网络工程规划与设计案例教程项目三-任务三-网络数据库选型(DOC 7页).doc

1、网络数据库选型目 录1.网络数据库简介12.典型的数据库管理系统12.1Oracle数据库管理系统12.1.1技术特点12.1.2开发工具22.1.3存在的缺点22.2Sybase 10 数据库管理系统22.2.1技术特点22.2.2开发工具22.2.3存在的缺点22.3Ingres数据库管理系统22.3.1技术特点32.3.2开发工具32.3.3存在的缺点32.4Informix数据库管理系统32.4.1技术特点32.4.2开发工具32.4.3存在的缺点32.5DB2数据库管理系统32.5.1技术特点42.5.2开发工具42.5.3存在的缺点43.网络数据库系统的选型43.1构造数据库的难易

2、程度43.2程序开发的难易程度43.3数据库管理系统的性能分析53.4对分布式应用的支持53.5并行处理能力53.6可移植性和可扩展性53.7数据完整性约束53.8并发控制功能53.9容错能力53.10安全性控制53.11支持汉字处理能力611. 网络数据库简介数据和资源共享这两种方式结合在一起即成为今天广泛使用的网络数据库（Web数据库），它是以后台（远程）数据库为基础，加上一定的前台（本地计算机）程序，通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。网络数据库（Network Database）的含义有三个：（1）跨越计算机在网络上创建、运行的数据库；（2）网络上包含其他用户地址的数据库；（3）

3、信息管理中，数据记录可以以多种方式相互关联的一种数据库。网络数据库和分层数据库相似，也是由一条条记录组成的。它们的根本区别在于网络数据库有更不严格的结构，即任何一个记录可指向多个记录，而多个记录也可以指向一个记录。实际上，网络数据库允许两个节点间有多个路径，而分层数据库只能有一个从父记录到子记录的路径。也就是说，网络数据库中数据之间的关系不是一一对应的，可能存在着一对多的关系，并且这种关系不是只有一种路径的涵盖关系，而可能会有多种路径或从属的关系。2. 典型的数据库管理系统目前，商品化的数据库管理系统以关系型数据库为主导产品，技术比较成熟。面向对象的数据库管理系统虽然技术先进，数据库易于开发、

4、维护，但尚没有成熟的产品。其中，主要的关系型数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix和Ingres，这些产品都支持多平台，如UNIX、VMS、Windows，但支持的程度不一样。此外，IBM的DB2也是成熟的关系型数据库，但DB2是内嵌于IBM的 AS/400系列机中的，只支持OS/400操作系统。在网络系统集成中，为了能够更好地选择数据库管理系统，需要充分了解各种数据库管理系统的综合性能。 2.1 Oracle数据库管理系统Oracle是以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合，是目前最流行的客户/服务

5、器（C/S）体系结构的数据库之一。2.1.1 技术特点无范式要求，可根据实际系统需求构造数据库；采用标准的SQL结构化查询语言；具有丰富的开发工具，覆盖开发周期的各个阶段；支持大型数据库，数据类型支持数字、字符、大至2GB的二进制数据，为数据库的面向对象存储提供数据支持；具有第四代语言的开发工具（SQL Forms、SQL Reports、SQL Menu等）；具有字符界面和图形界面，易于开发；通过SQL Dba控制用户权限，提供数据保护功能，监控数据库的运行状态，调整数据缓冲区的大小；分布优化查询功能；具有数据透明、网络透明，支持异种网络、异构数据库系统；并行处理采用动态数据分片技术；支持客

6、户机/服务器体系结构及混合的体系结构（集中式、分布式、客户机/服务器）；实现了两阶段提交、多线索查询手段；支持多种系统平台（HPUX、SUNOS、OSF/1、VMS、Windows、OS/2）；自动检测死锁和冲突并解决；较高的数据安全级别；具有面向制造系统的管理信息系统和财务系统的应用系统。 2.1.2 开发工具Oracle数据库管理系统的开发工具非常广泛，除了Oracle自身提供的SQL Plus、Toad、SQL Developer、Workflow Builder、XML Publisher、Discovere、JDeveloper、Developer 6i（9i and 10g）For

