![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Программное обеспечение
Системы управления базами данных |
I. Базы данных и 1. Основные понятия систем управления базами данных База данных (БД) - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. В современной технологии баз данных предполагается, что их создание, поддержка и обеспечение доступа пользователей осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария — систем управления базами данных. Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, их поддержания в актуальном состоянии и организации в них поиска необходимой информации. Функции, структура и основные характеристики СУБД К основным функциям СУБД принято относить следующие: управление данными во внешней памяти; управление буферами оперативной памяти; управление транзакциями; журнализация и восстановление БД после сбоев; поддержка языков БД. Управление данными во внешней памяти включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в базу данных, так и для служебных целей, например, для ускорения доступа к данным. Управление буферами оперативной памяти. СУБД, как правило, работают с БД большого объема. По крайней мере, объем базы данных существенно превышает объем оперативной памяти. Так что, если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию, этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной их замены. Управление транзакциями. Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Транзакция либо успешно выполняется, и СУБД фиксирует произведенные изменения данных во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД, поэтому поддержание механизма транзакций является обязательным условием как однопользовательских, так и многопользовательских СУБД. Журнализация и восстановление БД после сбоя. Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее целостное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера, например, аварийное выключение питания, и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. В любом из описанных случаев для восстановления БД нужно располагать некоторой избыточной информацией.
Наиболее распространенным методом формирования и поддержания избыточной информации является ведение журнала изменений БД. Поддержка языков БД. Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка - язык определения схемы БД (SDL - Schema Defi i io La guage) и язык манипулирования данными (DML - Da a Ma ipula io La guage). SDL служил, главным образом, для определения логической структуры БД, какой она представляется пользователям. DML содержал набор операторов манипулирования данными, позволяющих вводить, удалять, модифицировать и выбирать данные. В современных СУБД, обычно, поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (S ruc ured Query La guage). В типовой структуре современной реляционной СУБД логически можно выделить ядро СУБД, компилятор языка БД, подсистему поддержки времени выполнения и набор утилит. Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и журнализацию. Соответственно, можно выделить такие компоненты ядра как менеджер данных, менеджер буферов, менеджер транзакций и менеджер журнала. Основной функцией компилятора языка БД является преобразование операторов языка БД в выполняемую программу. Основной проблемой реляционных СУБД является то, что языки этих систем являются непроцедурными, то есть в операторе такого языка специфицируется некоторое действие над БД, но эта спецификация не является процедурой, а лишь описывает в некоторой форме условия совершения желаемого действия. Поэтому компилятор должен решить, каким образом выполнять оператор языка прежде, чем произвести программу. Применяются достаточно сложные методы оптимизации операторов. Выполняемая программа представляется в машинных кодах или в выполняемом внутреннем машинно-независимом коде. В последнем случае реальное выполнение оператора производится с привлечением подсистемы поддержки времени выполнения, представляющей собой интерпретатор этого внутреннего языка. В отдельные утилиты обычно выделяют такие процедуры, которые слишком сложно выполнять с использованием языка БД, например, загрузка и выгрузка БД, сбор статистики, глобальная проверка целостности и другие. Утилиты программируются с использованием интерфейса ядра СУБД. Производительность СУБД оценивается: временем выполнения запросов; скоростью поиска информации в неиндексированных полях; временем выполнения операций импортирования базы данных из других форматов; скоростью создания индексов и выполнения таких массовых операций, как обновление, вставка, удаление данных; максимальным числом параллельных обращений к данным в многопользовательском режиме; временем генерации отчета. 2. Модели организации данных Основой любой базы данных является реализованная в ней модель данных, представляющая собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными.
