Chương I
KHÁI NIỆM CSDL TRONG MÔI TRƯỜNG KHÁCH/CHỦ
I. CẤU HÌNH CSDL KHÁCH/CHỦ
Phần này tập trung vào mô hình phân tán dữ liệu trong môi trường khách/
chủ và các dạng khác nhau của mô hình này. Mô hình phân tán truy nhập dữ liệu
là dạng sử dụng trung nhất của mô hình phân tán Khách/chủ. Đó là dạng phân
tán Khách/chủ dùng với phần mềm CSDL, trong đó CSDL dùng nhiều bộ xử lý.
Mô hình phân tán truy nhập dữ liệu có thể được phân rã để rõ cách tổ chức liên
kết các thành phần trong quá trình xử lý dữ liệu. Phần này sẽ giới thiệu cách
thức để cấu hình hoá ba thành phần chung cho tất cả các ứng dụng CSDL sau
đây: Các thành phần của quá trình ứng dụng, thành phần phần mềm CSDL,
CSDL.
Các mô hình xử lý CSDL khác nhau tuỳ thuộc vào nơi đặt các thể hiện
của ba phạm trù thành phần trên. Ta xét năm mô hình sau:
I.1. NĂM MÔ HÌNH CSDL
I.1.1. Mô hình CSDL tập trung
Mô hình CSDL tập trung là các thành phần ứng dụng, phần mềm CSDL
và bản thân CSDL đều trên cùng bộ xử lý.
I.1.2. Mô hình CSDL dùng máy chủ tệp
Ứng dụng
Phần mềm CSDL
CSDL
Titi
Toto
Hình 1. Mô hình CSDL tập trung.
Mô hình máy chủ tệp đặt các thành phần ứng dụng và phần mềm CSDL
trên một hệ thống tính toán, và các tệp vật lí dùng để chứa CSDL đặt trên hệ
thống tính toán khác.
I.1.3. Mô hình xử lý trích dữ liệu
Với mô hình này người ta có các CSDL trên các máy nối mạng. Một máy
dùng phần mềm CSDL để truy nhập máy kia và rút dữ liệu cần thiết. Kết quả
chuyển về máy yêu cầu, trên đĩa cứng của máy này. Người dùng sử dụng bản
sao tại chỗ của dữ liệu.
I.1.4. Mô hình CSDL Khách/chủ
Ứng dụng
Mạng truyền thông
Server
CSDL
Phần mềm CSDL
Hình 2. Mô hình CSDL máy chủ tệp.
Ứng dụng
Mạng truyền thông
Máy Server
CSDL
Phần mềm CSDL
CSDL
Ứng dụng
Phần mềm CSDL
Hình 3. Mô hình rút dữ liệu.
Trong mô hình CSDL Khách/chủ thì CSDL đặt trên một máy tính; các
máy khác chạy các thành phần xử lí ứng dụng. Nhưng phần mềm CSDL được
tách ra trên các máy Client, cho phép chạy các chương trình ứng dụng và hệ
thống Server lưu trữ CSDL.
Hình 4. Mô hình CSDL Khách/chủ.
I.1.5. Mô hình CSDL phân tán
Mô hình máy chủ tệp và mô hình CSDL Khách/chủ đều giả thiết CSDL
đặt trên một bộ xử lý và chương trình ứng dụng truy nhập CSDL được đặt trên
bộ xử lý khác. Mô hình phân tán thực sự giả thiết bản thân CSDL nằm trên
nhiều máy, tức là nhiều hệ thống xử lí.
Ứng dụng
Mạng truyền thông
Máy Server
CSDL
Phần mềm CSDL
Phần mềm CSDL
Máy Client
Ứng dụng
Mạng truyền thông
Máy Server
CSDL
Phần mềm CSDL
Phần mềm CSDL
Máy Server
CSDL
Phần mềm CSDL
Hình 5. Mô hình CSDL phân tán.
