数据库系统课件：第18讲 - DBMS体系结构解析

"数据库系统教学课件：第18讲DBMS的体系结构" 这篇教学课件主要探讨了数据库管理系统（DBMS）的体系结构，包括集中式、客户-服务器、并行系统以及分布式数据库等多个方面。以下是详细的讲解： 1. 集中式体系结构：在集中式体系结构中，数据库系统通常在一个单一的物理位置运行，可以是远程单用户系统或个人计算机工作站。这种结构简单，故障恢复相对容易，但不支持或支持有限的并发控制。对于多用户系统，它需要提供全部的事务特性，如并发控制和故障恢复，这通常通过瘦客户端模式实现。 2. 客户-服务器体系结构：在客户-服务器架构中，数据库逻辑被分解成事务服务器和数据服务器两部分。事务服务器处理事务逻辑，而数据服务器负责存储和管理数据。这种分离使得系统可以更好地处理负载，提高性能和可扩展性。 3. 并行数据库系统：并行数据库系统旨在通过在多个处理器或节点上分配工作负载来提升性能。主要有三种基本架构： - 共享内存：所有处理器共享同一内存，通信快速，但竞争激烈。 - 共享磁盘：处理器共享磁盘，降低了内存冲突，但磁盘访问可能成为瓶颈。 - 无共享：每个处理器都有独立的内存和磁盘，减少资源争抢，但通信复杂。 - 层次的（混合）架构：结合了上述架构的特性，适用于大型、复杂的系统。 4. 并行系统的加速效果：并行数据库系统的目标是在扩大资源时，能相应地提高任务执行速度。理想情况下，资源增加N倍，任务完成时间可以缩短到1/N。 5. 分布式数据库：分布式数据库将数据分布在地理位置分散的多个节点上，提供了高可用性和容错性。异构分布式数据库允许不同类型的数据库系统协同工作。在分布式数据库中，事务的原子性是通过分布式事务处理和两阶段提交等协议来保证的。 6. 保持事务原子性的方法：为了确保在分布式环境中事务的完整性，需要实施诸如两阶段提交这样的协调机制，确保所有参与节点要么全部完成事务，要么全部回滚，以避免数据不一致。 总结来说，本课件详细阐述了DBMS的不同体系结构及其优缺点，旨在帮助学生理解数据库系统的设计原则和实现方式，特别是在并发处理和分布式环境下的挑战与解决方案。