Datalagrings- og databehandlingsarkitekturer The difficulty is in the choice George Moore, 1900

Arkitektur ANSI/SPARC arkitekturen kom før personlige datamaskiner Det er nå flere muligheter for hvor data lagres og bearbeides

Arkitektur

Remote job entry RJE vil si lokal lagring og fjernbearbeiding Ofte billigere Kanskje sikrere Fjernbearbeiding Nyttig når egen PC: er for treg har for lite indre lager (RAM) programvaren ikke er tilgjengelig lokalt Noe lokal bearbeiding Klargjøring av data

Personlig database Lokal lagring og bearbeiding Eksempel: MSAccess, Filemaker Fordeler Personlige datamaskiner er billige Bedre kontroll Brukervennlig grensesnitt Ulemper I flerbrukersettinger må samme data og applikasjon finnes på flere steder Vanskelig å dele data Dårligere sikkerhet og integritet Kan tapes når den ansatte slutter Misbruk av tid

Stormaskin-terminal Fjernlagring og fjernbearbeiding Knyttet til stormaskiner Alle delte ressurser administreres av stormaskina

Host (stormaskin)/terminal

LAN-arkitekturer Et LAN kopler sammen datamaskiner i et geografisk område Overføringshastighet opp til 1 000 Mb/s Tillater deling av enheter (skrivere, disker,...) En server er en datamaskin som gir og kontrollerer tilgang til delte ressurser

Filserver Et sentralt datalager for brukere av LANet Filene er lagret på en filserver Data bearbeides på brukerens PC Hele filer overføres over LAN Kan medføre i stor nettverkstrafikk Fila låses når noen åpner den for å oppdatere Begrenset til små filer og lav etterspørsel

Filserver PC Filserver PC For eksempel Access PC

DBMS-server En server kjører et databasehåndteringssystem Bare de nødvendige postene sendes over LAN Mindre belastning på LAN enn filserver Back-end program på serveren utfører spørringer Front-end program på clientene håndterer bearbeiding og presentasjon Mer fordelt arbeid enn hos en filserver

DBMS-server PC DBMS-server PC For eksempel Oracle PC

Markedsandeler Kilde ComputerWorld Norge 11.3.2005, s.18 MMI Antall (N) IDC Andel kr (N) IDS Andel globalt Oracle 38 % 11 % MS SQL-server 36 % 8 % 13,4 % MySQL 7 % Sybase 3 % IBM DB2 2 % 35 %

Client/server File-server and DBMS-server er eksempler på client/server Målet er å redusere behandlingskostnaden ved å fordele behandlingen på klienter og tjenere Klienten er typisk en personlig datamaskin med GUI Besparelser Lett å bruke/ færre feil Mindre trening

Client/server Kostnaden kan reduseres hvis Kostnaden stiger ved Noe bearbeiding kan flyttes fra server til klienter GUI gir produktivitetsfordeler Kostnaden stiger ved Overgang fra terminaler til personlige datamaskiner Programvaren må skrives om Client/server er kanskje ikke forsvarlig ved storskala transaksjonsprosessering

Client/Server – andre generasjon Thin client DC manager Operating system DC DC Browser DC manager Application manager DBMS manager LAN Operating system Operating system Operating system Application server Data server Browser DC manager Operating system In 204

Tykke og tynne klienter Type of client Tykk Tynn Teknologi LAN Web Applikasjonslogikk Mest på klienten Mest i serveren Nettverksbelastning Middels Lav Datalagring Server Serverkompleksitet Høy Oppgradering Hver klient må oppdateres Bare serveren oppdateres

Fordeler ved trelagsmodellen Sikkerhet Data skjules i applikasjonsserveren Ytelse God pga liten nettverksbelastning Tilgang Eldre systemer blir tilgjengelig via gatewayer Enklere vedlikehold Få servere vs. mange klienter

Utvikling client/server Arkitektur Beskrivelse Tolags Bearbeiding er fordelt mellom klient PCen og serveren som også kjører DBMSen Trelags Klient PCen presenterer, bearbeiding gjøres av en server og databasehåndteringssystemet er på en separat server. N-lags Klient PCen presenterer, mens behandling og DBHS er spredt på mange servere.

Distribuerte databaser Kommunikasjonskostnader er en nøkkelfaktor i den totale kostnaden. Overføringskostnader øker med avstand Lokal behandling sparer tid/penger En database kan distribueres for å redusere kommunikasjonskostnader

Distribuerte databaser Databaser er fysisk distribuert som halv-uavhengige databaser Det er kommunikasjonslinjer mellom hver av databasene Framstår som én database

Hybride arkitekturer er også “distribuerte databaser” Ikke som resultat av planlegging, men av historiske årsaker får vi ofte en hybrid arkitektur: Arkitektur utvikler seg Gamle strukturer kan ikke uten videre kasseres Ny teknologi gir nye muligheter Ideelt skulle mange strukturer lappes sammen for å gi et sømløst bilde av alle organisasjonens databaser. Prinsipper for distribuerte databaser gjelder for slike hybride arkitekturer

Fundamentale prinsipper for hybride arkitekturer Transparens (uavhengig av lokasjon) Ingen avhengighet til en sentral Lokal autonomi Kontinuerlig drift 24/7 (24 timer i døgnet 7 dager i uka) Distribuert behandling av spørringer Distribuert behandling av transaksjoner

Fundamentale prinsipper for hybride arkitekturer Uavhengig av replikasjon Uavhengig av fragmentering Uavhengig av maskinvare Uavhengig av operativsystem Uavhengig av nettverk DBMS-uavhengig Independence

Distribuert databasetilgang Remote Request Remote Transaction Distributed Transaction Distributed Request

Remote Request A single request to a single remote site SELECT * FROM atlserver.bankdb.customer WHERE custcode = '12345';

Remote Transaction Multiple data requests to a single remote site BEGIN WORK; INSERT INTO atlserver.bankdb.account (accnum, acctype) VALUES (789, 'C'); INSERT INTO atlserver.bankdb.cust_acct (custnum, accnum) VALUES (123, 789); COMMIT WORK;

Distribuert Spørring og Transaksjon Multiple requests to multiple sites Each request can access multiple sites BEGIN WORK; INSERT INTO osloserver.bankdb.employee (empcode, emplname, …) SELECT empcode, emplname, … FROM atlserver.bankdb.employee WHERE empcode = 123; DELETE FROM atlserver.bankdb.employee COMMIT WORK; This is the example for distributed transaction in the 4th edition, but is a distributed request because the INSERT accesses multiple sites. * Change from text

Distribuert database design Horisontal fragmentering Rader lagres på forskjellige servere Vertikal fragmentering Kolonner lagres på forskjellige servere Hybrid fragmentering Både horisontal og vertikal fragmentering Replikering Samme data på flere servere

Horisontal fragmentering

Vertical fragmentering

Replikering Full replikering Partiell replikering Tabeller er duplisert på hvert sted Forbedret dataintegritet Raskere databehandling Dyrere Partiell replikering Bare indeksene replikeres og gir raskere spørringer Henting fra fjerndatabasen