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1、第第6章章 客户客户/服务器数据库环境服务器数据库环境6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构6.4 小结小结6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念一、主要技术特征一、主要技术特征 客户/服务器主要技术特征可归纳为以下几方面：服务服务：客户/服务器是从服务的概念出发，提出了对服务功能的明确划分。一个服务器可同时为多个客户提供服务，服务器具有对多个客户使用共享资源的协调能力。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念一、主要技术特征一、主要技术特征位置透明性位置透明
2、性：客户和服务器之间存在着多对一或多对多的关系，客户/服务器软件应向客户提供服务器位置透明性服务。也就是说，客户端的应用请求不必考虑也不必知道服务器的位置，由哪个服务器或何处的服务器提供服务对客户是透明的。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念一、主要技术特征一、主要技术特征可扩展性可扩展性：客户/服务器系统可进行横向扩展与纵向扩展，如增加服务器个数，提高硬件配置等，以扩大系统服务规模、增加服务器软件功能、增加新的服务项目与提高服务性能等等。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念二、基本构成二、基本构成 基本的客户/服务器系统由三部分组成：客户平台、服务器平台、连接支持。客户平
3、台客户平台 客户机原则上可以是任何一种计算机，一般选用微型计算机。客户机运行前端应用程序，提供应用开发用的工具，同时还可以通过网络获得服务器的服务，使用服务器上的共享资源。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念客户平台客户平台它需要具有适当的内存、连网功能。客户机运行的操作系统可以是Windows、Linux或Unix等。客户机应该具有较强的应用开发功能、直观友好的用户界面和高效的处理能力。服务器平台服务器平台 服务器平台必须是多用户计算机系统。可以是PC服务器、工作站、支持对称多处理器的超级服务器，也可以是小型、中型或大型计算机。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念连接支持
4、连接支持 处于客户与服务器之间，负责透明地连接客户与服务器，完成数据通信功能。C/S系统是能把工作任务交给客户机和服务器分担的系统，是把用户接口、事务处理、数据管理等功能恰当地进行划分的一整套方法。C/S涉及的软件方面就是把原来运行在大中型、超小型机上的大型软件进行适当的划分，在客户机和服务器之间进行合理分配。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念三、服务器类型三、服务器类型 文件服务器文件服务器：仿大中型机对文件共享的管理机制，实现用户帐户管理，对用户口令、身份检验、用户的文件存取权限的管理，和共享文件的并发控制等。网络中不同用户可以存取文件服务器中的共享文件。数据库服务器：数据库服
5、务器：安装和执行DBMS功能的服务器。客户将SQL语句通过网络发送给数据库服务器，数据库服务器将SQL命令执行后的结果通过网络回送给用户。6.1 客户客户/服务器一般概念服务器一般概念三、服务器类型三、服务器类型 Web服务器服务器：在Internet和Intranet环境下存储和管理HTML和XML页面的服务器。更广泛地是存储和管理Internet和Intranet中的各种信息，包括文字、图形、图象、声音等多媒体信息的服务器。电子邮件服务器电子邮件服务器：在Internet和Intranet环境下存储和管理电子邮件的服务器。6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变一、主一、主
6、/从式结构从式结构 主/从式结构数据库管理系统也称为主机/终端结构，是指一个主机带多个终端的多用户数据库管理系统结构。如图6.1所示。这种体系结构是一种集中式计算结构，主机上安装的是集中式多用户数据库管理系统。6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变一、主一、主/从式结构从式结构主从结构的优点是数据库管理系统和软件系统（包括应用系统、DBMS、数据库和操作系统）都容易管理与维护。缺点是终端用户数目受到主机规模的限制，不容易扩展。而且当用户数增加到一定程度后，主机的任务会过分繁重，从而使系统性能下降。另外当主机出现故障时，整个系统所有用户都受到影响。6.2 数据库应用系统结构的演
