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關系資料庫系統的基本架構

發布時間: 2022-06-01 03:23:18

資料庫系統的組成,及各自的作用

1、資料庫(database,DB)

作用是資料庫中的數據按一定的數學模型組織、描述和存儲,有組織,可共享的數據的集合。具有較小的冗餘,較高的數據獨立性和易擴展性,並可為各種用戶共享。

2、硬體

構成計算機系統的各種物理設備,包括存儲所需的外部設備。作用是硬體的配置應滿足整個資料庫系統的需要。

3、軟體

包括操作系統、資料庫管理系統及應用程序。資料庫管理系統是資料庫系統的核心軟體,作用是在操作系統的支持下工作,科學地組織和存儲數據,高效獲取和維護數據的系統軟體。其主要功能包括數據定義功能、數據操縱功能、資料庫的運行管理和資料庫的建立與維護。

4、人員

主要分類及其作用是系統分析員和資料庫設計人員,負責應用系統的需求分析和規范說明,確定系統的硬體配置,並參與資料庫系統的概要設計;應用程序員,負責編寫使用資料庫的應用程序,利用系統的介面或查詢語言訪問資料庫;資料庫管理員負責資料庫的總體信息控制。

(1)關系資料庫系統的基本架構擴展閱讀:

資料庫系統的模型

1、層次模型:用一顆「有向樹」的數據結構來表示各類實體以及實體間的聯系,樹中每一個節點代表一個記錄類型,樹狀結構表示實體型之間的聯系。層次數據模型的提出,首先是為了模擬這種按層次組織起來的事物。層次資料庫也是按記錄來存取數據的。

2、網狀模型:取消了層次模型的不能表示非數狀結構的限制,兩個或兩個以上的結點都可以有多個雙親結點,則此時有向樹變成了有向圖,該有向圖描述了網狀模型。網狀模型中以記錄為數據的存儲單位。記錄包含若干數據項。

3、關系模型:基本假定是所有數據都表示為數學上的關系。關系數據模型以集合論中的關系概念為基礎發展起來的。關系模型中無論是實體還是實體間的聯系均由單一的結構類型關系來表示。

❷ 資料庫系統由什麼組成

資料庫系統一般由資料庫、硬體、軟體、人員4個部分組成:

1、資料庫是指長期存儲在計算機內的,有組織,可共享的數據的集合。資料庫中的數據按一定的數學模型組織、描述和存儲,具有較小的冗餘,較高的數據獨立性和易擴展性,並可為各種用戶共享。

2、硬體是構成計算機系統的各種物理設備,包括存儲所需的外部設備。硬體的配置應滿足整個資料庫系統的需要。

3、軟體包括操作系統、資料庫管理系統及應用程序。資料庫管理系統是資料庫系統的核心軟體,是在操作系統的支持下工作,解決如何科學地組織和存儲數據,如何高效獲取和維護數據的系統軟體。其主要功能包括:數據定義功能、數據操縱功能、資料庫的運行管理和資料庫的建立與維護。

4、人員主要有4類。系統分析員和資料庫設計人員,負責應用系統的需求分析和規范說明;應用程序員,負責編寫使用資料庫的應用程序;最終用戶,利用系統的介面或查詢語言訪問資料庫;資料庫管理員負責資料庫的總體信息控制。

(2)關系資料庫系統的基本架構擴展閱讀:

常見資料庫系統

1、Mysql

一個快速的、多線程、多用戶和健壯的SQL資料庫伺服器。MySQL伺服器支持關鍵任務、重負載生產系統的使用,也可以將它嵌入到一個大配置(mass- deployed)的軟體中去。

2、SQL Server

Microsoft 公司推出的關系型資料庫管理系統。具有使用方便可伸縮性好與相關軟體集成程度高等優點。Microsoft SQL Server 是一個全面的資料庫平台,使用集成的商業智能 (BI)工具提供了企業級的數據管理。

3、Oracle

Oracle產品系列齊全,幾乎囊括所有應用領域,大型,完善,安全,可以支持多個實例同時運行,功能強。能在所有主流平台上運行。完全支持所有的工業標准。採用完全開放策略。可以使客戶選擇最適合的解決方案。對開發商全力支持。

