第一章 資料庫的介紹
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第一章 資料庫的介紹. SQL Server 2012 資料庫實務應用. 本章學習重點. 資料庫系統概述 資料庫系統種類 資料庫管理系統架構 資料庫系統的環境 資料庫系統的架構 資料庫的應用範圍 資料庫系統的演進. 資料庫系統概述. 資料管理的重要性 企業透過有效的資料管理,來提昇企業競爭力 資料處理的演進過程 人工作業  檔案處理  資料庫處理. 資料庫系統概述. 資料處理的演進過程. 資料庫系統概述. 檔案系統處理. 程式 - 資料相依 (Data Dependence)

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Presentation Transcript


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第一章 資料庫的介紹

SQL Server 2012

資料庫實務應用


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本章學習重點

  • 資料庫系統概述

  • 資料庫系統種類

  • 資料庫管理系統架構

  • 資料庫系統的環境

  • 資料庫系統的架構

  • 資料庫的應用範圍

  • 資料庫系統的演進


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資料庫系統概述

  • 資料管理的重要性

    • 企業透過有效的資料管理,來提昇企業競爭力

  • 資料處理的演進過程

    • 人工作業  檔案處理  資料庫處理


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資料庫系統概述

資料處理的演進過程


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資料庫系統概述

檔案系統處理

  • 程式-資料相依(Data Dependence)

    • 所有程式必需維護它們所使用的每一個檔案的metadata

  • 資料的重複性(Duplication)

    • 不同的 systems/programs 使用相同資料的不同拷貝版

  • 限制資料的分享

    • 資料沒有集中管理

  • 增長系統開發的時間

    • Programmers 必須自己設計檔案的格式

  • 過度的程式維護工作

    • 花費資訊系統 80% 的預算


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重複資料

資料庫系統概述

檔案系統處理的缺點

程式與檔案是互相獨立互不相關

程式與資料是依存在一起

人事部

會計部

業務部

程式 一

程式 二

程式 三

程式 一

程式 二

程式 一

程式 二

訂單系統

發票系統

薪資系統

客戶

主檔

退貨

庫存

計價檔

庫存

主檔

員工

主檔

客戶

主檔


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資料庫系統概述

解決方案:

導入

資料庫方法


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資料庫系統概述

資料庫系統


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資料庫系統概述

資料庫系統的優點

  • 程式與資料的獨立性

  • 資料容易共享

  • 降低資料重複性

  • 提昇資料的一致性

  • 制定的標準化

  • 提高應用程式開發的產能

  • 降低程式維護成本

  • 資料的安全性


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資料庫系統概述

資料庫的成本與風險

  • 新的專業人員

  • 安裝與管理的成本及複雜度

  • 轉換成本

  • 備份與還原的需求

  • 組織的衝突


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資料庫系統的人員相關角色

  • 資料庫管理師

    • Database Administrator,簡稱DBA

    • 負責維護整體的資料庫管理系統的正常運作

    • 包括資料庫的安全管理、授權管理、效能調整管理、資料庫的備份/還原…等等的工作。

  • 資料庫設計師

    • Database Designers

    • 必須瞭解使用者的需求,有哪些資料要儲存於資料庫

    • 找出其間的關係,將其資料庫的結構設計並建立,以提供日後使用者存取資料使用。

  • 系統分析師

  • 程式設計師

  • 終端使用者


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資料庫系統概述

常見的資料庫管理系統

  • Windows視窗作業平台

    小型資料庫:MS Access、Visual Foxpro、Paradox、Clipper…等。

    中大型資料庫:MS SQL Server、Sybase、Informix、IBM DB2、Oracle等。

  • UNIX 作業平台

    Sybase、Informix、IBM DB2、Oracle、Ingres…等。


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資料庫系統種類

  • X階層式資料庫架構(Hierachical Database)

  • X 網路式資料庫架構(Network Database)

  • 關聯式資料庫架構(Relational Database)

  • 物件導向式資料庫架構(Object-Oriented Database)

  • X 多維度資料庫架構(Multi-dimensional Database)


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資料庫系統種類

關聯式資料庫架構

  • 目前使用最多的一種資料庫架構

  • 是以一張二維的資料表(table)來儲存資料

  • 資料表是由欄位(column)和記錄(row)所組成的,可以直接存取與維護

  • 兩個資料表間都有的共同欄位來維繫之間的關係

  • 較少有資料重複性出現,且資料保持一致性與完整性


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資料庫系統種類

關聯式資料庫架構

利用兩資料表間的

共同欄位來建立關係


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資料庫系統種類

物件導向式資料庫架構

  • 資料是以物件來表示

  • 物件上有資料的屬性與在這個物件上運算的方法所組成的封裝

  • 可以支援聲音、圖形與視訊等較大量且複雜的資料型態

  • 適合應用在較複雜的資料或事件驅動的程式設計上


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資料庫系統種類

物件導向式資料庫架構


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資料庫管理系統架構

  • 將應用程式與資料庫實體區分,讓使用者使用起來較簡單與方便

  • 遵循ANSI/SPAC資料庫三層式架構

    • 外部層

    • 概念層

    • 內部層


Ansi spac

資料庫管理系統架構

ANSI/SPAC資料庫三層式架構

  • 外部層(External Layer)