7、变数据库应用系统结构的演变 这一时间的主要使用数据库厂商提供的开发环境，如，嵌入式SQL、Oracle reporter、Informix 4GL等。终端 图6.1 主/从式结构的数据库管理系统 主机应用系统OSDBMSDB6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变二、分布式结构二、分布式结构 分布式结构的数据库管理系统也就是分布式数据库管理系统。分布式数据库由一组数据库组成。这组数据库物理地分布在计算机网络的不同计算机上，但是他们在逻辑上是一个整体，从用户的观点看好象是一个集中式数据库。如图6.2所示。网络中的每个结点都可以独立地处理本地数据库中的数据，执行局部应用；同时也可以
8、同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用。6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变网络D-DBMSDBD-DBMSDBD-DBMSDB 图6.2 分布式结构的数据库管理系统6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变三、客户三、客户/服务器结构服务器结构 在基于网络的数据处理中，客户机/服务器计算模式具有里程碑式意义。主从式数据库管理系统主从式数据库管理系统中的主机和分布式数据库管理系统中的每个结点机都是一个通用计算机，既执行DBMS功能又执行应用程序。客户服务器数据库管理系统客户服务器数据库管理系统可以分为集中的服务器结构（图6.3）和分布的服务器结构（
9、图6.4）。6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变DBMSDB客户机数据库服务器图6.3 集中的服务器结构6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变DBMSDBDBMSDB分布式数据库服务器客户机图6.4 分布的服务器结构6.2 数据库应用系统结构的演变数据库应用系统结构的演变 与主从式结构相似，在集中的服务器结构中，一个数据库服务器要为众多的客户服务，往往容易成为瓶颈，制约系统的性能。与分布式结构相似，在分布的服务器结构中，数据分布在不同的服务器上，从而给数据的处理、管理与维护带来困难。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构一、一、两层结构
10、两层结构 一个数据库应用系统可以划分为以下几个逻辑功能，如图6.5所示。用户界面（User interface）应用逻辑（Application Logic）事务逻辑（Transaction Logic 数据存取（Data Access）6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构用户界面应用逻辑 用户界面应用逻辑 事务逻辑数据存取 客户服务器图6.5 客户/服务器结构的数据库管理系统的逻辑功能划分 客户/服务器结构的数据库应用系统，通常是把事务逻辑、数据存取放在服务器一侧，把用户界面、应用逻辑放在客户机上。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构 用户界面、应
11、用逻辑通常用若干工具软件来支持实现。所谓事务逻辑指事务管理，包括事务定义、完整性定义、安全保密定义、完整性检查、安全性控制、事务并发控制和故障恢复等等。数据存取则包括数据存贮、组织、存取方法、存取路径的实现和维护。事务逻辑和数据存取是RDBMS核心层的主要功能。客户/服务器结构的数据库软件产品，把网络环境中的软件划分为三个部分:客户软件、服务器软件及接口软件。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构二、两层结构的优点二、两层结构的优点 1、客户/服务器结构的数据库管理系统充分发挥了客户机的功能和处理能力。2、客户/服务器结构的数据库管理系统容易扩充、灵活性和可扩展性好。因此，
