Einführung in die DBMS-Architektur

Die Datenbank ist eine Sammlung zusammengehöriger Daten. Die Daten können eine Sammlung von Fakten und Zahlen sein, die verarbeitet werden können, um weitere Informationen abzuleiten. Ein Datenbankverwaltungssystem speichert Daten und ruft sie bei Bedarf ab. Der Benutzer kann auch mehr Informationen aus den vorliegenden Daten manipulieren und produzieren. Eine Datenbank weist Merkmale wie eine reale Entität, beziehungsbasierte Tabellen, die Isolierung von Daten und Anwendungen, weniger Redundanz von Daten und Konsistenz auf. DBMS bietet auch eine Abfragesprache, die effizienter ist und den ACID-Eigenschaften folgt. DBMS kann von mehreren Benutzern gleichzeitig verwendet werden. In diesem Thema lernen wir die DBMS-Architektur kennen.

Arten der DBMS-Architektur

Ein Datenbanksystem kann zentral oder dezentral sein. Dies hängt von der Architektur der Datenbank ab. Es gibt logischerweise zwei Arten von Datenbankarchitekturen:

  • 2-Tier-DBMS-Architektur
  • 3-Tier-DBMS-Architektur

Eine Datenbank kann auch eine einstufige Architektur haben.

1-Tier-Architektur

Bei Verwendung einer einstufigen Architektur steht die Datenbank dem Benutzer direkt zur Verfügung. Der Benutzer kann direkt auf die Datenbank zugreifen und die Daten verwenden. Alle hier vorgenommenen Änderungen werden direkt in die Datenbank übernommen. Es stellt kein praktisches Tool zur Verfügung, das von Endbenutzern verwendet werden kann. Die einstufige Architektur wird hauptsächlich für die Entwicklung lokaler Anwendungen verwendet und kann direkt zur Kommunikation mit der Datenbank und für eine schnelle Reaktion verwendet werden.

2-Tier-Architektur

Die 2-Tier-DBMS-Architektur ähnelt einer Client-Server-Architektur. In zweistufigen Architekturen gibt es Anwendungen auf der Clientseite, und sie können problemlos mit der Datenbank kommunizieren, die auf der Serverseite vorhanden wäre. Um diese Interaktion erfolgreich zu gestalten, können Benutzer APIs wie ODBC und JDBC verwenden. Alle Anwendungen und Benutzeroberflächen, die Daten für ihre Verarbeitung benötigen, befinden sich auf der Clientseite. Der Server übernimmt die Verantwortung für die Bereitstellung von Funktionen wie die Abfrageverarbeitung und das Transaktionsmanagement. Um beides zu verbinden und eine Verbindung mit DBMS herzustellen, kann die clientseitige Anwendung diese Verbindung mit dem Server herstellen.

ODBC ist eine Abkürzung für Open Database Connectivity und bietet eine API, mit der clientseitige Anwendungen eine Verbindung zu DBMS herstellen und dann weiterarbeiten können. Die gängigsten Anbieter sind ODBC-Treiber. Diese Art von Architektur bietet DBMS zusätzliche Sicherheits- und Authentifizierungsprüfungen für die Anwendungen. Diese Architektur wird verwendet, wenn sie mit einer beliebigen Anwendung auf DBMS zugreifen müssen. Die Anwendungen sind hinsichtlich Bedienung, Design und Programmierung datenbankunabhängig. Die Präsentationsschicht kann ein PC, ein Mobiltelefon, ein Tablet usw. sein. Ein Beispiel für eine zweistufige Architektur kann ein Kontaktverwaltungssystem sein, das MS Access verwendet.

