1、第九章 客户机/服务器模式与分布式数据库C/S计算模式 概念 客户机/服务器概念最早用于软件体系结构 提出请求的应用程序 服务应用的服务程序 协作式处理方式 客户机和服务器都参与一个应用程序的处理 软件成分相互协作完成特定应用功能 请求/服务模式 硬件资源提供软件成分相互协作的设施 客户机/服务器模式客户机客户机客户机网络应用服务器通信服务器打印服务器文件服务器数据库服务器请求响应响应请求客户机/服务器模式C/S环境下应用成分的分布 4部分 界面表示逻辑 业务处理逻辑 数据处理逻辑 数据库管理应用程序界面表示逻辑业务处理逻辑数据处理逻辑数据库管理GUI3GL4GLSQLORACLESYBASE
2、DB2DB组成应用程序的四个成分C/S模式的体系结构(1)服务器 提供高速大容量的存储能力,强大的数据处理和管理能力,运行多个进程能力 文件服务器 数据库服务器 事务服务器 文档服务器用户客户机用户客户机用户客户机文件服务打印服务数据库服务文件打印机DB客户机 中间件服务器客户机/服务器模式体系结构示意图文件GUI应用程序文件服务器客户机服务器文件服务器GUI应用程序数据库服务器客户机服务器数据SQL命令DB数据库服务器GUI应用程序应用程序事务客户机服务器数据应用程序专用事务DB事务处理服务器数据库服务器C/S模式的体系结构(2)客户机 完成界面表示和一些业务逻辑功能,非图形化/图形化(GU
3、I)用户接口 面向对象接口(OOI)公共应用程序 字处理,报表编制,图形软件等 数据库前端软件 应用生成和开发软件 PowerBuilder,VisualC+等 中间件 泛指客户机与服务器之间的软件 数据库,事务处理,组件,对象中间件等C/S模式定位(1)主机处理系统 所有程序在一个主机上运行 优点 集中式,安全性和海量数据存储设备管理能力 支持大量并发用户 IBM机上数据库支持1000多用户 缺点 系统采购和维护费用大 特殊的支持设施等ModemModemHost CPUDBMSAPPsDB主机远程终端本地终端主机处理环境C/S模式定位(2)文件处理系统 应用处理(包括数据处理)都发生在PC
4、工作站 服务器仅从硬盘查询所需要的文件通过网络发送给用户 缺点 用户计算能力局限于本地PC工作站 多用户共享文件时,仍然需要分别发送到每个PC 只满足小规模工作组应用需求LANAPPsPCAPPsPC工作站NOS文件服务器打印机修改过的文件送回服务器数据文件送给PC文件共享处理环境C/S模式定位(3)C/S处理系统“恰到好处的规模”典型应用是数据库技术LANAPPsPCAPPsPCAPPsPCUNIXDBMS查询结果查询请求DB客户机/服务器处理环境C/S模式定位(4)多处理器服务系统 存在两个或两个以上服务器的C/S系统 通过“S对S的对话”向其他服务器发出请求 企业级大型应用平台LAN/W
5、ANAPPsPC客户机APPsPCUNIXDBMS结果请求DB图8-11 多服务器处理环境MVSDBMSDB网关/网桥NOS文件服务器远程访问C/S模式定位(5)对等处理系统 C/S系统的最终归宿,是协作式分布式处理的极限 站点既是客户机又是服务器 站点要负责对自己资源的管理和访问,又有对任何其他站点上资源的同等访问权APPsAPPsAPPsAPPsDBDBDBDB 对等处理环境C/S模式定位(6)C/S模式系统是介于集中式与分布式之间 集中式C/S处理环境 数据集中,处理分布 客户请求,服务器响应的协作方式 多服务器C/S处理环境 数据与处理都分布 一个应用可涉及多个服务器数据 一个服务器数
6、据可以被多个客户机访问 对等C/S处理环境 数据与处理都分布 站点可以访问其他站点数据(全局应用),也可以访问本地数据(本地应用)C/S模式定位(7)有多个数据库服务器的C/S处理环境 分布式数据库系统 场地自治,透明 数据独立 数据完整性网络DB数据库服务器客户机客户机客户机用户客户机客户机客户机用户DB数据库服务器DB数据库服务器客户机客户机客户机用户每个站点是一个单数据库服务器Client/Server结构的DDBSC/S模式的特点(1)按功能划分 服务器是服务的提供者,客户机是消费者 共享资源 不对称协议 客户机主动请求服务,服务器被动等待请求 定位透明性 C/S软件在客户机方屏蔽服务