❸ 簡述資料庫系統的組成,介紹幾種常見的關系資料庫管理系統及其功能

數據
數據是資料庫的基本對象,是描述事物符號記錄,數據的類型有很多,文本、圖形、圖像、音頻、視頻等都是數據,他們經過數字化處理存入計算機。
在現代計算機系統中數據的概念是廣義的。早起計算機系統主要用於科學計算,處理的數據為整數、實數、浮點數等。現在計算機儲存和處理的對象十分廣泛,表示這些對象的數據也隨之變得越來越復雜。
數據的表現形式還不能表達其內容的需要解釋,數據和關於數據的解釋是不能拆分的。數據的解釋是對數據含義的說明,數據的含義成為數據的語義,數據與其語義是不可分割的。

資料庫
就是存放數據的倉庫。數據都是按一定格式儲存在計算機設備上的,人們手機一個引用所需要的大量數據之後,將其保存起來作為管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統等各類信息系統的核心部分,是進行科學研究和決策管理的重要技術手段。
嚴格的講,資料庫是長期儲存在計算機內、有組織、可共享的大量數據集合。資料庫中的數據按一定數據模型組織、,描述和儲存,具有較小的冗餘度、較高的數據獨立性和易擴展性,並可為各種用戶共享。資料庫具有永久儲存、有組織和可共享三個基本特點。

資料庫管理系統
資料庫管理系統簡稱dbms是科學組織和儲存數據,對資料庫進行統一的管理和控制,以保證資料庫的安全性和完整性。高效地獲取和維護數據的系統軟體。位於用戶和操作系統之間的一層數據管理軟體。資料庫管理系統和操作系統一樣是計算機的基礎軟體,也是一個大型復雜的軟體系統。它主要的功能包括:

1.數據定義功能:提供數據定義語言(ddl)。用它書寫的資料庫模式被翻譯為內部表示。資料庫的邏輯結構、完整性約束和物理儲存結構保存在內部的數據字典中。資料庫的各種數據操作(如查找、修改、插入和刪除等)和資料庫的維護管理都是以資料庫模式為依據的。

2.應用程序的編譯:把包含著訪問資料庫語句的應用程序,編譯成在dbms支持下可運行的目標程序。

3.互動式查詢:提供易使用的互動式查詢語言,如sql。dbms負責執行查詢命令,並將查詢結果顯示在屏幕上。

4.數據的組織與存取:提供數據在外圍儲存設備上的物理組織與存取方法。

5.事務運行管理:提供事務運行管理及運行日誌,事務運行的安全性監控和數據完整性檢查,事務的並發控制及系統恢復等功能。

6.資料庫的維護:為資料庫管理員提供軟體支持,包括數據安全控制、完整性保障、資料庫備份、資料庫重組以及性能監控等維護工具。

❹ ●關系型資料庫系統(DBS)模型有四層結構是什麼

。資料庫管理系統(DBMS) :管理系統運行(DataBase Management System)
。資料庫(DB) :數據存儲的管理者(小管理,受DBMS管理)
。數據表(Table) :數據關系管理者
。數據欄位(Field) :依賴於數據表,實際數據存儲者

❺ 資料庫的主要架構有幾種

從資料庫最終用戶角度看,資料庫系統的結構分為單用戶結構、主從式結構、分布式結構、客戶/伺服器、瀏覽器/應用伺服器/資料庫伺服器多層結構。這是資料庫外部體系結構。
物理存儲結構、邏輯存儲結構、內存結構和實例進程結構。這是內部體系結構

❻ 資料庫系統由哪幾個部分組成

資料庫系統一般由資料庫、硬體、軟體、人員4個部分組成:


1、資料庫是指長期存儲在計算機內的,有組織,可共享的數據的集合。資料庫中的數據按一定的數學模型組織、描述和存儲,具有較小的冗餘,較高的數據獨立性和易擴展性,並可為各種用戶共享。


