دانلود تحقیق پایگاه داده توزیع شده

پایگاه داده ها چیست؟

دادِگان (پایگاه داده‌ها یا بانک اطلاعاتی) به مجموعه‌ای از اطلاعات با ساختار منظم و سامانمند گفته می‌شود. این پایگاه‌های اطلاعاتی معمولاً در قالبی که برای دستگاه‌ها و رایانه‌ها قابل خواندن و قابل دسترسی باشند ذخیره می‌شوند. البته چنین شیوه ذخیره‌سازی اطلاعات تنها روش موجود نیست و شیوه‌های دیگری مانند ذخیره‌سازی ساده در پرونده‌ها نیز استفاده می‌گردد. مسئله‌ای که ذخیره‌سازی داده‌ها در دادگان را موثر می‌سازد وجود یک ساختار مفهومی است برای ذخیره‌سازی و روابط بین داده‌ها است.
پایگاه داده در اصل مجموعه‌ای سازمان یافته از اطلاعات است.این واژه از دانش رایانه سرچشمه می‌‌گیرد ،اما کاربر وسیع و عمومی نیز دارد، این وسعت به اندازه‌ای است که مرکز اروپایی پایگاه داده (که تعاریف خردمندانه‌ای برای پایگاه داده ایجاد می‌‌کند) شامل تعاریف غیر الکترونیکی برای پایگاه داده می‌‌باشد. در این نوشتار به کاربرد های تکنیکی برای این اصطلاح محدود می‌‌شود.
یک تعریف ممکن این است که: پایگاه داده مجموعه‌ای از رکورد های ذخیره شده در رایانه با یک روش سیستماتیک (اصولی) مثل یک برنامه رایانه‌ای است که می‌‌تواند به سوالات کاربر پاسخ دهد. برای ذخیره و بازیابی بهتر، هر رکورد معمولا به صورت مجموعه‌ای از اجزای داده‌ای یا رویداد ها سازماندهی می‌‌گردد. بخش های بازیابی شده در هر پرسش به اطلاعاتی تبدیل می‌‌شود که برای اتخاذ یک تصمیم کاربرد دارد. برنامه رایانه‌ای که برای مدیریت و پرسش و پاسخ بین پایگاه‌های داده‌ای استفاده می‌‌شود را مدیر سیستم پایگاه داده‌ای یا به اختصار (DBMS) می‌‌نامیم. خصوصیات و طراحی سیستم های پایگاه داده‌ای در علم اطلاعات مطالعه می‌‌شود.
مفهوم اصلی پایگاه داده این است که پایگاه داده مجموعه‌ای از رکورد ها یا تکه هایی از یک شناخت است.نوعا در یک پایگاه داده توصیف ساخت یافته‌ای برای موجودیت های نگه داری شده در پایگاه داده وجود دارد: این توصیف با یک الگو یا مدل شناخته می‌‌شود. مدل توصیفی، اشیا پایگاه‌های داده و ارتباط بین آنها را نشان می‌‌دهد. روش های متفاوتی برای سازماندهی این مدل ها وجود دارد که به آنها مدل های پایگاه داده گوییم. پرکاربرد‌ترین مدلی که امروزه بسیار استفاده می‌‌شود، مدل رابطه‌ای است که به طور عام به صورت زیر تعریف می‌‌شود: نمایش تمام اطلاعاتی که به فرم جداول مرتبط که هریک از سطر ها و ستونها تشکیل شده است(تعریف حقیقی آن در علم ریاضیات برسی می‌‌شود). در این مدل وابستگی ها به کمک مقادیر مشترک در بیش از یک جدول نشان داده می‌‌شود. مدل های دیگری مثل مدل سلسله مراتب و مدل شبکه‌ای به طور صریح تری ارتباط ها را نشان می‌‌دهند.
در مباحث تخصصی تر اصتلاح دادگان یا پایگاه داده به صورت مجموعه‌ای از رکورد های مرتبط با هم تعریف می‌‌شود. بسیاری از حرفه‌ای ها مجموعه‌ای از داده هایی با خصوصیات یکسان به منظور ایجاد یک پایگاه داده‌ای یکتا استفاده می‌‌کنند
در ادامه قصد داریم معماری های مختلف پایگاه داده را مورد بررسی قرار دهیم.

معماری پایگاه داده ها به چند دسته مختلف تقسیم می شوند:

1_سیستم های متمرکز

2_سیستم های مشتری/خدمتگزار

3_ سیستم های موازی

4_ سیستم های توزیع شده

در ادامه به شرح سیستم های مختلف می پردازیم.

1_سیستمهای متمرکز

در این نوع سیستم ها تمامی اطلاعات در یک پایگاه ذخیره و همچنین بازیابی می شوند بدین ترتیب که کاربران برای استفاده از اطلاعات ذخیره شده فقط باید به دستگاهی که پایگاه در آن ذخیره شده است مراجعه کنند. اینگونه پایگاه داده ها که امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، برای استفاده در مواردی که کاربرد زیادی دارند ایجاد می شوند.

در این نوع معماری پایگاه داده در یک کامپیوترقرار دارد. بدین معنی که در این معماری یک یا بیشتر پردازنده و یک حافظه مشترک بین پایگاه داده و سیستم عمل وجود دارد.

از مزایای این نوع معماری می توان موارد ریز را برشمرد:
.سادگی در طراحی
سادگی در استفاده
.عدم نیاز به امکانات سخت افزاری یا نرم افزاری خاص

همچنین از معایب آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
_تک کاربره بودن
_ مشکل بودن استفاده در سازمانهای بزرگ

با توجه به گسترش روز افزون استفاده از پایگاه داده ها و همچنین بیشتر شدن حجم اطلاعات و تعداد کاربران سیستم های متمرکز به تدریج جای خود را به معماری هایی با قابلیت های بیشتر برای استفاده گسترده تر دادند.

2_سیستم های مشتری/خدمتگزار:
این نوع معماری بعد از معماری متمرکز و به علت نا کارآمدی معماری متمرکز در سیتم های بزرگتر بوجود آمد. در این نوع معماری قسمت های مختلف پایگاه داده در کامپیوتر های مختلف قرار می گیرند. در این روش یک کامپیوتر نقش سرور را به عهده می گیرند و کاربران می توانند با استفاده از کامپیوتر های دیگر و متصل شدن به سرور از پایگاه داده استفاده کنند. همانطور که مشخص است کاربران و کامپیوترها برای اتصال به سرور نیازمند به شبکه کامپیوتری هستند پس در واقع شبکه های کامپیوتری یکی از ملزومات این نوع معماری به حساب می آید.

پایگاه داده ها در این نوع معماری بر حسب کاربری به دو بخش تقسیم می شود:
• Back-end :1 این قسمت وظیفه بررسی و کنترل دسترسی ها، بررسی و بهینه سازی پرس و جو[5] ها و کنترل همزمانی ها و سالم بودن پایگاه داده ها را به عهده دارد.