Czym jest architektura systemu baz danych?

Baza danych wraz z programem do zarządzania tworzy system bazodanowy. Zadania wykonywane przez bazy do przechowywania danych są niemal takie same, ale architektura wykorzystanego w nich systemu, może być czynnikiem wyróżniającym. 

Co to jest system baz danych?

System baz danych to system przechowywania informacji zorganizowanych w pliki. W jego skład wchodzą:

• dane różniące się postacią, które mogą wymagać ujednolicenia,
• sprzęty, takie jak komputery i serwery do przechowywania danych,
• programy do zarządzania i obsługi baz danych,
• języki komunikowania się z bazami danych,
• ludzie, którzy korzystają z baz danych.

Architektura danych i jej rodzaje

Architektura baz danych stanowi ogólny projekt i organizuje strukturę przechowywania informacji, sposób zarządzania procesami i systemami. Dostępna jest w dwóch podstawowych wariantach:

• standard ANSI/SPARC, opisujący poziomy systemu baz danych,
• komunikacyjnym, zapewniającym zróżnicowane relacje między bazą danych a klientem.

Architektura systemu baz danych wg standardu ANSI/SPARC

Standard powstał w 1975 roku i stanowi podstawę dla większości działających dzisiaj baz danych, bez względu na rodzaj i zastosowanie. Architektura systemu bazy danych składa się z trzech poziomów:

1. Poziom wewnętrzny — inna jego nazwa to poziom fizyczny. Umożliwia fizyczne przechowywanie danych. Przykład: w lokalnych bazach danych zbiór informacji jest przechowywany na jednym komputerze. Natomiast są dostępne również chmurowe bazy danych, które umożliwiają rozproszone przechowywanie danych, na kilku urządzeniach fizycznych.
2. Poziom zewnętrzny — inna jego nazwa to poziom użytkownika. Dane mogą być prezentowane w odmienny sposób odbiorcom. Natomiast nie ma tutaj dostępu do zbędnych informacji. Użytkownik musi mieć odpowiednie uprawnienia, aby dotrzeć do interesujących go danych.
3. Poziom pojęciowy — inna jego nazwa to poziom koncepcyjny. Opisuje zawartość bazy danych, a także powiązania i relacje pomiędzy poszczególnymi elementami wchodzącymi w jej skład. 

Architektura komunikacyjna systemu baz danych

Podział polega na rozróżnieniu, w jaki sposób bazy danych komunikują się z klientami. Można wyróżnić trzy rodzaje.

Architektura jednowarstwowa

Program, który zapewnia dostęp do bazy danych, ma bezpośredni kontakt z użytkownikiem. System automatycznie dokonuje zmian w zawartości zbiorów danych. Znajduje zastosowanie w przypadku lokalnych baz danych. 

Przeczytaj również

Automatyzacja procesów biznesowych – jak wdrożyć ją skutecznie?

sty 25, 2024

Bezpieczeństwo aplikacji – jak chronić dane i infrastrukturę IT?

cze 1, 2023

Bazy danych – rodzaje i przykłady

sie 21, 2025

Architektura dwuwarstwowa

Komunikacja między klientem a serwerem odbywa się poprzez dobrze dobrane sterowniki. Po stronie serwera jest odpowiedzialność za udostępnienie połączenia, a klient nadzoruje poprawność pracy bazy danych.

Architektura dwuwarstwowa ma pozytywny wpływ na bezpieczeństwo serwera i przechowywanie danych. W dużym stopniu odciąża centralny komputer do obsługiwania interfejsu użytkownika. Jej wdrożenie wiąże się jednak z wieloma wyzwaniami administracyjnymi, brakiem kontroli nad działaniami użytkowników, jak i ryzykiem związanym z awarią serwera i całkowitą utratą dostępu do danych. 

Architektura trójwarstwowa

To architektura klient — serwer, w której osobne moduły zajmują się obsługą interfejsu użytkownika, składowaniem danych i ich przetwarzaniem. Pomiędzy użytkownikiem a serwerem znajduje się jeszcze serwer aplikacji, do którego klient kieruje zapytania. Zapewnia to sprawną komunikację z bazami danych.

Architektura trójwarstwowa uniezależnia sposób prezentowania danych od sposobu ich przechowywania. Wiąże się to z następującymi korzyściami:

• dostęp do bazy danych jest możliwy z różnych urządzeń końcowych i aplikacji,
• daje możliwość ukrycia fizycznych implementacji. W praktyce oznacza to, że mało znaczące informacje o sposobie zapisu danych, nie są dostępne dla użytkownika końcowego. Ma to wpływ na podniesienie komfortu użytkowania bazy danych,
• w systemie można wprowadzać zmiany, bez zaburzania korzystania z bazy danych. Administrator może wprowadzić zmianę twardego dysku, bez naruszania struktury danych w bazie.

Trójwarstwowa architektura danych wyróżnia się o wiele większą elastycznością i dostosowaniem do wymogów, niż dwa pozostałe rodzaje. Dobrze współpracuje z nowoczesnym oprogramowaniem i jest w stanie obsługiwać bardzo dużą ilość danych. 

Na którą architekturę baz danych warto się zdecydować?

Każda architektura baz danych ma zalety i wady. Najważniejsze jest, aby system dopasować do planowanego zastosowania. Warto wziąć pod uwagę:

• zakres danych do obsługi,
• liczbę użytkowników baz danych,
• stopień zaawansowania operacji,
• stopień dostępu do danych. 

Architektura systemu ma wpływ nie tylko na obsługę baz danych. Przekłada się również na szybkość przetwarzania danych, metody zabezpieczeń, jak i wiele innych elementów działania oprogramowania. Planując wprowadzenie konkretnej architektury bazy danych, warto dokładnie przeanalizować, jakie korzyści przynosi architektura dwuwarstwowa, a jakie trójwarstwowa. Podejmując świadomą decyzję, zapewniasz sobie sprawne i bezpieczne zarządzanie danymi w firmie.