12、客户/服务器结构获得了广泛的采用，特别是中小规模的应用。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构三、多层结构三、多层结构两层客户服务器结构出现了如下主要问题：1、服务器的负担问题2、客户端负担问题3、系统的安装和维护量大4、系统的安全性差6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构 三层结构将数据处理过程分为三部分：第一层是界面层，提供用户与系统的访问界面；第二层是业务逻辑层，负责业务逻辑的实现，也是界面层和数据层的桥梁，它响应界面层的用户请求，从数据层抓取数据，执行业务处理，并将必要的数据传送给界面层展示给用户；第三层是数据（库）层，负责数据的存储、存取、查询
13、优化、事务管理、数据完整性和安全性控制、故障恢复等等。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构 由于业务逻辑被提取到应用服务器，大大降低了客户端负担，因此也称为 “瘦客户”（Thin Client）结构。应用服务器数据库服务器DBDB客户机图6.6 三层结构的数据库管理系统的逻辑功能划分6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构三层结构具有如下的优越性：1、降低了信息系统开发和维护的成本降低了信息系统开发和维护的成本2、安全性强安全性强3、扩展性好、扩展性好4、前瞻性好、前瞻性好6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构 三层结构中的中间件继续
14、细分就可以成为多层结构。例如，客户机WEB服务器应用服务器数据库服务器就是一个多层结构，如图所示。WEB服务器数据库服务器DBDB浏览器应用服务器应用服务器浏览器图6.7多层结构示意图6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构浏览器/服务器结构是客户/服务器模型的继承和发展。浏览器/服务器多层结构广泛地用于Internet、Intranet环境下，显示了如下的优点：1在该结构中，客户端任何计算机只要安装了浏览器就可以访问应用程序。浏览器的界面是统一的，广大用户容易掌握，从而大大减少了培训时间与费用。6.3 两层与多层客户两层与多层客户/服务器结构服务器结构2客户端的硬件与操作系
15、统具有更长的使用寿命，因为它们只要能够支持浏览器软件即可，而浏览器软件相比原来的用户界面和应用模块要小得多。3由于应用系统的维护与升级工作都是在服务器上执行，因此不必安装、维护或升级客户端应用代码。大大减少了系统开发和维护代价。这种结构能够支持数万甚至更多的用户。6.4 小结小结 开发一个数据库应用系统首先要确定系统的总体结构。本章介绍了数据库管理系统主要的三种体系结构，重点讲解了客户服务器结构的数据库管理系统，包括客户/服务器的一般概念，客户/服务器结构的数据库管理系统的逻辑功能划分。讨论比较了二层、三（多）层客户服务器结构的优点和局限性。读者应重点掌握客户/服务器的概念。6.4 小结小结
16、1.数据库管理系统的结构随着应用需求的变化以及软硬件技术水平的发展而变化。经历了主/从式结构，分布式结构和客户服务器结构的发展阶段。这三种结构目前仍然都在使用，但在Internet环境下，客户服务器结构得到了广泛的应用。2.客户/服务器是一种计算模式。它将一项应用分解为多个任务，多任务之间存在多种交互关系，即“服务请求服务响应”关系。客户方发出服务请求，服务器方给予服务响应。6.4 小结小结 3.常见的服务器有文件服务器、电子邮件服务器、WEB服务器、应用服务器和数据库服务器。4.早期的客户/服务器是两层结构，只有客户方和服务器方，客户方负责界面展示和应用逻辑处理，服务器方运行DBMS。该结构
17、简单易行，但存在着一些缺陷，如，服务器计算任务重，客户方维护困难，安全性比较差。这种结构一般叫做C/S结构，俗称“胖客户”。6.4 小结小结 5.WEB环境下的两层客户/服务器结构有了一些变化，通用的浏览器作为客户方，WEB服务器和数据库服务器作为服务器方。这种结构叫做B/S结构，也称为“瘦客户”，由于浏览器安装和维护方便，部分的克服了“胖客户”的缺陷。6.三层客户/服务器结构在二层结构的基础上，引入了一个中间层，应用服务器层。这种结构中，客户方只负责应用的界面，应用逻辑处理从“胖客户”转移到了应用服务器，“胖客户”变成了“瘦客户”，克服了维护困难和安全性差的缺点。6.4 小结小结7.三层体系结构并非是对两层结构的完全排斥。对于一些局域网环境下联机并发用户数不是很多的数据库应用系统，特别是用户群比较单一、网络环境比较稳健、数据安全性要求不高、业务逻辑比较固定的企业应用，二层结构的设计方案是适宜的；但即使是采用两层体系结构的应用系统，也应该按照三层（N层）的理念进行设计，即将前台展现与业务处理、数据库访问适当分离，以减轻软件维护工作量，延长软件生命周期。