7、器地址 混合与匹配 C/S软件独立于硬件或OSC/S模式的特点(2)基于消息的交换 消息式服务请求与响应的媒介 服务封装 服务器决定如何完成服务请求消息,消息接口不变,升级对客户没有影响 可扩展性 水平扩展 添加或移去工作站 垂直扩展 移植到更大更快的服务器或多服务器 完整性C/S模式的优缺点(1)优点 提高了投资效率 使处理和被处理的数据更接近,减少了网络带宽和成本的需求 具有图形用户界面的PC 支持和倡导标准化和开放系统 多个用户共享硬件资源C/S模式的优缺点(2)不足之处 在集中式C/S环境,服务器将成为瓶颈 多服务器应用系统的开发和设计复杂分布式数据(1)从集中到分布数据的转移 将关键
8、数据的多个副本置于不同站点,提高数据的可用性,避免“单站点失败”现象 高效的数据访问,改进数据管理性能 容易增加应用程序,用户数目和扩大规模 数据放在其产生和频繁使用位置,减少传输,提高效率分布式数据(2)数据分布基本形式 复制数据(Replicated Data)子集数据(Subset Data)重新组织的数据(Reorganized Data)分区数据(Partitioned Data)独立模式数据(Separate_Schema Data)不相容数据(Incompatible Data)网络DBx主机DBx1DBx2x1和x2为x的副本 复制的数据S1S2网络DBABC主机DBADBC子
9、集数据S1S3DBBS2网络DBR主机DBA重新组织的数据S1DBBS2数据R是由数据A和B经过重新组织而获得的网络地区A的记录主机地区B的记录分区数据地区C的记录各地区的记录具有相同模式主机主机网络生产数据财务数据独立模式数据生产主机财务主机营销数据营销主机网络公司A的记录主机公司B的记录不相容数据公司C的记录各地区的记录具有相同模式主机主机分布式数据(3)数据分布技术 人工抽取 快照 复制 分片 数据分布分析SAVINGCUSTOMEREXCHANGERATESAVINGCUSTOMEREXCHANGERATESAVINGCUSTOMEREXCHANGERATE网络总行分行1分行2分布式数
10、据的银行应用系统分行到总行抽取数据分布式数据(4)数据分布分析 统计方法 根据应用需求决定那些资源需要分布及存放位置 例子 银行应用系统 客户表存在中央银行(CB)站点,分行(PB)存有部分数据复制 假设CB站点有10000条记录,每天度2000次,更新500次 PB站点有1000条记录,每天读1000次,更新100次10001002000500READUPDATEPBCB站点操作11002500600NYYYNY123PBCB网络开销数据分布站点配制方法分布式数据库位置矩阵分布式数据(5)该例子分析方法结论 分布式数据的位置取决于逻辑数据和处理(读和更新)模式,数量等特征 数据分布是降低整个
11、分布式系统开销的有效措施分布式数据的访问(1)远程请求 远程事务 分布式事务 分布式请求分布式数据的访问(2)远程请求 只涉及单个远程服务器的单个请求Select *From Server1.BankDB.Customer Where Server1.BankDB.Customer.City =Beijing SQL语句CLIENT PBSERVER1CUSTOMER 远程数据请求分布式数据的访问(3)远程事务 允许一个事务中包含多个应用同一个远程服务器站点的数据访问请求Begin Work Select *From Server1.BankDB.Customer Where Server1.