2、硬體是構成計算機系統的各種物理設備,包括存儲所需的外部設備。硬體的配置應滿足整個資料庫系統的需要。


3、軟體包括操作系統、資料庫管理系統及應用程序。資料庫管理系統是資料庫系統的核心軟體,是在操作系統的支持下工作,解決如何科學地組織和存儲數據,如何高效獲取和維護數據的系統軟體。


4、人員主要有4類。系統分析員和資料庫設計人員,負責應用系統的需求分析和規范說明;應用程序員,負責編寫使用資料庫的應用程序。

(6)關系資料庫系統的基本架構擴展閱讀

對資料庫系統的基本要求是:

①能夠保證數據的獨立性。數據和程序相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。

②冗餘數據少,數據共享程度高。

③系統的用戶介面簡單,用戶容易掌握,使用方便。

④能夠確保系統運行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護數據不受者訪問或破壞;能夠防止錯誤數據的產生,一旦產生也能及時發現。

性能

①能夠保證數據的獨立性。數據和程序相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。

②冗餘數據少,數據共享程度高。

③系統的用戶介面簡單,用戶容易掌握,使用方便。

④能夠確保系統運行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護數據不受非受權者訪問或破壞;能夠防止錯誤數據的產生,一旦產生也能及時發現。

⑤有重新組織數據的能力,能改變數據的存儲結構或數據存儲位置,以適應用戶操作特性的變化,改善由於頻繁插入、刪除操作造成的數據組織零亂和時空性能變壞的狀況。

❼ 從資料庫最終用戶角度看,資料庫系統的結構分為哪些

由軟體、資料庫和數據管理員組成。其軟體主要包括操作系統、各種宿主語言、實用程序以及資料庫管理系統。資料庫由資料庫管理系統統一管理,數據的插入、修改和檢索均要通過資料庫管理系統進行。數據管理員負責創建、監控和維護整個資料庫,使數據能被任何有權使用的人有效使用。

資料庫管理員一般是由業務水平較高、資歷較深的人員擔任。資料庫系統是為適應數據處理的需要而發展起來的一種較為理想的數據處理的核心機構。計算機的高速處理能力和大容量存儲器提供了實現數據管理自動化的條件。

(7)關系資料庫系統的基本架構擴展閱讀

資料庫研究跨越了計算機應用、系統軟體和理論三個領域,其中應用促進了新系統的發展,新系統帶來了新的理論研究,而理論研究在前兩個領域起著指導作用。資料庫系統的出現是計算機應用的一個里程碑,它使計算機應用有科學計算向數據處理轉變。

因此,計算機可以用於各行各業,甚至在家裡。在此之前,文件系統能夠處理持久數據,但它們不提供對數據任何部分的快速訪問,而這對於數據量不斷增加的應用程序至關重要。

❽ 資料庫系統的組成部分包括哪3個方面

資料庫系統的組成部分包括軟體、資料庫和數據管理員。

(1)資料庫

是指長期存儲在計算機內的,有組織,可共享的數據的集合。資料庫中的數據按一定的數學模型組織、描述和存儲,具有較小的冗餘,較高的數據獨立性和易擴展性,並可為各種用戶共享。

(2)軟體

包括操作系統、資料庫管理系統及應用程序。資料庫管理系統是資料庫系統的核心軟體,是在操作系統的支持下工作,解決如何科學地組織和存儲數據,如何高效獲取和維護數據的系統軟體。

(3)數據管理員:主要有4類

第一類為系統分析員和資料庫設計人員,第二類為應用程序員,第三類為最終用戶,第四類用戶是資料庫管理員,負責資料庫的總體信息控制。

(8)關系資料庫系統的基本架構擴展閱讀

資料庫系統的基本要求:

1、能夠保證數據的獨立性。數據和程序相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。

2、冗餘數據少,數據共享程度高。

3、系統的用戶介面簡單,用戶容易掌握,使用方便。

4、能夠確保系統運行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護數據不受非受權者訪問或破壞;能夠防止錯誤數據的產生,一旦產生也能及時發現。

