Система управления базами данных - Модели серверов баз данных
Система управления базами данных (СУБД) - это приложение, посредством которого осуществляется обработка базы данных пользователем или группой пользователем. Попросту говоря, система управления базами данных является интерфейсом между базой данных и пользователями с их задачами.
В ходе эволюции файловой системы, а затем и концепции баз данных, фрагмент логики программы, отвечающий за управление данными, был выделен в отдельный компонент, названный СУБД. Одно из важнейших требований, предъявляемых к СУБД - это обеспечение независимости данных от программ; при этом все данные должны храниться в соответствии с некоторой стандартной внутренней структурой, доступ к которым может быть предоставлен всем прикладным программам, нуждающимся в этих данных.
СУБД изолируют данные от прикладных программ таким образом, что при изменении данных не нужно менять программу, либо реорганизовывать данные. Для работы с данными в распоряжение пользователей предоставляется язык запросов, с помощью которого они могут стандартным образом выбирать и изменять данные.
СУБД являются посредниками между логической структурой данных, необходимых разным приложениям, и физическими хранилищами данных (обычно это файловая система персонального компьютера или сервера, хотя последнее время хранилища могут распределяться между многими серверами). Физическая структура данных (в частности, файловая) должна быть скрыта от программистов. СУБД должны хранить логическую структуру (метаданные), предотвращая несогласованные изменения данных, нарушающие эту структуру Ребекка, М. Райордан Основы реляционных баз данных. - М. : Русская редакция. - С. 117..
СУБД является весьма сложным видом программного обеспечения, предназначенная для предоставления перечисленных выше сервисов и состоит из нескольких программных компонентов (модулей), каждый их которых предназначен для выполнения специфической операции.
Функции СУБД:
- 1 Хранение, извлечение и обновление данных. С помощью СУБД пользователь получает возможность выполнять указанные действия над базами данных. Это самая фундаментальная функция СУБД. Причем, способ реализации этой функции должен быть скрыт от конечного пользователя. 2 Каталог, доступный конечным пользователям. Любая СУБД имеет доступный как программистам, так и пользователям, каталог, в котором хранится описание элементов данных. Системный каталог (его еще называют словарь данных) содержит информацию о данных в базе данных (метаданные). В зависимости от типа используемой СУБД объем информации, а также способ ее использования могут быть различными. Чаще всего в системном каталоге находятся следующие данные:
- - имена, типы и размеры элементов данных; - имена связей; - накладываемые на данные ограничения поддержки целостности; - имена санкционированных пользователей; - внешняя, концептуальная и внутренняя схемы и отображения между ними; - статистические данные (частота транзакций, счетчик обращения к объектам базы данных).
Системный каталог позволяет достичь определенных преимуществ:
- - информация о данных может быть централизованно собрана и сохранена, что позволит контролировать доступ к этим данным, как и к любому другому ресурсу; - можно определить смысл данных, что поможет другим пользователям понять их назначение; - упрощается сообщение, так как сохраняются точные определения смысла данных. В системном каталоге также могут быть указаны один или несколько пользователей, которые являются владельцами данных или обладают правом доступа к ним; - благодаря централизованному хранению избыточность и противоречивость описания отдельных элементов данных могут быть легко обнаружены; - внесенные в базу данных изменения могут быть запротоколированы; - последствия любых изменений могут быть определены еще до их внесения, поскольку в системном каталоге зафиксированы все существующие элементы данных, установленные между ними связи, а также все их пользователи; - меры обеспечения безопасности могут быть дополнительно усилены; - появляются новые возможности организации поддержки целостности данных; - может выполняться аудит сохраняемой информации. 3 Поддержка транзакций. СУБД должна иметь механизм, который гарантирует выполнение либо всех операций обновления данной транзакции, либо ни одной из них. Транзакция представляет собой набор действий, выполняемых отдельным пользователем или прикладной программой с целью доступа или изменения содержимого базы данных (например, удаление сведений о сотруднике из база данных и передача ответственности за всю курируемую им работу другому сотруднику). Если во время выполнения транзакции произойдет сбой, например, из-за выхода из строя компьютера, база данных попадет в противоречивое состояние, поскольку некоторые изменения уже будут внесены, а остальные нет. В этом случае все частичные изменения должны быть отменены для возвращения базы данных в исходное непротиворечивое состояние. 4 Сервисы управления параллельностью. Любая СУБД должна иметь механизм, который позволяет работать с базой данных нескольким пользователям, обеспечивая при этом корректное обновление данных в базе данных. Одна из основных целей создания и использования СУБД заключается в том, чтобы множество пользователей могло осуществлять доступ к совместно обрабатываемым данным. Параллельный доступ сравнительно просто организовать, если все пользователи выполняют только чтение данных. Конфликтные ситуации с нежелательными последствиями легко могут возникнуть, когда два и более пользователей пытаются обновить данные. СУБД должна гарантировать, что при одновременном доступе к базе данных многих пользователей таких конфликтов не произойдет. 