Các loại kiến trúc của hệ cơ sở dữ liệu

Giáo án Tin học 12
Bài 12. CÁC LOẠI KIẾN TRÚC CỦA HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
HS nắm được các thao tác cơ bản sau:
- Biết các khái niệm về các cách tổ chức CSDL tập trung và CSDL phân tán
Biết ưu nhược điểm của mỗi cách thức tổ chức.
II. PHƯƠNG PHÁP, HƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
• Phương pháp: Thuyết trình vấn đáp
• Phương tiện: Máy chiếu, máy tính, phông chiếu hoặc bảng
III. NỘI DUNG
Hoạt động của GV và HS Nội dung
Ổn định lớp:
Chào Thầy cô.
Cán bộ lớp báo cáo sỉ số
Chỉnh đốn trang phục
GV: Một người có thể sử dụng máy tính
cá nhân để tạo lập, bảo trì và khai thác
CSDL quản lí công vệc của mình. Thậm
chí mỗi cá nhân có thể dùng một CSDL để
quản lí địa chỉ của bạn bè, mối liên lạc
công việc, quản lí việc thu, chi của gia
1. Các hệ CSDL tập trung
Với hệ CSDL tập trung, toàn bộ dữ
liệu được lưu trữ tại một máy hoặc
một dàn máy. Những người dùng từ
xa có thể truy cập vào CSDL thông
qua các phương tiện truyền thông dữ
liệu. Nói chung có ba kiểu kiến trúc
đình, tổ chức các thư viện CD nhạc và
Video,…
Với qui mô lớn, một tổ chức có thể xây

dựng một hệ CSDL gồm nhiều CSDL nhỏ
đặt ở nhiều nơi cách xa nhau và được liên
kết với nhau.
Có hai loại kiến trúc hệ CSDL: tập trung
và phân tán.
GV: Theo em hiểu thế nào là tập trung,
thế nào là phân tán?
GV: Em hiểu thế nào là cụm từ “cá nhân”
?
HS: Cá nhân theo em hiểu là của một
người.
GV: Do một người đảm nhận tất cả các
công việc do đó việc sử dụng và phát triển
các hệ CSDL cá nhân khá đơn giản và dễ
dàng, tuy nhiên tính an toàn không cao.
GV: Như chúng ta đã biết hệ thống bán vé
máy bay của hãng hàng không Việt Nam,
hệ thống bán vé tàu của ngành đường sắt,
hệ thống ngân hàng …Cụ thể như hệ thống
tập trung:
a. Hệ CSDL cá nhân
Là hệ CSDL có một người dùng,
người này vừa thiết kế, vừa tạo lập,
vừa cập nhật và bảo trì CSDL, đồng
thời cũng là người khai thác thông tin,
ngân hàng ngoài trụ sở chính thì mỗi ngân
hàng đều có rất nhiều chi nhánh ở tất cả
các địa phương. Hoặc các máy rút tiên tự
động mặc dù chúng ta thấy nó ở khắp mọi
nơi nhưng khi chúng ta rút tiền thì chúng

đều phải liên lạc về trung tâm ngân hàng
để lấy thông tin về tài khoản của chúng ta.
GV: Trong gia đình chúng ta theo em có
mô hình khách chủ không?
HS: Trả lời câu hỏi.
GV: Có vì trên thực tế trong gia đình Bố
mẹ là thành phần chủ có nhiệm vụ cung
cấp tài nguyên và các con là thành phần
khách yêu cầu tài nguyên.
HS đã từng làm quen với thuật ngữ khách -
chủ ở SGK tin học 10, ở mục mô hình
mạng, liên quan đến máy khách, máy chủ.
Trong mục này giới thiệu hệ CSDL khách
chủ, quan tâm đến CSDL và vị trí các
thành phần của hệ QTCSDL được cài đặt.
tự lập và hiển thị các báo cáo.
b. Hệ CSDL trung tâm
Là hệ CSDL với dữ liệu được lưu
trữ trên máy tính trung tâm, nhiều
người sử dụng từ xa có thể truy cập
CSDL này thông qua các thiết bị đầu
cuối và các phương tiện truyền thông.
Tùy thuộc vào quy mô của tổ chức,
máy tính trung tâm này là một dàn
máy hay một máy. Các hệ CSDL
trung tâm thường rất lớn và có nhiều
người dùng, ví dụ các hệ thống đăng
kí và bán vé máy bay, các hệ thống
thông tin của tổ chức tài chính,…
c. Hệ CSDL khách - chủ

- Trong kiến trúc khách-chủ, các
thành phần (của hệ QTCSDL) tương
tác với nhau tạo nên hệ thống gồm
thành phần yêu cầu tài nguyên và
thành phần cấp tài nguyên. Hai thành
phần này không nhất thiết phải cài đặt
trên cùng một máy tính.
- Thành phần cấp tài nguyên thường
Hình 50. Hệ CSDL khách - chủ
GV:
Ví dụ: Một ngân hàng quốc gia có nhiều
chi nhánh, ở mỗi thành phố có một chi
nhánh, CSDL tại mỗi chi nhánh quản lí các
tài khoản của dân cư và đơn vị kinh doanh
tại thành phố này. Thông qua một mạng
truyền thông, các CSDL tại các chi nhánh
tạo thành một hệ CSDL phân tán. Người
chủ của một tài khoản có thể thực hiện các
được cài đặt tại một máy chủ trên
mạng (cục bộ)
- Còn thành phần yêu cầu tài nguyên
Có thể cài đặt tại nhiều máy khác trên
mạng (ta gọi là các máy khách).
- Phần mềm CSDL trên máy khách
quản lí các giao diện khi thực hiện
chương trình.
- Kiến trúc loại này có một số ưu
điểm sau:
+ Khả năng truy cập rộng rãi đến các
CSDL.

