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資料庫系統概觀 Database System

第二章. 資料庫系統概觀 Database System. Chapter 2 Outline. 2-1: 從資料到資訊 2-2: 資料庫 、 資料庫管理 、 系統資料庫系統 2-3: 組成資料庫系統成員 2-4: 使用資料庫系統之優缺點 2-5: 資料庫管理系統之分類 2-6: 資料庫系統的網路架構 2-7: SQL Server 2005 Express 的主從架構 2-8: 本章總結. 2-1 從資料到資訊. 處理 -1. 資訊 -1. 處理 -2. 資訊 -2. 資料. 處理 -n. 資訊 -n. 圖 2-1.1 資訊系統.

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  1. 第二章 資料庫系統概觀Database System

  2. Chapter 2 Outline • 2-1: 從資料到資訊 • 2-2: 資料庫、資料庫管理、系統資料庫系統 • 2-3: 組成資料庫系統成員 • 2-4: 使用資料庫系統之優缺點 • 2-5: 資料庫管理系統之分類 • 2-6: 資料庫系統的網路架構 • 2-7: SQL Server 2005 Express的主從架構 • 2-8: 本章總結

  3. 2-1 從資料到資訊 處理-1 資訊-1 處理-2 資訊-2 資料 處理-n 資訊-n 圖2-1.1 資訊系統

  4. 2-2 資料庫、資料庫管理、系統資料庫系統-1 • 資料庫(Database) • 資料庫儲存了我們要解決問題的相關資料。 • 資料庫中的資料具有相互關係，它們是繼承了真實世界上的關係意義。 • 資料庫中存放的資料是經過特別細心設計的，使得每個使用者或應用程式能有效及正確的獲得需要的資料。

  5. 2-2 資料庫、資料庫管理、系統資料庫系統-2 • 資料庫管理系統 （Database Management System/DBMS） • 定義（Defining）資料庫 • 建構（Constructing）資料庫 • 操作（Manipulating）資料庫

  6. 2-2 資料庫、資料庫管理、系統資料庫系統-3 一個典型的資料庫系統包含下列四個主要成員： • 使用者(User) • 資料(Data) • 軟體(Software) • 硬體(Hardware)

  7. 資料庫系統(Database System)架構示意圖

  8. 2-3 組成資料庫系統成員 • 使用者 • 直接使用者(End Users) • 應用程式設計師(Application Programmers) • 資料庫管理師(Database Administrators/DBA) • 資料 • 一般資料(使用者所存入之資料) • Metadata(意義為Data about Data )，包含 • 資料描述，包含資料型態和資料長度 • 資料間的關係，資料的儲存結構及索引資料 • 資料的整合性(Integrity Constraints) • 資料的觸發程序(Trigger)

  9. 2-3 組成資料庫系統成員(續) • 軟體：包含資料庫管理系統(DBMS)和應用軟體（Application Software/AP） • 通常DBMS會提供下列之軟體工具： • 非程序式查詢語言(Non-procedural Language) • 表單產生器(Form Generators) • 報表產生器(Report Generators) • 程式產生器(Program Generators) • 圖形產生器(Graphics Generators)

  10. 2-3 組成資料庫系統成員(續) • 硬體：泛指所有系統執行相關之設備，並須注意系統可靠性(Reliability)。依據整體需求配置不同等級的硬體，如電腦等級、 CPU等級、記憶體大小、硬碟等級與大小與架構(RAID-0/1/5)等。

  11. 2-4 使用資料庫系統之優缺點 • 電子化資料庫的優點 • 簡潔 • 資料均存在電腦中，不再需要大量的紙張，方便又環保。 • 快速 • 利用電腦快速的從大量資料中整理出需要的資訊之速度 • 輕鬆 • 電腦處理大量重覆作業 • 即時 • 經由資料庫系統能得到精確、即時的資訊。

  12. 2-4使用資料庫系統之優缺點（續） • 使用資料庫系統之優點： • 資料分享 • 能降低資料重覆 • 能避免資料不一致情況 • 強制使用統一標準 • 資料安全能被運作 • 整合性限制能被維護 • 需求衝突能被避免 • 資料獨立性（Data Independence）

  13. 2-4使用資料庫系統之優缺點（續） • 使用資料庫系統之缺點： • 成本較高 • 必須有良好規劃，以保證資料安全及資料整合 • DBA責任重大 • 必須考慮備援作業

  14. 2-5 資料庫管理系統之分類 • DBMS依下列幾個準則做分類： • 資料模式（Data Model） • 使用者人數（Number of Users） • 機器數量（Number of Sites）

  15. 2-5 資料庫管理系統之分類(續) • 資料模式(Data Model) 指利用DBMS所支援的資料模式作分類。 • 關聯式（Relational） • 物件關聯式（Object-relational） • 階層式（Hierarchical） • 網路式（Network）

  16. 2-5 資料庫管理系統之分類(續) • 使用者人數 指系統能同時支援使用者人數數目。 • 單使用者系統(Single-user System) • 多使用者系統(Multi-user System) • 機器數量 判斷資料庫是否具備分散式處理之能力。 • 集中式DBMS (Centralized DBMS) • 分散式DMBS (Distributed DBMS)

  17. 2-6 資料庫系統的網路架構 • 中央集中式架構(Centralized System)

  18. 2-6 資料庫系統的網路架構(續) • 主從式架構(Client/Server)

  19. 2-6-2 主從式系統運作簡介

  20. 2-6-2 主從式架構優點簡介 • 主從架構的優點： • 價格相對低廉 • 系統的延展性（Scalability）較佳 • 降低對伺服器處理能力的需求 • 不再受限於單一硬體平台

  21. 2-6-2 主從式架構簡介（續） • 兩層式(Two-tier) 應用系統架構 ： • 使用者介面 （User Interface/UI） • 應用邏輯 （Application Logic） • 營運規則 （Business Rules） • 資料存取 （Data Access）

  22. 2-6-2 主從式架構簡介（續） • 三層式(Three-tier)應用系統架構

  23. 2-7 SQL Server 2005的主從架構 • SQL Server 2005 Express的設計可讓使用者在兩層(Two-tier)或多層(Multi-tier)主從式架構的資料庫系統下有效率的運作 • 典型的兩層式架構就是SSMSE與資料庫伺服器 • 典型的三層式架構就是網際網路上網頁與資料庫互動的應用

  24. 兩層式架構，用戶端使用應用程式直接連到SQL Server Express 三層式架構，用戶端只能連接到所謂的網際網路伺服器(IIS、Apache等系統)。而工程師撰寫一些程式包含商業邏輯在該伺服器上。

  25. 2-8 本章總結 • 資料、資訊、資料庫、資料庫管理系統和資料庫系統。 • 資料庫系統的成員 • 使用者(User) 、 資料(Data) 、軟體 (Software) 、 硬體(Hardware) • 常用的DBMS資料模式有：關聯式（Relational）、物件關聯式（Object-relational）、階層式（Hierarchical）以及網路式（Network） • 主從式架構(Client/Server) • 三層式架構(Three-tier)

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