❾ 什麼是資料庫系統的體系結構

三級結構的組織形式稱為資料庫的體系結構或數據抽象的三個級別。這個結構是於1975年在美國ANSI/X3/SPARC(美國國家標准協會的計算機與信息處理委員會中的標准計劃與需求委員會)資料庫小組的報告中提出的。

1.1.4.1三級數據視圖
數據抽象的三個級別又稱為三級數據視圖,是不同層次用戶(人員)從不同角度所看到的數據組織形式。
(1) 外部視圖 第一層的數據組織形式是面向應用的,是應用程序員開發應用程序時所使用的數據組織形式,是應用程序員所看到的數據的邏輯結構,是用戶數據視圖,稱為外部視圖。外部視圖可有多個。這一層的最大特點是以各類用戶的需求為出發點,構造滿足其需求的最佳邏輯結構。
(2) 全局視圖 第二層的數據組織形式是面向全局應用的,是全局數據的組織形式,是資料庫管理人員所看到的全體數據的邏輯組織形式,稱為全局視圖,全局視圖僅有一個。這一層的特點是對全局應用最佳的邏輯結構形式。
(3) 存儲視圖第三層的數據組織形式是面向存儲的,是按照物理存儲最優的策略所組織形式,是系統維護人員所看到的數據結構,稱為存儲視圖。存儲視圖只有一個。這一層的特點是物理存儲最佳的結構形式。
外部視圖是全局視圖的邏輯子集,全局視圖是外部視圖的邏輯匯總和綜合,存儲視圖是全局視圖的具體實現。三級視圖之間的聯系由二級映射實現。外部視圖和全局視圖之間的映射稱為邏輯映射,全局視圖和存儲視圖之間的映射稱為物理映射。

1.1.4.2 三級模式
三級視圖是用圖、表等形式描述的,具有簡單、直觀的優點。但是,這種形式目前還不能被計算機直接識別。為了在計算機系統中實現數據的三級組織形式,必須用計算機可以識別的語言對其進行描述。DBMS提供了這種數據描述語言(Data Description Language 簡記為DDL)。我們稱用DDL精確定義數據視圖的程序為模式(Scheme)。與三級視圖對應的是三級模式。
(1) 子模式 定義外部視圖的模式稱外模式,也稱子模式。它由對用戶數據文件的邏輯結構描述以及和全局視圖中文件的對應關系的描述組成,用DBMS提供的子模式DDL定義。一個子模式可以由多個用戶共享,而一個用戶只能使用一個子模式。
(2) 模式 定義全局視圖的模式稱邏輯模式,簡稱模式。它由對全局視圖中全體數據文件的邏輯結構描述以及和存儲視圖中文件的對應關系的描述組成,用DBMS提供的模式DDL定義。邏輯結構的描述包括記錄的型(組成記錄的數據項名、類型、取值范圍等),還有記錄之間的聯系,數據的完整性、安全保密要求等。
(3) 內模式 定義存儲視圖的模式稱內模式,又稱物理模式。它由對存儲視圖中全體數據文件的存儲結構的描述和對存儲介質參數的描述組成,用DBMS提供的內模式DDL定義。存儲結構的描述包括記錄值的存儲方式(順序存儲、hash方法、B樹結構等),索引的組織方式等。
三級模式的結構如圖1.8所示。
三級模式所描述的僅僅是數據的組織框架,而不是數據本身。在內模式這個框架填上具體數據就構成物理資料庫,它是外部存儲器上真實存在的數據集合。模式框架下的數據集合是概念資料庫,它僅是物理資料庫的邏輯映像。子模式框架下的數據集合是用戶資料庫,它是概念資料庫的邏輯子集。

❿ 關系資料庫的四個層次結構是什麼

1.層次模型

層次模型是資料庫系統中最早使用的模型,它的數據結構類似一顆倒置的樹,每個節點表示一個記錄類型,記錄之間的聯系是一對多的聯系,基本特徵是:

* 一定有一個,並且只有一個位於樹根的節點,稱為根節點;
* 一個節點下面可以沒有節點,即向下沒有分支,那麼該節點稱為葉節點;
* 一個節點可以有一個或多個節點,前者稱為父節點,後者稱為子節點;
* 同一父節點的子節點稱為兄弟節點。
* 除根節點外,其他任何節點有且只有一個父節點;