5 Сервисы восстановления. Любая СУБД должна обеспечить функцию восстановления базы данных, в случае ее повреждения или разрушения. Это может обусловлено различными ошибками программного обеспечениями, сбоями в работе аппаратура и т. д. К тому же пользователь может потребовать отмены операции. Во всех подобных случаях СУБД должна предоставить механизм восстановления базы данных и возврата к ее непротиворечивому состоянию. Сервисы восстановления тесно связаны с управлением транзакциями. 6 Сервисы контроля доступа к данным. СУБД имеет механизм, обеспечивающий только санкционированный доступ к базе данных. Это позволяет разграничить уровни доступа пользователей, а также ограничить доступ к информации, которая является, скажем, конфиденциальной. 7 Поддержка обмена данными. СУБД должна обладать способностью к интеграции с коммуникационным программным обеспечением. Большинство пользователей осуществляют доступ к базе данных с помощью терминалов. Иногда эти терминалы подсоединены непосредственно к компьютеру с СУБД. В других случаях терминалы могут находиться на значительном удалении и обмениваться данными с компьютером, на котором располагается СУБД, через сеть. В любом случае СУБД получает запросы в виде сообщений обмена данными и аналогичным образом отвечает на них. Такая передача данных управляется менеджером обмена данными. Хотя этот менеджер не является частью собственно СУБД, тем не менее, чтобы быть коммерчески жизнеспособной, любая СУБД должна обладать способностью интеграции с разнообразными существующими менеджерами обмена данными. Даже СУБД для персональных компьютеров должны поддерживать работу в локальной сети, чтобы вместо нескольких баз данных для каждого пользователя можно было установить одну централизованную базу данных и использовать ее как общий ресурс для всех пользователей. При этом предполагается, что не база данных должна быть распределена в сети, а удаленные пользователи должны иметь возможность доступа к централизованной базе данных. Такая топология называется распределенной обработкой. 8 Службы поддержки целостности данных. СУБД должна обладать инструментами контроля за тем, чтобы данные и их изменения соответствовали заданным правилам. Целостность базы данных означает корректность и непротиворечивость хранимых данных. Она может рассматриваться как еще один тип защиты базы данных, но в более широком смысле целостность связана с качеством самих данных. Целостность обычно выражается в виде ограничений или правил сохранения непротиворечивости данных (например, сотрудник не имеет права работать больше, чем на полторы ставки в данной организации). 9 Службы поддержки независимости от данных. СУБД должна обладать инструментами поддержки независимости программ от фактической структуры базы данных. Обычно она достигается за счет реализации механизма поддержки представлений или подсхем. Физическая независимость от данных достигается достаточно просто, что нельзя сказать о логической независимости от данных. Как правило, система легко адаптируется к добавлению нового объекта, атрибута или связи, но не к их удалению. В некоторых системах вообще запрещается вносить любые изменения в уже существующие компоненты логической схемы. 10 Вспомогательные службы. СУБД должна предоставлять некоторый набор различных вспомогательных служб. Вспомогательные утилиты обычно предназначены для оказания помощи администратору баз данных в эффективном администрировании базы данных Сорокин, А. В. Разработка баз данных. - СПб. : Питер, 2008. - С. 285..
Выводы по главе 1
База данных помогает систематизировать и хранить информацию из определенной предметной области, облегчает доступ к данным, поиск и предоставление необходимых сведений. Простейшей базой данных можно считать телефонный справочник или список книг в домашней библиотеке.
В основе любой базы данных находится модель данных - способ организации и хранения данных в базе данных. На основании используемой модели данных осуществляются все операции с данными.
Для управления данными в базе данных используются систему управления базами данных. Они имеют в своем составе набор однотипных функций, отличающийся только в некоторых случаях.
Система управления базами данных помимо того что предоставляет пользователю возможность работы с данными, следит за сохранностью данных, за выполняемыми операциями, а также контролирует целостность данных.
База данные сетевой распределенный
Похожие статьи
-
Система управления БД - Система управления базами данных
Система управления базами данных - комплекс символьных и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного доступа к БД. Первые...
-
Введение - Система управления базами данных
Развитие средств вычислительной техники обеспечило для создания и широкого использования систем обработки данных разнообразного назначения....
-
Инфологические и даталогические модели данных - Теория экономических информационных систем
СУБД должна предоставлять доступ к данным любым пользователям, включая и тех, которые практически не имеют и (или) не хотят иметь представления о: -...
-
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ База данных как основа информационного обеспечения В состав информационного, программного и математического обеспечения...
-
В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются...
-
Распределенная обработка данных - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
В современных условиях работа пользователя с небольшой по объему БД, расположенной на одном компьютере, в монопольном режиме является нехарактерной....
-
Введение - Модели серверов баз данных
Какая бы сфера человеческой деятельности не была затронута: торговля, медицина, образование, промышленность, сфера развлечений или управления, везде...
-
В связи с увеличением числа сотрудников, работающих в компании, а также с расширением рабочего проекта, возникла проблема, связанная с версионностью...
