数据库系统的组成
數據庫系統的組成
數據庫系統一般由數據庫、數據庫管理系統(及其應用開發工具)、應用程序和數據庫管理員構成。
1.硬件平臺及數據庫
由于數據庫系統的數據量都很大,加之數據庫管理系統豐富的功能使得其自身的規模也很大,因此整個數據庫系統對硬件資源提出了較高的要求,這些要求是:
(1)、要有足夠大的內存,存放操作系統、數據庫管理系統的核心模塊、數據緩沖區和應用程序。
(2)、有足夠大的磁盤或磁盤陣列等設備存放數據庫,有足夠大的磁帶(或光盤)作數據備份。
(3)、要求系統有較高的通道能力,以提高數據傳送率。
2.軟件
數據庫系統的軟件主要包括:
(1)數據庫管理系統。數據庫管理系統是為數據庫的建立、使用和維護配置的系統軟件。
(2)支持數據庫管理系統運行的操作系統。
(3)具有與數據庫接口的高級語言及其編譯系統,便于開發應用程序。
(4)以數據庫管理系統為核心的應用開發工具。應用開發工具是系統為應用開發人員和最終用戶提供的高效率、多功能的應用生成器、第四代語言等各種軟件工具。它們為數據庫系統的開發和應用提供了良好的環境。
(5)為特定應用環境開發的數據庫應用系統。
3.人員
開發、管理和使用數據庫系統的人員主要包括數據庫管理員、系統分析員和數據庫設計人員、應用程序員和最終用戶。不同的人員涉及不同的數據抽象級別,具有不同的數據視圖,如圖1.17所示。這些人員分別包括如下職責。
(1)數據庫管理員(DBA)
在數據庫系統環境下有兩類共享資源,一類是數據庫,另一類是數據庫管理系統軟件。因此需要有專門的管理機構來監督和管理數據庫系統。數據庫管理員則是這個機構的一個(組)人員,負責全面管理和控制數據庫系統。具體包括如下職責。
①決定數據庫中的信息內容和結構。數據庫中要存放哪些信息,數據庫管理員要參與決策。因此,數據庫管理員必須參加數據庫設計的全過程,并與用戶、應用程序員、系統分析員密切合作、共同協商,做好數據庫設計。
②決定數據庫的存儲結構和存取策略。數據庫管理員要綜合各用戶的應用要求,和數據庫設計人員共同決定數據的存儲結構和存取策略,以求獲得較高的存取效率和存儲空間利用率。
③定義數據的安全性要求和完整性約束條件。數據庫管理員的重要職責是保證數據庫的安全性和完整性。因此,數據庫管理員負責確定各個用戶對數據庫的存取權限、數據的保密級別和完整性約束條件。
④監控數據庫的使用和運行。數據庫管理員還有一個重要職責就是監視數據庫系統的運行情況,及時處理運行過程中出現的問題。比如系統發生各種故障時,數據庫會因此遭到不同程度的破壞,數據庫管理員必須在最短時間內將數據庫恢復到正確狀態,并盡可能不影響或少影響計算機系統其他部分的正常運行。為此,數據庫管理員要定義和實施適當的后備和恢復策略,如周期性的轉儲數據、維護日志文件等。
⑤數據庫的改進和重組、重構。數據庫管理員還負責在系統運行期間監視系統的空間利用率、處理效率等性能指標,對運行情況進行記錄、統計分析,依靠工作實踐并根據實際應用環境不斷改進數據庫設計。不少數據庫產品都提供了對數據庫運行狀況進行監視和分析的工具,數據庫管理員可以使用這些軟件完成這項工作。
另外,在數據運行過程中,大量數據不斷插入、刪除、修改,時間一長,數據的組織結構會受到嚴重影響,從而降低系統性能。因此,數據庫管理員要定期對數據庫進行重組織,以改善系統性能。當用戶的需求增加和改變時,數據庫管理員還要對數據庫進行較大的改造,包括修改部分設計,即數據庫的重構。
(2)系統分析員和數據庫設計人員
系統分析員負責應用系統的需求分析和規范說明,要和用戶及數據庫管理員相結合,確定系統的硬件軟件配置,并參與數據庫系統的概要設計。
數據庫設計人員負責數據庫中數據的確定及數據庫各級模式的設計。數據庫設計人員必須參加用戶需求調查和系統分析,然后進行數據庫設計。在很多情況下,數據庫設計人員就由數據庫管理員擔任。
(3)應用程序員
應用程序員負責設計和編寫應用系統的程序模塊,并進行調試和安裝。
(4)用戶
這里用戶是指最終用戶(end user)。最終用戶通過應用系統的用戶接口使用數據庫。
常用的接口方式有瀏覽器、菜單驅動、表格操作、圖形顯示、報表書寫等。
最終用戶可以分為如下三類。
①偶然用戶。這類用戶不經常訪問數據庫,但每次訪問數據庫時往往需要不同的數據庫信息,這類用戶一般是企業或組織機構的高中級管理人員。
②簡單用戶。數據庫的多數最終用戶都是簡單用戶,其主要工作是查詢和更新數據庫,一般都是通過應用程序員精心設計并具有友好界面的應用程序存取數據庫。銀行的職員、航空公司的機票預訂工作人員、賓館總臺服務員等都屬于這類用戶。
③復雜用戶。復雜用戶包括工程師、科學家、經濟學家、科學技術工作者等具有較高科學技術背景的人員。這類用戶一般都比較熟悉數據庫管理系統的各種功能,能夠直接使用數據庫語言訪問數據庫,甚至能夠基于數據庫管理系統的應用程序接口編制自己的應用程序。
總結
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