    • 提供不同使用者所需要的不同資料景觀

  • 概念層(Conceptual Layer)

    • 描述整個資料庫的詳盡架構

  • 內部層(Internal Layer)

    • 概念綱要儲存在實體電腦中的規格

  • 外部/概念對映

  • 概念/內部對映

對映的定義資料是由

DBMS來管理與維護


Ansi spac1

外部層/概念層的映對

概念層/內部層的映對

資料庫管理系統架構

ANSI/SPAC資料庫三層式架構

不會影響上層外部層

當概念層的概念綱要的結構改變

不會影響上層概念層的任何變動

當內部層實際檔案組織或存取方式改變

只需改變

只需改變


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資料庫管理系統架構

資料獨立的種類

  • 邏輯資料獨立(外部層/概念層)

    • 指概念層綱要需更改時,不會影響外部層綱要

  • 實體資料獨立(概念層/內部層)

    • 指內部層綱要更改時,不會影響概念層綱要


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資料庫系統的環境

資料庫環境的成員


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資料庫系統的環境

資料庫系統的環境元件

  • 資料管理者:負責整個資料庫系統的管理與組織整體的規劃工作

  • 程式開發者:負責企業資訊系統的規劃與開發人員

  • 終端查詢者:一般終端使用者,可分成:初階使用者與高階使用者

  • 使用者介面:指應用程式開發的介面或系統提供的公用程式,它是用來做為使用者與系統工具間的溝通橋樑

  • 應用程式:運用各類工具來建立與維護資料庫資料的程式

  • CASE工具:電腦輔助軟體工程工具,用來輔助資料庫應用系統分析與設計的工具

  • 資料儲存所(Repository):是用來儲存資料的定義、資料間的關係、設計的畫面與報表…等資訊的儲存所

  • 資料庫(Data Base):用來儲存經過組織過相關聯的資料,資料庫所存的是純資料,然而資料儲存所存的是資料的metadata

  • 資料庫管理系統(DBMS):一種系統應用軟體,可以對資料庫與資料儲存所做建立、維護與存取資料等操作動作


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資料庫系統的架構

  • 集中式處理架構

  • 主從式架構

    • 檔案伺服器架構

    • 資料庫伺服器架構(二層式)

    • 三層式架構

  • 分散式架構


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資料庫系統的架構

集中式處理架構

  • 早期電腦系統架構是以主機集中處理的方式來處理資料,簡單且容易管理,所有工作由主機來安排處理

  • 缺點

    • 主機若故障,將會使得所有的作業停擺

    • 若使用者太多,將導致主機的負荷過重,因而影響工作的處理速度,整體的效能變差

    • 主機的價格十分昂貴


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資料庫系統的架構

主從式架構

  • 依據應用程式的邏輯成份可分成三個元件

    • 表現(presentation)邏輯元件:

      負責格式化資料、資料的輸入與輸出等處理。

    • 處理(process)邏輯元件:

      負責處理驗證資料、錯誤處理、企業規範與資料管理等處理。

    • 儲存(storage)邏輯元件:

      負責對DBMS資料的儲存與擷取處理。


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資料庫系統的架構

主從式架構-檔案伺服器架構

  • 資料處理的負載在客戶端,造成強客戶端(Fat Client)的情況

  • 容易造成網路負載過重


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資料庫系統的架構

主從式架構-資料庫伺服器架構

客戶端的連線數會

增加伺服器端的負荷


3 tier

資料庫系統的架構

主從式架構-三層式(3-tier))架構


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資料庫系統的架構

分散式架構


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資料庫的應用範圍

  • 個人電腦資料庫

  • 工作群組資料庫

  • 部門資料庫

  • 企業資料庫

  • 網際網路(Internet)、企業內部網路(Intranet)及企業外部網路(Extranet)資料庫


White 1995

資料庫的應用範圍

資料庫應用的彙整(white 1995)


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資料庫的應用範圍

個人資料庫中的典型資料


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資料庫的應用範圍

建立在區域網路上的工作群組資料庫


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資料庫的應用範圍

企業資料庫

  • 企業資源規劃(ERP)系統

    • 整合所有企業功能 (製造、財務、銷售、行銷、存貨、會計、人力資源)

  • 資料倉儲

    • 由各個作業性資料庫衍生的整合式決策資源系統


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    資料庫的應用範圍

    企業資料倉儲


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    資料庫的應用範圍

    網際網路、企業內部及企業間

    網路資料庫

    • 網際網路(Internet)資料庫

      • 搭配網際網路的資料庫,存取是來自全球各地的使用者連線,容量須考慮上線人數及儲存空間

    • 企業內部網路(Intranet)資料庫

      • 只提供給企業內部人員使用

    • 企業間網路(Extrant)資料庫

      • 以網際網路的技術,經過授權或協議來達成廠商間合法存取與資訊使用

      • 早期透過EDI進行,現在透過BtoB的交換進行


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