資料庫發展前沿探秘

2023-01-24 20:21:04 字數 2712 閱讀 9694

e刀客說到資料庫,我們的感覺可能是既陌生又熟悉,說陌生,是因為它太高階,不是一般人研究的物件;說熟悉,是因為它又確確實實存在於我們工作、生活的很多方面,特別是在資訊科技日益普及的今天,我們更離不開它。要想了解更多關於資料庫的秘密,還是讓我們跟隨著e刀客的講解來看一下吧。

管理技術模糊查詢大發展迎來一場資料新革命

春節後回到單位,大家還真不太適應這刷卡制度了,但是機器就是這樣冷冰冰,資料庫在那裡管著呢。要說到這資料庫,嘟囔和菜頭的勁頭就來了,非纏著e刀客從頭說起不可。

那沒有辦法,e刀客就首先從60年代資料庫技術的產生說起了。

在那個年代,由於計算機的主要應用領域從科學計算轉移到資料事務處理,促使資料庫技術應運而生,使資料管理技術出現了一次飛躍。

「但是,傳統的資料庫技術基本上是面向記錄的、以字元表示的格式化資料為主,遠遠不能滿足多種多樣的資訊型別需求。」e刀客的突然轉折令嘟囔和菜頭一時摸不著頭腦。「新的資料庫系統應能支援各種靜態和動態的資料,如圖形、影象、語音、文字、**、動畫、**等。

」「但是這些很重要嗎?」嘟囔有些疑惑。

「在許多計算機應用中,例如地圖、地質圖、空間或平面布置圖、機械人控制、人工視覺、無人駕駛、醫學影象等,常涉及到許多空間屬性,例如方向、位置、距離是否覆蓋或重疊等。目前,這類資料的表示和處理都由應用程式解決,資料庫給予的直接支援很少。兩者之間缺少親近性,隨著這類應用的增多,資料量的擴大和共享程度的提高,有必要由資料庫系統來管理,這就需要發展相應的資料模型、資料語言和訪問方法。

」e刀客告訴嘟囔小姐。

「更為重要的,」e刀客看他們兩人不太理解,就進一步補充道。「人們對資訊的使用常常是綜合性的,圖形、影象、語音、文字、資料之間常常發生交叉呼叫,需要運用多種手段(圖示、聲音、**、命令、語言)綜合進行儲存檢索、管理,這是計算機系統和資訊系統逐步走向多**化的自然要求。而從資料庫系統來說,則要解決多**資料的管理問題。

目前,多**資料基本上靠嵌在關係模式中的檔案系統或記錄來支援,但資料量大了,資料結構複雜了,共享的要求高了,靠檔案系統顯然是很難適應的。研製實用化的多**資料庫對關係資料模型和單一資料型別提出了嚴峻的挑戰。

當前的資料庫技術也並不是十全十美的,因為它還不能處理不確定或不精確的模糊資訊。要支援這類資料,必須對確定資料模型做相應的擴充套件,甚至要對資料庫理論來一場革命。人們對資料庫查詢的要求也不再是簡單的有解(完全符合查詢條件的結果)和無解,而可能是模糊解或不確定解,提供模糊查詢結果。

「我們應該重視資料庫安全嗎?」菜頭問e刀客。

「是的,」e刀客說道,「資料庫系統的發展方向是在大範圍內整合,向廣大使用者提供方便的服務。近年來可攜式計算機大量湧現,網際網路擴充套件延伸,使用者將可通過計算機網隨時隨地訪問資料庫,這就帶來嚴重的資料庫安全和保密問題。」

「要解決這個問題是不是很困難?」嘟囔和菜頭問e刀客。

「如果不解決這個問題,上面說的目標將無法實現。現有的資料庫安全措施遠不能滿足這個要求。在資料庫安全模型、訪問控制、授權、審計跟蹤、資料加密、金鑰管理、併發控制等方面都還沒有形成明確的主流技術策略。

例如,不管是按資料物件分別給使用者授權,還是按資料級和使用者密級決定能否訪問,都不能可靠地防止洩密。比較可靠的辦法是資料加密。」e刀客認為。

據e刀客了解,近幾十年來,執行資料庫的計算機系統結構依次發生了下面的變化。主要分為主機型系統、檔案共享式系統、c/s結構系統和分布式處理方式等。

「什麼是主機型系統?是不是和機器的效能有關呢?」嘟囔問e刀客。

「某種意義上可以這麼理解吧!大型機、小型機和高效能工作站被用來作資料庫的原始宿主機。在宿主機中包括多使用者的作業系統、訪問資料庫的各種應用程式、與使用者終端之間傳送接受資料的通訊設施等。

使用者終端多是由沒有處理能力的啞終端充當,或是由承擔些處理螢幕圖形和使用者輸入的pc機充當。所有的處理工作在宿主機的集中式系統中完成。」e刀客告訴他們。

「至於檔案共享式系統,」e刀客接著說:「80年代流行將很多pc機互聯成乙個區域網(lan),lan中要共享的資料放在網上的一台計算機—檔案伺服器上。在這種方式下,所有的資料工作是在執行資料庫應用程式的pc機上完成的,檔案伺服器只是負責搜尋檔案並將其傳送給合適的使用者。

為了維護資料的完整性和安全性,使用者要更新、修改記錄或資料檔案時要加鎖,當同時有多個使用者要訪問資料庫時,會發生使用者間的使用衝突。又因為是對整個檔案進行傳送,當對資料庫的訪問頻繁時,網路負擔會加重,形成網路傳輸瓶頸。隨著使用者的增加,併發事務的處理衝突,網路的傳送限制,和pc機的處理能力限制,都導致系統效能下降和複雜行增加。

」據e刀客了解,市場中被廣泛使用的novell區域網就是這種模式的典型。

「說說c/s(遠端伺服器)結構系統吧!」菜頭在等著e刀客說下去。

「好吧!c/s資料庫的一般形式是將資料的處理分成兩個部分:客戶機和伺服器。

前者通常由pc機來擔任,執行訪問、更新、刪除資料庫的應用程式。後者由unix(risc)工作站、小型機、超級伺服器或高檔pc機擔任。執行網路作業系統(nos),運算元據庫的更新、查詢、刪除、傳送等。

檔案伺服器繼續為應用程式提供可代享的資料,也可以和資料庫伺服器用一台機器。客戶機利用pc機的運算能力,採用良好的gui介面,處理所有的輸入輸出,以及部分查詢演算法的優化、轉化,查詢結果的排序、報表生成等功能。」e刀客說。

在c/s方式下,處理工作恰當地分布在客戶機和伺服器兩端,充分利用網上的各種機器資源,網上傳送的不再是整個檔案,而是查詢與查詢結果,流通量減少。

說到分布式處理,e刀客認為,當c/s資料庫系統需要和其他c/s系統或中心宿主機共享資料時,就形成了分布式處理系統。在乙個分布式處理系統中,使用者只要向本地資料庫伺服器發出請求,本地伺服器確定它沒有該資料後,就把該請求送入網路,從適當的資料庫伺服器中取得資料,並把資料和本地機上的資料一起發回給使用者。

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