3-Tier-Architektur

Der Unterscheidungsfaktor zwischen Tier 1, Tier 2 und Tier 3 besteht darin, dass erstere zwei komplex sind, und es wird dargestellt, wie sie die in der Datenbank vorhandenen Daten verwenden. Tier 3-Architektur ist weit verbreitet und hilft beim effektiven Entwerfen einer Datenbank. Es besteht im Idealfall aus drei Teilen:

  • Datenbank oder Datenschicht: Die vorhandene Datenbank arbeitet mit der Abfragesprache zusammen. Die Beziehungen können zusammen mit den Daten definiert werden, und auch die Einschränkungen können auf dieser Ebene definiert werden.
  • Anwendungs- oder Mittelschicht: Die Anwendungs- oder Mittelschicht fungiert als abstrakte Ansicht der Datenbank. Wenn diese Schicht verwendet wird, können wir den Anwendungsserver und das Programm zusammen haben, so dass auf die Datenbank zugegriffen werden kann. Wann immer der Endbenutzer auf die Datenbank zugreift, weiß er nicht, dass eine Datenbank vorhanden ist. Ebenso bleibt die Datenbank von dem Benutzer, der darauf zugreift, unberührt. Die Anwendungsebene konzentriert sich hauptsächlich darauf, die Middleware oder das Gateway zu sein und als Mittler zwischen dem Benutzer und der Datenbank zu fungieren.
  • Benutzer- oder Präsentationsschicht: Der Endbenutzer interagiert mit der Datenbank, indem er diese Schicht verwendet. Alle verschiedenen Tabellen oder Ansichten können verwendet werden und sie können alle für eine Anwendung erforderlichen Daten bereitstellen. Diese Art von mehrschichtiger Datenbank kann ohne Engpässe geändert werden. Der Grund für diese Leichtigkeit ist, dass die Komponenten unabhängig sind und die Änderungen, die an diesen vorgenommen werden, auch unabhängig vorgenommen werden. Die Endbenutzer werden da nichts mitbekommen, was im Backend passiert. Beide Entitäten führen ihre einzelnen Aufgaben aus, während die Anwendungsschicht sie verwaltet.

Es kann auch als Erweiterung der 2-Tier-Architektur bezeichnet werden. Die mittlere Ebene der Anwendung zwischen der Datenbank- und der Benutzerebene ist diejenige, die die Datenbankzugriffssprache versteht und bei der Verarbeitung der Anforderungen des Endbenutzers an das DBMS hilft. Manchmal kann auch eine zusätzliche Ebene hinzugefügt werden, die dem Endbenutzer eine grafische Benutzeroberfläche bietet, damit er mit dem Endbenutzer interagieren kann. Die GUI-Schicht fungiert als Datenbanksystem für den Endbenutzer. Der Endbenutzer hat keine Ahnung über die Anwendungsschicht oder über das DBMS-System. Die Anwendungsschicht (Geschäftslogikschicht) verarbeitet auch Funktionslogik, Einschränkungen und Regeln, bevor Daten an den Benutzer oder an das DBMS übergeben werden

Das Ziel der dreistufigen Architektur besteht darin,

  • Unterstützt mehrere Ansichten von Daten
  • Hilfe bei der Programmierung der Datenunabhängigkeit
  • Vorgeschlagen, die DBMS-Architektur zu unterstützen
  • Es trennt die Benutzeranwendungen von der physischen Datenbank

Fazit: DBMS-Architektur

In DBMS können Daten gespeichert und bei Bedarf verwendet werden. Die Daten können je nach Bedarf des Benutzers verwendet, erstellt und geändert werden. Eine Datenbankverwaltungsarchitektur hilft beim Entwerfen, Entwickeln, Implementieren und Verwalten der Datenbank. Grundsätzlich gibt es zwei ideale und eine zusätzliche Architektur. Bei der einstufigen Architektur befinden sich Client, Server und Datenbank auf demselben Computer. Eine zweistufige Architektur ist eine Datenbankarchitektur, bei der auf dem Clientcomputer eine Präsentationsebene ausgeführt wird und die Daten auf dem Servercomputer gespeichert werden. Das dritte und letzte ist die dreistufige Architektur, die aus einer Präsentationsschicht besteht, die einen PC, ein Tablet, ein Mobiltelefon usw., eine Anwendungsschicht und einen Datenbankserver aufweisen kann. Die Anwendungsebene wird zur Interaktion mit den beiden anderen Ebenen verwendet. Infolgedessen können diese Daten ordnungsgemäß verwaltet werden und bleiben auch sicher.

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Dies war ein Leitfaden für die DBMS-Architektur. Hier haben wir die Typen der DBMS-Architektur mit dem Ziel einer dreistufigen Architektur besprochen. Sie können auch unsere anderen Artikelvorschläge durchgehen, um mehr zu erfahren -

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