Transcript 資料庫系統理論與實務 - Welcome to CILAB

第二章
資料庫系統概觀
Database System
資料庫程式設計與系統管理
SQL Server 2005 Express
Chapter 2 Outline
2-1: 從資料到資訊
2-2: 資料庫、資料庫管理、系統資料庫系統
2-3: 組成資料庫系統成員
2-4: 使用資料庫系統之優缺點
2-5: 資料庫管理系統之分類
2-6: 資料庫系統的網路架構
2-7: SQL Server 2005 Express的主從架構
2-8: 本章總結
2
2-1 從資料到資訊
處理-1
資訊-1
處理-2
資訊-2
資料
處理-n
資訊-n
圖2-1.1 資訊系統
3
2-2 資料庫、資料庫管理、系統
資料庫系統-1
資料庫(Database)



資料庫儲存了我們要解決問題的相關資料。
資料庫中的資料具有相互關係，它們是繼承了
真實世界上的關係意義。
資料庫中存放的資料是經過特別細心設計的，
使得每個使用者或應用程式能有效及正確的獲
得需要的資料。
4
2-2 資料庫、資料庫管理、系統
資料庫系統-2
資料庫管理系統
（Database Management System/DBMS）



定義（Defining）資料庫
建構（Constructing）資料庫
操作（Manipulating）資料庫
5
2-2 資料庫、資料庫管理、系統
資料庫系統-3
一個典型的資料庫系統包含下列四個主要
成員：
使用者(User)
資料(Data)
軟體(Software)
硬體(Hardware)
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資料庫系統(Database System)架構示意圖
7
2-3 組成資料庫系統成員
使用者



直接使用者(End Users)
應用程式設計師(Application Programmers)
資料庫管理師(Database Administrators/DBA)
資料


一般資料(使用者所存入之資料)
Metadata(意義為Data about Data )，包含
•
•
•
•
資料描述，包含資料型態和資料長度
資料間的關係，資料的儲存結構及索引資料
資料的整合性(Integrity Constraints)
資料的觸發程序(Trigger)
8
2-3 組成資料庫系統成員(續)
軟體：包含資料庫管理系統(DBMS)和應用軟體
（Application Software/AP）
通常DBMS會提供下列之軟體工具：





非程序式查詢語言(Non-procedural Language)
表單產生器(Form Generators)
報表產生器(Report Generators)
程式產生器(Program Generators)
圖形產生器(Graphics Generators)
9
2-3 組成資料庫系統成員(續)
硬體：泛指所有系統執行相關之設備，並須注
意系統可靠性(Reliability)。依據整體需求
配置不同等級的硬體，如電腦等級、 CPU等
級、記憶體大小、硬碟等級與大小與架構
(RAID-0/1/5)等。
10
2-4 使用資料庫系統之優缺點
電子化資料庫的優點

簡潔
• 資料均存在電腦中，不再需要大量的紙張，方便又
環保。

快速
• 利用電腦快速的從大量資料中整理出需要的資訊之
速度

輕鬆
• 電腦處理大量重覆作業

即時
• 經由資料庫系統能得到精確、即時的資訊。
11
2-4使用資料庫系統之優缺點（續）
使用資料庫系統之優點：








資料分享
能降低資料重覆
能避免資料不一致情況
強制使用統一標準
資料安全能被運作
整合性限制能被維護
需求衝突能被避免
資料獨立性（Data Independence）
12
2-4使用資料庫系統之優缺點（續）
使用資料庫系統之缺點：




成本較高
必須有良好規劃，以保證資料安全及資料整合
DBA責任重大
必須考慮備援作業
13
2-5 資料庫管理系統之分類
DBMS依下列幾個準則做分類：



資料模式（Data Model）
使用者人數（Number of Users）
機器數量（Number of Sites）
14
2-5 資料庫管理系統之分類(續)
資料模式(Data Model)




指利用DBMS所支援的資料模式作分類。
關聯式（Relational）
物件關聯式（Object-relational）
階層式（Hierarchical）
網路式（Network）
15
2-5 資料庫管理系統之分類(續)
使用者人數


指系統能同時支援使用者人數數目。
單使用者系統(Single-user System)
多使用者系統(Multi-user System)
機器數量


判斷資料庫是否具備分散式處理之能力。
集中式DBMS (Centralized DBMS)
分散式DMBS (Distributed DBMS)
16
2-6 資料庫系統的網路架構
中央集中式架構(Centralized System)
大　型　主　機
專
線
終端機
專
線
專
線
終端機
專
線
終端機
專
線
專
線
終端機
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2-6 資料庫系統的網路架構(續)
主從式架構(Client/Server)
WWW伺服器
資料庫伺服器
檔案伺服器
其他伺服器
網　路
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
用戶端
個人電腦
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2-6-2 主從式系統運作簡介
用戶端
需　求
回　應
用戶端
網
路
伺服端
19
2-6-2 主從式架構優點簡介
主從架構的優點：




價格相對低廉
系統的延展性（Scalability）較佳
降低對伺服器處理能力的需求
不再受限於單一硬體平台
20
2-6-2 主從式架構簡介（續）
兩層式(Two-tier)
應用系統架構 ：
使用者介面
（User Interface/UI）
 應用邏輯
（Application Logic）
 營運規則
（Business Rules）
 資料存取
（Data Access）

用　戶　端
使用者
應用邏輯 營運規則
介面
伺服端
用　戶　端
使用者
應用邏輯 營運規則
介面
資料存取
用　戶　端
使用者
應用邏輯 營運規則
介面
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2-6-2 主從式架構簡介（續）
三層式(Three-tier)應用系統架構
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2-7
SQL Server 2005的主從架構
SQL Server 2005 Express的設計可讓使
用者在兩層(Two-tier)或多層(Multitier)主從式架構的資料庫系統下有效率
的運作
典型的兩層式架構就是SSMSE與資料庫
伺服器
典型的三層式架構就是網際網路上網頁與
資料庫互動的應用
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兩層式架構，用戶端使用
應用程式直接連到SQL
Server Express
三層式架構，用戶端只能
連接到所謂的網際網路伺
服器(IIS、Apache等系
統)。而工程師撰寫一些程
式包含商業邏輯在該伺服
器上。
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2-8 本章總結
資料、資訊、資料庫、資料庫管理系統和資料庫系統。
資料庫系統的成員

使用者(User) 、 資料(Data) 、軟體 (Software) 、 硬
體(Hardware)
常用的DBMS資料模式有：關聯式（Relational）、物件
關聯式（Object-relational）、階層式
（Hierarchical）以及網路式（Network）
主從式架構(Client/Server)
三層式架構(Three-tier)
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