+ Nâng cao khả năng thực hiện: các
CPU ở máy chủ và máy khách khác
nhau có thể cùng chạy song song, mỗi
CPU thực hiện nhiệm vụ của riêng
nó.
+ Chi phí cho phần cứng có thể được
giảm do chỉ cần máy chủ có cấu hình
đủ mạnh để lưu trữ và quản trị CSDL.
+ Chi phí cho truyền thông được giảm
do một phần các thao tác được giải
quyết trên máy khách, chỉ cần: yêu
giao dịch (chẳng hạn rút một khoản tiến
trong tài khoản) ở chi nhánh đặt tại địa
phương họ (Hà Nội chẳng hạn), nhưng
cũng có thể thực hiện giao dịch ở một chi
nhánh đặt tại thành phố khác (HCM chẳng
hạn).
Như vậy các CSDL ở các chi nhánh
được gọi là CSDL con.
GV: Cần phải phân biệt CSDL phân tán
với xử lí phân tán. Điểm quan trọng trong
khái niệm CSDL phân tán là ở chỗ các dữ
liệu được chia ra đặt ở những trạm khác
nhau trên mạng. Nếu dữ liệu tập trung tại
một trạm và những người dùng trên các
trạm khác có thể truy cập được dữ liệu
này, ta nói đó là hệ CSDL tập trung xử lí
phân tán chứ không phải là CSDL phân
tán.
cầu về truy cập CSDL gửi đến máy

chủ và dữ liệu kết quả gửi về cho máy
khách.
+ Nâng cao khả năng đảm bảo tính
nhất quán của dữ liệu vì các ràng
buộc được định nghĩa và kiểm tra chỉ
tại máy chủ.
+ Kiến trúc này phù hợp với việc mở
rộng các hệ thống.
2. Các hệ CSDL phân tán
a. Khái niệm CSDL phân tán
- CSDL phân tán là một tập hợp dữ
liệu có liên quan (về logic) được dùng
Hình 52. Hệ CSDL phân tán
Hình 53. Hệ CSDL tập trung xử lí phân
tán
GV: Ở CSDL tập trung, khi một trạm làm
chung và phân tán về mặt vật lí trên
một mạng máy tính.
Một hệ QTCSDL phân tán là một hệ
thống phần mềm cho phép quản trị
CSDL phân tán và làm cho người sử
dụng không nhận thấy sự phân tán về
lưu trữ dữ liệu.
- Người dùng truy cập vào CSDL
phân tán thông quan chương trình ứng
dụng. Các chương trình ứng dụng
được chia làm hai loại:
+ Chương trình không yêu cầu dữ liệu
từ nơi khác.
+ Chương trình có yêu cầu dữ liệu từ

nơi khác.
- Có thể chia các hệ CSDL phân tán
thành 2 loại chính: thuần nhất và hỗn
hợp.
+ Hệ CSDL phân tán thuần nhất: các
nút trên mạng đều dùng cùng một hệ
QTCSDL.
+ Hệ CSDL phân tán hỗn hợp: các
nút trên mạng có thể dùng các hệ
việc gặp sự cố thì công việc ở trạm đó và
các trạm khác sẽ bị ngừng lại. Trong khi
đó các hệ CSDL phân tán được thết kế để
hệ thống tiếp tục làm việc được cho dù gặp
sự cố ở một số trạm. Nếu một nút (trên
mạng) bị hỏng thì hệ thống có thể chuyển
những yêu cầu dữ liệu của nút này đến cho
một nút khác.
QTCSDL khác nhau.
b. Một số ưu điểm và hạn chế của
các hệ CSDL phân tán
Sự phân tán dữ liệu và các ứng
dụng có một số ưu điểm so với các hệ
CSDL tập trung:
+ Cấu trúc phân tán dữ liệu thích hợp
cho bản chất phân tán của nhiều
người dùng.
+ Dữ liệu được chia sẻ trên mạng
nhưng vẫn cho phép quản trị dữ liệu
địa phương (dữ liệu đặt tại mỗi trạm)
+ Dữ liệu có tính sẵn sàng cao.

+ Dữ liệu có tính tin cậy cao vì khi
một nút gặp sự cố, có thể khôi phục
được dữ liệu tại đây do bản sao của
nó có thể được lưu trữ tại một nút
khác nữa.
+ Hiệu năng của hệ thống được nâng
cao hơn.
+ Cho phép mở rộng các tổ chức một
cách linh hoạt. Có thể thêm nút mới
vào mạng máy tính mà không ảnh
hưởng đến hoạt động của các nút sẵn
có.
So với các hệ CSDL tập trung, hệ
CSDL phân tán có một số hạn chế
như sau:
+ Hệ thống phức tạp hơn vì phải làm
ẩn đi sự phân tán dữ liệu đối với
người dùng.
+ Chi phí cao hơn.
+ Đảm bảo an ninh khó khăn hơn.
+ Đảm bảo tính nhất quán dữ liệu khó
hơn.
+ Việc thiết kế CSDL phân tán phức
tạp hơn
IV. CỦNG CỐ , DẶN DÒ:
- Nhắc lại khái niệm cơ bản.
- Ra bài tập về nhà.