Трирівнева архітектура систем баз даних.

У комп'ютерних технологіях трирівнева архітектура, синонім триланкова архітектура (англ. three-tier або Multitier architecture) передбачає наявність наступних компонент програми: клієнтський застосунок (зазвичай говорять «тонкий клієнт» або термінал), підключений до сервера застосунків, який в свою чергу підключений до серверу бази даних.

Огляд архітектури

· Клієнт — це інтерфейсний (зазвичай графічний) компонент, який представляє перший рівень, власне застосунок для кінцевого користувача. Перший рівень не повинен мати прямих зв'язків з базою даних (за вимогами безпеки), не повинен бути навантаженим основною бізнес-логікою (за вимогами масштабованості) і зберігати стан програми (за вимогами надійності). На перший рівень може бути винесена і зазвичай виноситься найпростіша бізнес-логіка: інтерфейс авторизації, алгоритми шифрування, перевірка значень, що вводяться, на допустимість і відповідність формату, нескладні операції (сортування, групування, підрахунок значень) з даними, вже завантаженими на термінал.

· Сервер застосунків розташовується на другому рівні. На другому рівні зосереджена більша частина бізнес-логіки. Поза ним залишаються фрагменти, що експортуються на термінали (див. вище), а також розміщені в третьому рівні збережені процедури і тригери.

· Сервер бази даних забезпечує зберігання даних і виноситься на третій рівень. Зазвичай це стандартна реляційна або об'єктно-орієнтована СУБД. Якщо третій рівень являє собою базу даних разом з збереженими процедурами, тригерами і схемою, яка описує застосунок в термінах реляційної моделі, то другий рівень будується як програмний інтерфейс, що зв'язує клієнтські компоненти з прикладною логікою бази даних.

У простій конфігурації фізично сервер застосунків може бути поєднаний з сервером бази даних на одному комп'ютері, до якого по мережі підключається один або декілька терміналів.

У «правильної» (з точки зору безпеки, надійності, масштабування) конфігурації сервер бази даних міститься на виділеному комп'ютері (або кластері), до якого по мережі підключені один або кілька серверів застосунків, до яких, в свою чергу, по мережі підключаються термінали.

Переваги

У порівнянні з клієнт-серверною або файл-серверною архітектурою можна виділити такі переваги трирівневої архітектури:

· масштабованість

· конфігурованість — ізольованість рівнів один від одного дозволяє (при правильному розгортанні архітектури) швидко і простими засобами переконфігурувати систему при виникненні збоїв або при плановому обслуговуванні на одному з рівнів

· високий рівень безпеки

· висока надійність

· низькі вимоги до швидкості каналу (мережі) між терміналами і сервером застосунків

· низькі вимоги до продуктивності і технічних характеристик терміналів, як наслідок зниження їхньої вартості. Терміналом може виступати не тільки комп'ютер, але і, наприклад, мобільний телефон.

Недоліки

Недоліки випливають з переваг. У порівнянні c клієнт-серверною або файл-серверною архітектурою можна виділити наступні недоліки трирівневої архітектури:

· вища складність створення застосунків

· складніша у розгортанні і адмініструванні

· високі вимоги до продуктивності серверів застосунків і сервера бази даних, а, отже, і висока вартість серверного обладнання

· високі вимоги до швидкості каналу (мережі) між сервером бази даних і серверами застосунків.

Функції систем управління баз даних

Функції СУБД

Сучасне життя важко уявити без ефективного управління. Важливою категорією є системи обробки інформації, від яких багато в чому залежить ефективність роботи будь-якого підприємства чи установи. Така система повинна:

— забезпечувати одержання загальних і/або деталізованих звітів за підсумками роботи;

— дозволяти легко визначати тенденції зміни найважливіших показників;

— забезпечувати одержання оперативної інформації без істотних затримок;

— виконувати точний і повний аналіз даних.

Структурована інформація в комп'ютерних системах міститься в базах даних. Ми розглянемо системи, що керують базами даних.

Якщо прикладна інформаційна система спирається на певну систему керування даними, що має ці властивості, то така система керування даними є системою управління базами даних (СУБД).

Основні функції СУБД

Безпосереднє управління даними в зовнішній пам'яті

Ця функція включає забезпечення необхідних структур зовнішньої пам'яті як для зберігання даних, які безпосередньо входять у БД, так і для службових цілей, наприклад, для прискорення доступу до даних у деяких випадках (зазвичай для цього використовуються індекси).

Управління буферами оперативної пам'яті СУБД, як правило, працюють із БД значного розміру; принаймні, цей розмір і завжди істотно більший за доступний обсяг оперативної пам'яті. Зрозуміло, що якщо при звертанні до будь-якого елемента даних буде здійснюватися обмін із зовнішньою пам'яттю, то вся система працюватиме зі швидкістю пристрою зовнішньої пам'яті. Практично єдиним способом реального збільшення цієї швидкості є буферизація даних в оперативній пам'яті. Тому в розвинутих СУБД підтримується власний набір буферів оперативної пам'яті з власною дисципліною заміни буферів.