Понятие, назначение и функции СУБД 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Понятие, назначение и функции СУБД



Система управления базами данных (СУБД) — совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Использование СУБД позволяет создавать программы независимые от способов реализации хранения данных на внешних носителях. Для работы с базой данных СУБД должна обеспечивать:

ü возможность использования средств доступа и манипуляции данными БД;

ü работу с большим объемом данных;

ü быстроту поиска данных;

ü логическую целостность данных (их непротиворечивость);

ü надежность хранения данных (возможность восстановления из-за различных сбоев);

ü возможность авторизации и разграничения полномочий пользователей (защиту от несанкционированного доступа).

Функции СУБД:

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти:

ü Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы).

ü В развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы.

2. Управление буферами оперативной памяти: В развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов.

3. Управление транзакциями: Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД.

Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД.

Поддержание механизма транзакций является обязательным условием даже однопользовательских СУБД. Но понятие транзакции гораздо более важно в многопользовательских СУБД.

4. Журнализация: Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

 

5. Поддержка языков БД:

ü Язык определения схемы БД (SDL - Schema Definition Language)

ü Язык манипулирования данными (DML - Data Manipulation Language)

ü Язык SQL (Structured Query Language):

позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными (реализует SDL и DML)

содержит специальные средства определения ограничений целостности БД

производит авторизацию доступа к объектам БД.

Обзор СУБД

СУБД бывают локальными, встраиваемыми и серверными.

ВСТРАИВАЕМЫЕ: Может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки.

Предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети.

Физически чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.

ЛОКАЛЬНЫЕ: Сфера применения: государственные (муниципальные) учреждения, сфера образования, сфера обслуживания, малый и средний бизнес. Специфика возникающих там задач заключается в том, что объемы данных не являются катастрофически большими, частота обновлений не бывает слишком большой, организация территориально обычно расположена в одном небольшом здании, количество пользователей колеблется от одного до 10-15 человек.

Имеют относительно упрощенную архитектуру, в частности, функционируют в режиме файл-сервер, поддерживают не все возможные функции СУБД (например, не ведется журнал транзакций, отсутствует возможность автоматического восстановления базы данных после сбоев и т. п.).

Обладают всеми недостатками файл-серверной архитектуры

Достоинство – низкая цена.

СЕРВЕРНЫЕ: Недостаток – высокая стоимость.

Например:

Стоимость MS SQL Server: от 29 до 400 т. рублей.

Одно клиентское подключение: 7 т. Рублей.

Администрирование базы данных – это функция управления базой данных (БД). Лицо ответственное за администрирование БД называется “Администратор базы данных” (АБД).

Администратор базы данных (АБД) – это лицо, отвечающее за выработку требований к базе данных, её проектирование, реализацию, эффективное использование и сопровождение, включая управление учётными записями пользователей БД и защиту от несанкционированного доступа, а так же поддержку целостности базы данных.

Иерархическая модель данных

Иерархические базы данных - самая ранняя модель представления сложной структуры данных.

Информация в иерархической базе организована по принципу древовидной структуры, в виде отношений "предок- потомок ". Каждая запись может иметь не более одной родительской записи и несколько подчиненных. Связи записей реализуются в виде физических указателей с одной записи на другую.

Основной недостаток иерархической структуры базы данных - невозможность реализовать отношения " многие-ко-многим ", а также ситуации, когда запись имеет несколько предков.

Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень (корень дерева) занимает один объект, второй - объекты второго уровня и так далее.)

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом объект -предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект - потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.

Иерархической базой данных является Каталог папок Windows.

Организация данных в СУБД иерархического типа определяется в терминах: элемент, запись (группа), групповое отношение, база данных.

Операции над данными, определенные в иерархической модели:

• Добавить в базу данных новую запись. Для корневой записи обязательно формирование значения ключа.

• Изменить значение данных предварительно извлеченной записи. Ключевые данные не должны подвергаться изменениям.

• Удалить некоторую запись и все подчиненные ей записи.

• Извлечь корневую запись по ключевому значению, допускается также последовательный просмотр корневых записей.

• Извлечь следующую запись (следующая запись извлекается в порядке левостороннего обхода дерева).

В операции ИЗВЛЕЧЬ допускается задание условий выборки (например, извлечь сотрудников с окладом более 10 тысяч руб.)

Достоинства иерархической модели данных:

1. Контроль целостности данных поддерживается автоматически (правило целостности: потомок не может быть без родителя, а у некоторых родителей может не быть потомков).

2. Эффективное использование памяти ЭВМ.

3. Хорошие показатели времени выполнения операций над данными.

4. Очень удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией

Недостатки иерархической модели данных:

1. Громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями.

2. Необходимость дублирования данных.

3. Не предусмотрена поддержка соответствия между парными записями

4. Сложность понимания для обычного пользователя.

Сетевая модель данных

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель.

Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь». Тип «запись» определяется для двух типов «запись»: предка и потомка. Количество предков у каждой «записи» не ограничивается (сводные родители).

Каждый экземпляр группового отношения характеризуется следующими признаками:

Режим включения подчиненных записей:

ü автоматический - невозможно занести в БД запись без того, чтобы она была сразу же закреплена за неким владельцем;

ü ручной - позволяет запомнить в БД подчиненную запись и не включать ее немедленно в экземпляр группового отношения. Эта операция позже инициируется пользователем

Режим исключения.

Принято выделять три класса членства подчиненных записей в групповых отношениях:

• Фиксированное. Подчиненная запись жестко связана с записью владельцем и ее можно исключить из группового отношения только удалив. При удалении записи-владельца все подчиненные записи автоматически тоже удаляются.

• Обязательное. Допускается переключение подчиненной записи на другого владельца, но невозможно ее существование без владельца. Для удаления записи-владельца необходимо, чтобы она не имела подчиненных записей с обязательным членством.

• Необязательное. Можно исключить запись из группового отношения, но сохранить ее в базе данных не прикрепляя к другому владельцу. При удалении записи-владельца ее подчиненные записи - необязательные члены сохраняются в базе, не участвуя более в групповом отношении такого типа.

Операции:

• Добавить - внести запись в БД и, в зависимости от режима включения, либо включить ее в групповое отношение, где она объявлена подчиненной, либо не включать ни в какое групповое отношение.

• Включить в групповое отношение - связать существующую подчиненную запись с записью-владельцем.

• Переключить-связать существующую подчиненную запись с другой записью-владельцем в том же групповом отношении

• Обновить-изменить значение элементов предварительно извлеченной записи.

• Извлечь- извлечь записи последовательно по значению ключа, а также используя групповые отношения - от владельца можно перейти к записям - членам, а от подчиненной записи к владельцу набора

• Удалить-убрать из БД запись. Если эта запись является владельцем группового отношения, то анализируется класс членства подчиненных записей. Обязательные члены должны быть предварительно исключены из группового отношения, фиксированные удалены вместе с владельцем, необязательные останутся в БД.

• Исключить из группового отношения - разорвать связь между записью-владельцем и записью-членом.

Достоинства:

1. Хорошие показатели по затратам памяти и оперативности обработки данных.

2. Более эффективная работа с данными имеющими сложные логические связи.

Недостатки:

1. Высокая сложность и жёсткость схемы БД.

2. Ослаблен контроль целостности данных.

3. Сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 256; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.215.77.96 (0.014 с.)