Arquitecturas de um SGBD

Base de Dados 1

Introdução Tipos de Arquitecturas Utilizadores de Bases de dados

Agenda

A arquitectura de um Sistema de Base de

Dados (SGBD) é fortemente influenciada pelo sistema básico computacional sobre o qual o sistema de dados é executado.

Aspectos da arquitectura de computadores – como rede, paralelismo e distribuição – têm influência na arquitectura do Banco de Dados.

Introdução

Arquitectura – Desenho conceptual,

estrutura e componentes fundamentais de um sistema.

Arquitectura de um SGBD – Desenho conceptual, estrutura e componentes fundamentais de um Sistema de Gestão de Base de Dados.

Conceito de Arquitectura

Rede de computadores - permite que algumas tarefas sejam executadas

no servidor do sistema e outras sejam executadas no cliente. Essa divisão de trabalho tem levado ao desenvolvimento de sistemas de dados cliente-servidor.

Processamento paralelo - permite que actividades do SGBD sejam realizadas com mais rapidez, reduzindo o tempo de resposta das transacções e, assim, aumentando o número de transacções processadas por segundo. Consultas podem ser processadas de forma a explorar o paralelismo oferecido pelo sistema operacional. A necessidade de processamento paralelo de consultas tem levado ao desenvolvimento de SGBD’s paralelos.

Distribuição de dados pelos nós da rede - permitem que esses dados residam onde são gerados ou mais utilizados, mas, ainda assim, estejam acessíveis para outros nós de outros departamentos. Dispor de diversas cópias de uma Base de Dados em diferentes nós também permite a organizações de grande porte manter operações em suas Bases de Dados mesmo quando um nó é afectado por um desastre natural, como inundações, incêndios ou terremotos.

Aspectos que Influenciam

SGBD centralizados são aqueles executados sobre um

único sistema computacional que não interagem com outros sistemas.

Tais sistemas podem ter a envergadura de um SGBD de um só utilizador executado em um computador pessoal até sistemas de alto desempenho em sistemas de grande porte.

Um sistema computacional genérico moderno consiste em uma ou poucas CPUs e dispositivos de controle que são conectados por meio de um bus comum que proporciona acesso à memória compartilhada. As CPUs têm memórias cache locais que armazenam cópias de partes da memória para acesso rápido aos dados.

Sistemas Centralizados

Vantagens

Alto grau de segurança Concorrência Controle de cópias de segurança Recuperação. Simplicidade

Desvantagens Alto custo de comunicação Gargalo no acesso aos dados Disponibilidade

Sistemas Centralizados

Front-end - consiste em ferramentas como

formulários, gerador de relatórios e recursos de interface gráfica.

Interface SQL+API – Funções e instruções de acesso a estrutura de Base de Dados.

Back-end - estruturas de acesso, desenvolvimento e optimização de consultas, controle de concorrência e recuperação.

Arquitectura Cliente / Servidor

Existem Clientes e Servidores Clientes – São Sistemas que fazem pedidos

aos servidores Servidores – São Sistemas que disponibilizam

serviços aos Clientes O maior exemplo é a Internet

Arquitectura Cliente/Servidor

Arquitectura Cliente / Servidor

Vantagens

Divisão de Papeis e Responsabilidades Maquina especializada para gerir os dados Arquitectura bastante conhecida e utilizada

Desvantagens Sobrecarga do Servidor

Arquitectura Cliente / Servidor

Sistemas paralelos imprimem velocidade ao

processamento e à I/O por meio do uso em paralelo de diversas CPUs e discos.

Sistemas Paralelos

Em um SGBD distribuídos, a base de dados é

armazenado em diversos computadores. Os computadores de um SGBD distribuído

comunicam-se com outros por intermédio de vários meios de comunicação.

Podem partilhar memória principal ou discos

Sistemas Distribuídos

É essencial que o sistema esconda do

utilizador detalhes relativos à distribuição dos dados na rede.

O utilizador não necessita de saber sobre: Replicação dos itens de dados; Fragmentação dos itens de dados; Localização das réplicas e fragmentos.

Sistemas Distribuídos – Transparência de rede

Nos sistemas distribuídos devemos considerar

diversos problemas em relação ao processamento de consultas: O custo de transmissão de dados na rede; O ganho potencial de desempenho diante do fato

de que diversos servidores podem processar partes da consulta em paralelo.

O custo relativo de transferência de dados na rede e de transferência de dados entre discos varia significativamente, dependendo do tipo de rede e da velocidade dos discos

Sistemas Distribuídos – Processamento de Consultas

Podem-se distinguir quatro tipos de utilizadores de

uma base de dados: Programadores de aplicações. São profissionais de

informática que desenvolvem aplicações numa linguagem natural do sistema, como Pascal ou C

Utilizadores sofisticados. Estes utilizadores interagem com o sistema sem escrever programas de aplicação. Os seus pedidos à base de dados são formulados numa LMI. Estes pedidos são submetidos a um processador de que sitos que traduz cada quesito em instruções compreensíveis para o gestor da base de dados.

Utilizadores de Bases de Dados

Utilizadores especializados. São

utilizadores sofisticados que desenvolvem aplicações especializadas para a base de dados que não se enquadram dentro do processamento tradicional da informação.

Utilizadores comuns. Estes utilizadores interagem com a base de dados através de programa de aplicação desenvolvido previamente.

Utilizadores de Bases de Dados