Introduzione all'architettura DBMS
Il database è una raccolta di dati correlati. I dati possono essere una raccolta di fatti e cifre che possono essere elaborati per ricavare più informazioni. Un sistema di gestione del database memorizza i dati e li recupera quando necessario. L'utente può anche manipolare e produrre più informazioni dai dati attuali. Un database ha caratteristiche come entità del mondo reale, tabelle basate sulle relazioni, isolamento di dati e applicazioni, minore ridondanza di dati e coerenza. DBMS fornisce anche un linguaggio di query che lo rende più efficiente e che segue le proprietà ACID. DBMS può essere utilizzato contemporaneamente da più utenti. In questo argomento, impareremo l'architettura DBMS.
Tipi di architettura DBMS
Un sistema di database può essere centralizzato o decentralizzato. Questo dipende dall'architettura del database. L'architettura del database è logicamente di due tipi:
- Architettura DBMS a 2 livelli
- Architettura DBMS a 3 livelli
Un database può anche avere un'architettura a livello singolo.
Architettura di 1 livello
Quando viene utilizzata un'architettura a singolo livello, il database è disponibile direttamente all'utente. L'utente può accedere direttamente al database e utilizzare i dati. Eventuali modifiche apportate qui verranno riflesse direttamente nel database. Non fornisce uno strumento utile che può essere utilizzato dagli utenti finali. L'architettura a 1 livello viene utilizzata principalmente per lo sviluppo di applicazioni locali e possono essere utilizzate direttamente per comunicare con il database e ottenere una risposta rapida.
Architettura a 2 livelli
L'architettura DBMS a 2 livelli è simile a un'architettura client-server. Nelle architetture a due livelli, ci sono applicazioni sul lato client e possono comunicare facilmente con il database che sarebbe presente sul lato server. Per rendere efficace l'interazione, l'utente può utilizzare API come ODBC e JDBC. Tutte le applicazioni e le interfacce utente che necessitano di dati per la loro elaborazione sul lato client. Il server si assume la responsabilità di fornire funzionalità come l'elaborazione delle query e la gestione delle transazioni. Per connetterli entrambi e avere una connessione con DBMS, l'applicazione lato client può stabilirla con il lato server.
ODBC che è un'abbreviazione di Open Database Connectivity che aiuta a fornire un'API che consente alle applicazioni lato client di connettersi a DBMS e quindi funzionare ulteriormente. I fornitori più comuni sono i driver ODBC. Questo tipo di architettura fornisce ai DBMS ulteriori controlli di sicurezza e autenticazione anche per le applicazioni. Questa architettura viene utilizzata laddove devono accedere a DBMS tramite qualsiasi applicazione. Le applicazioni sono indipendenti dal database in termini di funzionamento, progettazione e programmazione. Il livello di presentazione può essere un PC, un dispositivo mobile, un tablet, ecc. Un esempio di architettura a due livelli può essere un sistema di gestione dei contatti utilizzando MS Access.
Architettura a 3 livelli
Il fattore distintivo tra livello 1, livello 2 e livello 3 è che i primi due hanno complessità ed è rappresentato dal modo in cui usano i dati presenti nel database. L'architettura di livello 3 è ampiamente utilizzata e aiuta a progettare un database in modo efficace. Idealmente ha tre parti:
- Database o livello dati: il database presente funziona in collaborazione con il linguaggio di elaborazione delle query. Le relazioni possono essere definite insieme ai dati e anche i vincoli possono essere definiti a questo livello.
- Applicazione o livello intermedio: il livello dell'applicazione funge da vista astratta del database. Quando viene utilizzato questo livello, possiamo avere il server delle applicazioni e il programma insieme in modo che sia possibile accedere al database. Ogni volta che l'utente finale accede al database non è a conoscenza dell'esistenza della presenza del database. Allo stesso modo, il database non è interessato dall'utente che lo accede. Il livello dell'applicazione si concentra principalmente sull'essere il middleware o il gateway e fungere da mediatore tra l'utente e il database.
- Livello Utente o Presentazione: l'utente finale interagisce con il database utilizzando questo livello. Possono essere utilizzate tutte le diverse tabelle o viste e possono fornire tutti i dati richiesti da un'applicazione. Questo tipo di database a più livelli può essere modificato senza colli di bottiglia. Il motivo di questa facilità è che i componenti sono indipendenti e anche le modifiche apportate a questi sono eseguite in modo indipendente. Gli utenti finali lo faranno poiché non sono a conoscenza di nulla di ciò che accade nel back-end. Entrambe le entità svolgono le loro attività individuali mentre il livello applicazione le gestisce.
Può anche essere definito come un'estensione dell'architettura a 2 livelli. Il livello intermedio dell'applicazione tra il database e i livelli utente è quello che comprende la lingua di accesso al database e aiuta a elaborare le richieste dell'utente finale al DBMS. C'è anche un livello aggiuntivo che a volte può essere aggiunto e che fornisce un'interfaccia utente grafica per l'utente finale in modo che possano interagire con l'utente finale. Il livello della GUI funge da sistema di database per l'utente finale. L'utente finale non ha idea del livello dell'applicazione o del sistema DBMS. Il livello applicazione (livello di logica aziendale) elabora anche la logica funzionale, il vincolo e le regole prima di passare i dati all'utente o al DBMS
L'obiettivo dell'architettura a tre livelli è:
- Supporta più viste dei dati
- Aiuto nella programmazione dell'indipendenza dei dati
- Proporre di supportare l'architettura DBMS
- Separa le applicazioni utente dal database fisico
Conclusione: architettura DBMS
DBMS è il luogo in cui i dati possono essere archiviati e utilizzati come e quando richiesto. I dati possono essere utilizzati, creati e modificati secondo le esigenze dell'utente. Un'architettura di gestione del database aiuta a progettare, sviluppare, implementare e mantenere il database. Ci sono fondamentalmente due architetture ideali e una aggiuntiva. L'architettura a livello singolo ha client, server e database in cui tutti questi risiedono sulla stessa macchina. Un'architettura a due livelli è un'architettura di database in cui è presente un livello di presentazione che viene eseguito sul computer client e i dati vengono archiviati sul computer server. Il terzo e ultimo è l'architettura a tre livelli che consiste in un livello di presentazione che può avere un PC, un tablet, un dispositivo mobile, ecc., Un livello di applicazione e un server di database. Il livello applicazione viene utilizzato per interagire con gli altri due livelli. Di conseguenza, questi dati possono essere gestiti correttamente e rimangono anche sicuri.
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