-
Управляющим компонентом многих СУБД является ядро, выполняющее следующие функции: Хоменко А. Д. Основы современных компьютерных технологий /А. Д....
-
Структура и процесс функционирования системы управления базами данных - Разработка базы данных
СУБД является прикладным программным обеспечением, предназначенным для решения конкретных прикладных задач и выполнения системных функций, расширяющих...
-
Защита информации в БД - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Целью защиты информации является обеспечение безопасности ее хранения и обрабатывания. Процесс построения эффективной защиты начинается на начальных...
-
Пользовательский интерфейс должен позволять заводить в базе данных информацию о новых охранниках, обслуживаемых объектах, автоматизировать составление...
-
Выбор системы управления базами данных является одним из важных этапов при разработке автоматизированной системы расписания занятий. Выбранный...
-
Информация с точки зрения информационной безопасности обладает следующими категориями: * конфиденциальность -- гарантия того, что конкретная информация...
-
Заключение - Система управления базами данных
В современном мире роль баз данных достаточна высока. Многие предприятия, фирмы используют такой метод хранения информации в компьютере, будь то данные о...
-
База данных представляет собой информационную модель того объекта (организации или предприятия), информация о котором требуется пользователю для...
-
Настройка и администрирование СУБД - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Для успешного функционирования разработанной ИС недостаточно выбора СУБД и сервера БД. В процессе эксплуатации всегда на разных этапах приходится...
-
Базы данных - Система управления базами данных
Предметная область АИС "материализуется" в форме, хранимой в памяти ЭВМ структурированной совокупности данных, которые характеризуют состав объектов...
-
Причины возникновения систем баз данных Основой решения большинства задач является обработка информации. Информация - это совокупность фактов,...
-
Даталогическое проектирование - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Даталогической моделью БД называется модель логического уровня, построенная в рамках конкретной СУБД, в среде которой проектируется БД. Описание...
-
Уровни и типы моделей БД - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Любая БД отражает информацию об определенной предметной области. В зависимости от уровня абстракции, на котором представляется предметная область,...
-
Программа адресована членам конструкторских, технических и производственных команд, нуждающимся в управлении данными проекта, в их организации и...
-
Сетевыми протоколами называют протоколы первого и второго уровней, определяющих архитектуру локальной сети, в том числе ее топологию, передающую среду,...
-
Физические модели хранения данных определяют методы размещения данных в памяти компьютера или на соответствующих носителях информации, а также способы...
-
Модель данных - Модели серверов баз данных
Модель данных - это множество правил, посредством которых производится создание структуры данных в базе данных, производятся операции над данными, а...
-
Второй этап истории развития БД. - Технология создания и управления баз данных
Второй этап - эпоха персональных компьютеров Персональные компьютеры стремительно ворвались в нашу жизнь и буквально перевернули наше представление о...
-
Программное средство "Зарплата и управление персоналом" ПС "1С: Зарплата и управление персоналом 8.0" НАО "Вальмонт индастрис" (далее - ЗУП система)...
-
Система мониторинга социальных сетей предоставляет исследователю возможность собрать интересующие его упоминания в социальных сетях по какой-либо...
-
Физические модели БД - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Под физической моделью БД понимается способ размещения данных на устройствах внешней памяти и способ доступа к этим данным. Каждая СУБД по-разному...
-
Определение и типология банков данных - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
В основе решения практически любой задачи лежит обработка определенной информации. Система обработки информации, в том числе и автоматизированная с...
-
Solidworcks Enterprise PDM (SWE-PDM) управляет данными и процессами на различных этапах жизненного цикла изделия, обеспечивая коллективную (параллельную)...
-
Регистрация нового пользователя в системе возможна двумя способоами: 1) Самостоятельная регистрация пользователя; 2) Регистрация пользователя...
-
Структура программно-аппаратного комплекса СКУД Полное наименование системы: автоматизированная система контроля и управления доступом (СКУД)....
-
Этапы жизненного цикла БД включают: -Планирование БД - определяются принципы, задачи создания БД. -Проектирование БД. -Материализация БД -...
-
Структурированный язык запросов SQL - Система управления базами данных
Запрос представляет собой специальным образом описанное требование, определяющее состав производимых над БД операций по выборке, удалению или модификации...
-
1. Общие сведения 1.1 Наименование Система информационной безопасности ФГБОУ ВПО "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" 2....
-
Что такое системы управления производственной информацией? - Управления производственной информацией
Системы управления производственной информацией (PDM) - это инструментальное средство, которое помогает администраторам, конструкторам, инженерам,...
-
Базы данных - это определенная совокупность информационных данных, отображающих в максимально возможной полноте состояние тех или иных объектов или...
-
Целостность БД - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Банк база данный case технология Понятие целостности является одним из основополагающих в теории БД. Любая БД содержит в себе информацию об объектах...
-
Структура SQL - Банки и базы данных. Системы управления базами данных
Широкое развитие информационных систем и связанная с этим унифицированность информационного пространства привело к необходимости создания стандартного...
Система управления базами данных - Модели серверов баз данных