7、ms and Reports等开发工具以外，还有好多的更加好用的第三方开发工具。2.1.3 存在的缺点Oracle的安装相对比较复杂，自身的开发管理工具功能相对较弱。2.2 Sybase 10 数据库管理系统 ASE数据库系统产品包括：SQL Sybase 10（数据库管理系统的核心），ReplicationServer（实现数据库分布的服务器），BackupServer（网络环境下的快速备份服务器），OminiSQLGateway（异构数据库库关），NavigationServer（网络上可扩充的并行处理能力服务器），Control Server（数据库管理员服务器）。属于客户机/服务器体系

8、结构，提供了在网络环境下的各节点上的数据库数据的互访。 2.2.1 技术特点完全的客户机/服务器体系结构，能适应OLTP（OnLink TransactionProcessing）要求，能为数百用户提供高性能需求；采用单进程多线索（Single Porcess andMultiThreaded）技术进行查询，节省系统开销，提高内存的利用率；支持存储过程，客户只需通过网络发出执行请求，就可马上执行，有效地加快了数据库访问速度，明显减少网络通讯量，有效地提高了网络环境的运行效率，增加数据库的服务容量；虚服务器体系结构与对称多处理器（SMP）技术结合，充分发挥多CPU硬件平台的高性能。 2.2.2

9、开发工具Sybase的开发工具主要包括Data Workbench、Visual QueryLanguange（图形查询语言）、Interactive SQL（交互式SQL环境）、Easy SQR（基于菜单的报表生成器）、SQR Debug（调试工具）、GainMomentum（面向对象的多媒体开发平台）等。2.2.3 存在的缺点多服务器系统不支持分布透明；ReplicationServer数据方面的性能较差，不能与操作系统集成；对中文的支持较差。2.3 Ingres数据库管理系统 Ingres数据库系统在技术上一直处于领先水平，Ingres数据库不仅能管理数据，而且还能管理知识和对象。Ing

10、res产品分为三类：第一类为数据库基本系统，包括数据管理、知识管理、对象管理；第二类为开发工具；第三类为开放互联产品。2.3.1 技术特点开放的客户机/服务器体系结构，允许用户建立多个多线索服务器；采用编译的数据库过程，有效地降低了CPU的占用率，减小了网络开销；根据查询语言的要求自动地在网络环境中调整查询顺序，寻找最佳路径；采用在线备份数据，无需中断系统的正常运行，保持一致性的数据库备份；提供快速提交、成组提交、多块读出与写入的技术，减少I/O数据量；采用多文件存储数据，便于在异常情况下对数据库的恢复；采用两阶段提交协议，保证了网络分布事务的一致性；具有数据库规则系统，自动激活满足行为条件的

11、规则，对每个表拥有的独立规则数不受限制；具有系统报警功能，当数据在规定的数据量极限时，自动作出相应的操作；能够对用户自己定义的数据类型进行处理、存储、定义数据的有效区间；允许用户将自己定义的函数嵌入到数据库管理系统中。 2.3.2 开发工具Ingres的应用开发工具主要包括Ingres /Windows 4GL、Ingres/Star和Ingres EnhancedSecurity。 2.3.3 存在的缺点Ingres系统的不足之处是在产品服务上比较薄弱。2.4 Informix数据库管理系统 2.4.1 技术特点Informix运行在UNIX平台，支持SUNOS、HPUX、ALFAOSF/1

12、；采用双引擎机制，占用资源小，简单易用；具有DSA动态可调整结构支持SMP查询语句、多线索查询机制、三个任务队列、虚拟处理器、并行索引功能、静态分片数据物理结构、支持双机簇族、对复杂系统应用开发的Informix 4GL CADE工具等功能。适用于中小型数据库管理。2.4.2 开发工具Informix数据库的软件开发工具（环境）主要有InformixSQL、InformixESQL、Informix4GL等。它们具有不同的功能和特点，既能单独使用，也可根据实际需要相互配合使用。2.4.3 存在的缺点不支持异种网络；并发控制容易出现死锁现象；数据备份速度较慢；可移植性较差，不同版本的数据结构不兼

13、容。2.5 DB2数据库管理系统 DB2是内嵌于IBM的AS/400系统上的数据库管理系统，直接由硬件支持。它支持标准的SQL语言，具有与异种数据库相连的Gateway（网关）。因此它具有速度快、可靠性好的优点。但是，只有硬件平台选择了IBM的AS/400，才能选择使用DB2数据库管理系统。2.5.1 技术特点首先，由于DB2应用程序和数据库管理系统运行在相同的进程空间当中，进行数据操作时可以避免繁琐的进程间通信，因此耗费在通信上的开销自然也就降低到了极低程度。其次，DB2使用简单的函数调用接口来完成所有的数据库操作，而不是在数据库系统中经常用到的SQL语言，这样就避免了对结构化查询语言进行解