圖11.7是一個層次模型的例子。

層次模型中,每個記錄類型可以包含多個欄位,不同記錄類型之間、同一記錄類型的不同欄位之間不能同名。如果要存取某一類型的記錄,就要從根節點開始,按照樹的層次逐層向下查找,查找路徑就是存取路徑。如圖11.8所示。

層次模型結構簡單,容易實現,對於某些特定的應用系統效率很高,但如果需要動態訪問數據(如增加或修改記錄類型)時,效率並不高。另外,對於一些非層次性結構(如多對多聯系),層次模型表達起來比較繁瑣和不直觀。
2.網狀模型

網狀模型可以看作是層次模型的一種擴展。它採用網狀結構表示實體及其之間的聯系。網狀結構的每一個節點代表一個記錄類型,記錄類型可包含若干欄位,聯系用鏈接指針表示,去掉了層次模型的限制。網狀模型的特徵是:

1. 允許一個以上的節點沒有父節點;
2. 一個節點可以有多於一個的父節點;

例如,圖11.9(a)和圖11.9(b)都是網狀模型的例子。圖11.9(a)中節點3有兩個父節點,即節點1和節點2;圖11.9(b)中節點4有三個父節點,即節點1,節點2和節點3。

由於網狀模型比較復雜,一般實際的網狀資料庫管理系統對網狀都有一些具體的限制。在使用網狀資料庫時有時候需要一些轉換。例如,如圖11.10所示。

網狀模型與層次模型相比,提供了更大的靈活性,能更直接地描述現實世界,性能和效率也比較好。網狀模型的缺點是結構復雜,用戶不易掌握,記錄類型聯系變動後涉及鏈接指針的調整,擴充和維護都比較復雜。
3.關系模型

關系模型是目前應用最多、也最為重要的一種數據模型。關系模型建立在嚴格的數學概念基礎上,採用二維表格結構來表示實體和實體之間的聯系。二維表由行和列組成。下面以教師信息表和課程表為例,說明關系模型中的一些常用術語:
表11.1 教師信息表(表名為:tea_info)
TNO(教師編號)

NAME(姓名)

GENDER(性別)

TITLE(職稱)

DEPT(系別)

805

李奇



講師

基礎部

856

薛智永



教授

信息學院

表11.2 課程表(表名為:cur_info)
CNO(課程編號)

DESCP(課程名稱)

PERIOD(學時)

TNO(主講老師編號)

005067

微機基礎

40

805

005132

數據結構

64

856

1. 關系(或表):一個關系就是一個表,如上面的教師信息表和課程表。
2. 元組:表中的一行為一個元組(不包括表頭)。
3. 屬性:表中的一列為一個屬性。
4. 主碼(或關鍵字):可以唯一確定一個元組和其他元組不同的屬性組。
5. 域:屬性的取值范圍。
6. 分量:元組中的一個屬性值。
7. 關系模式:對關系的描述,一般表示為:關系名(屬性1,屬性2,... ...,屬性n)。

關系模型中沒有層次模型中的鏈接指針,記錄之間的聯系是通過不同關系中的同名屬性來實現的。 關系模型的基本特徵是:

1. 建立在關系數據理論之上,有可靠的數據基礎;
2. 可以描述一對一,一對多和多對多的聯系。
3. 表示的一致性。實體本身和實體間聯系都使用關系描述。
4. 關系的每個分量的不可分性,也就是不允許表中表。

關系模型概念清晰,結構簡單,實體、實體聯系和查詢結果都採用關系表示,用戶比較容易理解。另外,關系模型的存取路徑對用戶是透明的,程序員不用關心具體的存取過程,減輕了程序員的工作負擔,具有較好的數據獨立性和安全保密性。
關系模型也有一些缺點,在某些實際應用中,關系模型的查詢效率有時不如層次和網狀模型。為了提高查詢的效率,有時需要對查詢進行一些特別的優化