12、BankDB.Customer.City =Beijing Update Server1.BankDB.Branch Set Posted_ind=YesCommit WorkSQL语句1CLIENT B1SERVER1CUSTOMER 远程事务处理分 行SQL语句2分布式数据的访问(4)分布式事务 一个事务包含多个数据请求,每个请求只能访问单个服务器Begin Work Select *From ServerB1.BankDB.Employee Where ServerB1.BankDB.Employee.Edlevel=MBA Select *From ServerM.BankDB.Emp
13、l_MED Where ServerM.BankDB.Empl_MED.Branch=PB Commit WorkSQL语句1SERVER MMEDICAL 分布式事务处理SERVER B1CUSTOMERSQL语句2中央CLIENTBEGIN WORK COMMIT WORK分布式数据的访问(5)分布式请求 一个事务包含多个数据请求,每个请求都可以引用驻留于多个服务器站点数据Begin Work Select *From ServerB1.BankDB.Employee B1,ServerM.BankDB.Empl_MED M Where B1.Empl_ID=M.Empl_ID AND B
14、1.Edlevel =MBA Update Server1.BankDB.Branch Set Posted_ind=Yes Where Server1.BankDB.Branch=B1Commit WorkSQL语句1SERVER MEMPLOYEE分布式数据请求SERVER B1SQL语句2CLIENTBEGIN WORK COMMIT WORKEMPL_MEDBRANCHSERVER 1C/S模式应用系统开发特点 用户界面设计 业务规则设计 可视化程序设计 事件驱动的程序设计 PowerBuild等ORACLE分布DB(1)1985年起提供用于C/S和S/S的SQL*net 分布式体系结
15、构组成 SQL*Net SQL*Connect ORACLE Server分布式系统功能 ORACLE在同构和异构网络环境中都支持C/S和S/S结构 C/S连接时,通过连接描述符实现 S/S之间的连接,或数据访问操作可以用DB链路进行.Create Database Link Boston Connect to Scott Identified By Tigger Using EducationDB;查询时用Boston存取远程Scott/Tigger用户的EMP表:Select*From EMPBoston;分布式查询 远程查询 查询语句涉及一个远程DB,通过DB链路来存取远程DB中的数据
16、分布式查询 查询语句涉及两个或以上的远程数据库查询UPISQL*NetTransparent Network SubstrateOracle Protocol AdapterNetwork SoftwareOPISQL*NetTransparentNetwork SubstrateOracle ProtocolAdapterNetwork SoftwareNetwork LinkClientServerClient ApplicationOracle ServerC/SC/S会话组成会话组成ORACLE分布DB(2)UPI代码包括 分析SQL语句,语法检验 为SQL打开一个游标 将Client
17、应用程序变量连接到共享Server内存 根据Server数据字典信息描述返回域的内容 在游标空间中执行SQL语句 给Client应用程序取一条或多条记录 关闭游标 OPI有完整功能与UPI对应ORACLE分布DB(3)SQL*Net的任务是建立和保持Client程序与Server DB间的连接,并完成两者之间的信息转换 TNS从网络应用程序中接受请求,并解决所有机器级的连接问题,TNS将控制传递给DB服务器的一个协议适配器,形成特定网络的调用ORACLE分布DB(4)数据操作 同步发送数据 同步接收数据 异步发送数据 异步接收数据Oracle ServerSQL*NetTransparent
18、Network SubstrateOracle Protocol AdapterNetwork SoftwareOracle ServerSQL*NetTransparentNetwork SubstrateOracle ProtocolAdapterNetwork SoftwareNetwork LinkServerServerOPIOPIS/SS/S会话组成会话组成表复制策略 手工复制 Export/Import Create Table 命令 Copy命令 SQL*Plus中使用 快照 触发子复制 同步复制 例:本地DB的一个EMP表,需要在sf数据库链所指定的远程DB中复制改EMP表.
19、Create Trigger Emp-Replica Before Insert or Update on Emp For Each Row Declare Begin If Inserting Then If:new.flag is Null Then Insert Into Empsf Values(:new.empno,:new,ename,.,B):new.flag=A Endif Else /*Updating*/If :new.flag=:old.flag Then Update Empsf Set ename=:new.ename,.Flag=:new.empno Where empno=:new.empno;If :old.flag=A Then :new.flag=B Else :new.flag=A Endif Endif EndifEnd 触发子复制表