14、析和处理所需的开销。2.5.2 开发工具DB2是IBM公司的产品，IBM提供了许多开发工具，主要有Visualizer Query、VisualAge、VisualGen等。Visualizer是客户/服务器环境中的集成工具软件，主要包括Visualizer Query可视化查询工具，Visualizer Ultimedia Query可视化多媒体查询工具，Visualizer chart可视化图标工具，Visualizer procedure可视化过程工具，Visualizer statistics可视化统计工具，Visualizer Plans可视化规划工具，Visualizer Deve

15、lopment可视化开发工具。2.5.3 存在的缺点容易出现死锁等待现象；在API（应用程序编程接口）与函数的提供上还不完善；高可用性的实现对于普通用户来说比较复杂。3. 网络数据库系统的选型选择数据库管理系统时应从以下几个方面予以考虑：3.1 构造数据库的难易程度需要分析数据库管理系统有没有范式的要求，即是否必须按照系统所规定的数据模型分析现实世界，建立相应的模型；数据库管理语句是否符合国际标准，以便于系统的维护、开发、移植；有没有面向用户的易用的开发工具；所支持的数据库容量，数据库的容量特性决定了数据库管理系统的使用范围。3.2 程序开发的难易程度有无计算机辅助软件工程工具CASE计算机辅

16、助软件工程工具可以帮助开发者根据软件工程的方法提供各开发阶段的维护、编码环境，便于复杂软件的开发、维护。有无第四代语言的开发平台第四代语言具有非过程语言的设计方法，用户不需编写复杂的过程性代码，易学、易懂、易维护。有无面向对象的设计平台面向对象的设计思想十分接近人类的逻辑思维方式，便于开发和维护。对多媒体数据类型的支持支持多媒体数据类型的数据库管理系统可以减少应用程序的开发和维护工作。3.3 数据库管理系统的性能分析包括性能评估（响应时间、数据单位时间吞吐量）、性能监控（内外存使用情况、系统输入/输出速率、SQL语句的执行、数据库元组控制）、性能管理（参数设定与调整）。3.4 对分布式应用的支

17、持包括数据透明与网络透明程度。数据透明是指用户在应用中不需指出数据在网络中的什么节点上，数据库管理系统可以自动搜索网络，提取所需数据；网络透明是指用户在应用中无需指出网络所采用的协议，数据库管理系统自动将数据包转换成相应的协议数据。3.5 并行处理能力数据库系统必须能够实现负载均衡、并行处理，才能应付大数据量下、大用户量的办公业务；另外，数据库系统还必须能够实现失效接管，也就是当集群系统中的一个节点或多个节点出现故障，只要还有节点能够正常工作，数据库就仍然能够正常工作。3.6 可移植性和可扩展性可移植性指垂直扩展和水平扩展能力。垂直扩展要求新平台能够支持低版本的平台，数据库客户机/服务器机制支

18、持集中式管理模式，这样保证用户以前的投资和系统；水平扩展要求满足硬件上的扩展，支持从单CPU模式转换成多CPU并行模式（SMP、CLUSTER、MPP）。3.7 数据完整性约束数据完整性指数据的正确性和一致性保护，包括实体完整性、参照完整性、复杂的事务规则。3.8 并发控制功能对于分布式数据库管理系统，并发控制功能是必不可少的。因为它面临的是多任务分布环境，可能会有多个用户点在同一时刻对同一数据进行读或写操作，为了保证数据的一致性，需要由数据库管理系统的并发控制功能来完成。评价并发控制的标准应从下面几方面加以考虑：（1）保证查询结果一致性方法；（2）数据锁的控制范围（表、页、元组等）；（3）数据锁的升级管理功能；（4）死锁的检测和解决方法。3.9 容错能力异常情况下对数据的容错处理。主要包括硬件的容错（有无磁盘镜像处理功能）、软件的容错（有无利用软件方法处理异常情况）两个方面的容错能力。3.10 安全性控制包括安全保密的程度（帐户管理、用户权限、网络安全控制、数据约束）。3.11 支持汉字处理能力包括数据库描述语言的汉字处理能力（表名、域名、数据）和数据库开发工具对汉字的支持能力。8