Máy Client
Năm mô hình này có thể dùng hỗn hợp để tạo nên cấu hình ứng dụng
CSDL đa dạng.
I.2. CƠ CHẾ PHÂN TÁN DỮ LIỆU
Có ba tiếp cận chính về cơ chế phân tán, dùng để quản lý truy nhập
CSDL; đó là cơ chế tập trung, phân đoạn và sao chép CSDL.
I.3. CẬP NHẬT CSDL CÓ BẢN SAO
Khi tất cả các phần của CSDL có bản sao thì cơ chế dùng để hội nhập các
bản sao có thể hạn chế theo kiểu cập nhật áp dụng với CSDL. Trong môi trường
có nhiều bản sao, loại cập nhật đơn giản nhất đối với hàm hội nhập có các đặc
tính sau: Toàn bộ, như cũ, giao hoán.
I.4. NHẠY CẢM VỀ VỊ TRÍ
Một mục đích của phần mềm CSDL phân tán là cho phép người dùng và
các chương trình ứng dụng độc lập hoàn toàn về vị trí lưu trữ dữ liệu. Người
dùng có thể yêu cầu dữ liệu rồi chương trình ứng dụng truy nhập đến dữ liệu mà
không để ý đến nơi lưu trữ dữ liệu. Tuy khó đảm bảo được tính hoàn toàn trong
suốt trong hệ thống. Cho đến khi đạt đến độ trong suốt về các đối tượng, phần
mềm CSDL cần tuân theo các ràng buộc về cách thức phân đoạn, sao chép và
loại hình cập nhật dữ liệu.
II. KIẾN TRÚC PHẦN MỀM CSDL PHÂN TÁN
Để tiện tạo nên môi trường CSDL phân tán không đồng nhất, người ta
dùng ba mô hình kiến trúc phần mềm sau:
II.1. MÔ HÌNH CỔNG
Kiến trúc cổng có thể hỗ trợ bất kì cấu hình CSDL phân tán nào. Trong
trường hợp đơn giản, chương trình ứng dụng, thành phần cổng, và phần mềm
CSDL đều được đặt trên cùng một máy tính. Còn với trường hợp phức tạp, các
thành phần đó nằm trên nhiều máy khác nhau.
Phương tiện hỏi và lập báo cáo
Giao diện API của CSDL
Giao diện API của CSDL
Phần mềm CSDL
CSDL
Hình 6. Mô hình cổng.
II.2. MÔ HÌNH GIAO DIỆN CHUẨN
Mô hình giao diện chuẩn được thiết kế để chương trình ứng dụng viết
theo API của CSDL yêu cầu dịch vụ của phần mềm CSDL dùng tại API. Phần
mềm chạy trên máy Server được gọi là nguồn dữ liệu. Nguồn này gồm phần
mềm CSDL và phần mềm máy Server truyền thông. Phần mềm chạy trên máy
Client có nhiều thành phần thiết bị thiết kế cho giao diện với nguồn dữ liệu cụ
thể.
Phần mềm trên máy Client có thành phần quản trị thiết bị; thành phần này
thực hiện hai giao diện sau: Giao diện dịch vụ, giao diện chương trình ứng dụng.
II.3. MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN
Mô hình kiến trúc này thay vì chuẩn hóa giao diện chương trình ứng dụng
được dùng, lại tuỳ thuộc vào việc chuẩn hoá giao thức dùng trong truyền thông
giữa các máy tính trong môi trường phân tán. Mô hình giao thức chuẩn này cho
phép bất kì API được dùng như phần mềm sẽ phù hợp với chuẩn giao thức.
Giao diện
chuẩn
Hình 7. Mô hình CSDL phân tán có giao thức chuẩn.
Chương trình ứng
dụng CSDL
API CSDL A
Khách truyền thông
CSDL B
API CSDL B
Chủ truyền thông
Phần mềm CSDL B