分布式数据库位置矩阵,分布式数据 (5),该例子分析方法结论 分布式数据的位置取决于逻辑数据和处理(读和更新)模式, 数量等特征 数据分布是降低整个分布式系统开销的有效措施,41,分布式数据的访问 (1),远程请求 远程事务 分布式事务 分布式请求,42,分布式数据的访问 (2),远程请求 只涉及单个远程服务器的单个请求 Select * From Server1.BankDB.Customer Where Server1.BankDB.Customer.City = Beijing,43,44,SQL语句,CLIENT PB,SERVER1
12、,远程数据请求,分布式数据的访问 (3),远程事务 允许一个事务中包含多个应用同一个远程服务器站点的数据访问请求 Begin Work Select * From Server1.BankDB.Customer Where Server1.BankDB.Customer.City = Beijing Update Server1.BankDB.Branch Set Posted_ind = Yes Commit Work,45,46,SQL语句1,CLIENT B1,SERVER1,远程事务处理,SQL语句2,分布式数据的访问 (4),分布式事务 一个事务包含多个数据请求, 每个请求只能访问单
13、个服务器 Begin Work Select * From ServerB1.BankDB.Employee Where ServerB1.BankDB.Employee.Edlevel=MBA Select * From ServerM.BankDB.Empl_MED Where ServerM.BankDB.Empl_MED.Branch=PB Commit Work,47,48,SQL语句1,SERVER M,分布式事务处理,SERVER B1,SQL语句2,中央CLIENT,BEGIN WORK COMMIT WORK,分布式数据的访问 (5),分布式请求 一个事务包含多个数据请求,每
14、个请求都可以引用驻留于多个服务器站点数据 Begin Work Select * From ServerB1.BankDB.Employee B1, ServerM.BankDB.Empl_MED M Where B1.Empl_ID = M. Empl_ID AND B1. Edlevel = MBA Update Server1.BankDB.Branch Set Posted_ind = Yes Where Server1.BankDB.Branch = B1 Commit Work,49,50,SQL语句1,SERVER M,分布式数据请求,SERVER B1,SQL语句2,CLIEN
15、T,BEGIN WORK COMMIT WORK,SERVER 1,C/S模式应用系统开发特点,用户界面设计 业务规则设计 可视化程序设计 事件驱动的程序设计 PowerBuild等,51,ORACLE分布DB(1),1985年起提供用于C/S和S/S的SQL*net 分布式体系结构组成 SQL*Net SQL*Connect ORACLE Server,52,分布式系统功能,ORACLE在同构和异构网络环境中都支持C/S和S/S结构 C/S连接时, 通过连接描述符实现 S/S之间的连接, 或数据访问操作可以用DB链路进行. Create Database Link Boston Connect to Scott Identified By Tigger Using EducationDB; 查询时用Boston存取远程Scott/Tigger用户的EMP表: Select * From EMPBoston;,53,分布式查询,远程查询 查询语句涉及一个远程DB, 通过DB链路来存取远程DB中的数据 分布式查询 查询语句涉及两个或以上的远程数据库查询,54,55,UPI,SQL*Net,Transparent Network Substrate,Oracle Protocol Adapter,Ne