С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и существующие между ними связи. Базовыми моделями представления данных являются иерархическая, сетевая и реляционная. Иерархическая модель данных представляет информационные отображения объектов реального мира – сущности и их связи в виде ориентированного графа или дерева. К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, элемент или узел и связь. Узел - это совокупность атрибутов, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и так далее уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи. Сетевая модель организации данных является расширением иерархической модели. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь только одного предка - в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков. 3. Понятие реляционной базы данных Понятие реляционной модели данных (от английского rela io - отношение) связано с разработками Е. Кодда. Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления для обработки данных. Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами: каждый элемент таблицы — один элемент данных; все столбцы в таблице однородные, то есть, все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный или другой) и длину; каждый столбец имеет уникальное имя; одинаковые строки в таблице отсутствуют; порядок следования строк и столбцов может быть произвольным. Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям а столбцы - атрибутам отношений, доменам, полям. Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы или ввести в структуру первой таблицы внешний ключ - ключ второй таблицы. В реляционной модели данных фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться в любой реляционной СУБД. Первое требование называется требованием целостности сущностей, которое состоит в том, что любой кортеж любого отношения должен быть отличим от любого другого кортежа этого отношения, то есть любое отношение должно содержать первичный ключ. Второе требование называется требованием целостности по ссылкам и состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным.
Существует всего два пути создания информационной системы. Первый поставить техническое задание и, продвигаясь путем проб и ошибок, попытаться создать «самое-самое крутое». Как правило, это дорога в никуда, вымощенная крупными купюрами Гораздо экономичнее купить готовое. Программное обеспечение, позволяющее организовать собственный интегрированный банк данных, широко представлено на российском рынке, это «Cronos Plus», «Бинар», «Саиб», «Лагуна», «Галактика», «Ватсон». Вопрос только в том, насколько приемлемым окажется соотношение цена/качество. В качестве базового программного продукта для создания информационной системы СБ предприятия мы с вами будем рассматривать программный комплекс, реализованный на базе системы управления базами данных «Cronos Plus». Инструментальная СУБД «Cronos Plus» предназначена для комплексной автоматизации широкого спектра информационных задач, от справочных до ситуационных и экспертных, в организациях, чья деятельность требует анализа разнородных слабоструктурированных сведений об экономической, социальной, политической и иной обстановке. «Cronos Plus» это минимум ограничений и максимум возможностей, доступность и эффективность, гибкость и способность к совершенствованию
1. Современные системы управления базами данных
2. Система управления базами данных ACCESS
3. Некоторые аспекты обеспечения эффективности работы системы управления базами данных
5. Разработка системы управления базой данных строительной фирмы
10. Организация баз данных и выбор систем управления базами данных
11. Развитие систем управления базами данных
12. Разработка проекта управления базами данных для процесса "Учет ремонта и ТО автотранспорта"
14. Системы обработки информации - язык баз данных SQL со средствами поддержания целостности
15. Базы данных и файловые системы
16. База данных для информационной системы - Таксопарк
17. Информационно-справочная система, обеспечивающая работу с базой данных Bit
18. Базы данных и управление ими
20. Система баз данных MS Access
21. Создание отчета как объекта базы данных. Экспертные и обучающиеся системы
25. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
26. База данных для проекта досугового учреждения в городе Муроме Владимирской области
28. Системы, управляемые потоком данных. Язык "Dataflow Graph Language"
29. Информация, информатика, базы данных. Периферийные устройства
30. Разработка системы управления работой коммерческой компании
31. Различные классы баз данных по предметным областям использования
32. База данных для учета оплаты за междугородние разговоры
33. Экспертные системы на базе VP-Expert
34. Примеры баз данных (Студенческая группа)
35. Работа с Базами данных в Delphi
36. Разработка базы данных, отражающей учет успеваемости студентов
37. Базы данных Microsoft Access
41. Отчёт по созданию курсовой работы «База данных ACCESS»
42. Инструкция по эксплуатации базы данных магазина «Телевизоры» средствами Access 2000
45. Системы управления движением судов
46. Автоматизированные системы управления учебным процессом в вузе
48. Работа комбинированной автоматической системы управления
50. Этапы развития системы управления экономикой в РФ
51. Разработка системы управления акционерным обществом /АОА "Контур"/
52. Система управления качеством
53. Системы управления документами, их функции
57. Корабельные автоматизированные системы управления
59. Проектирование коммутационной системы на базе станции SDE-3000
60. Системы управления запасами
61. Разработка системы управления продвижения изделий фирмы на рынок
62. Организация системы управления издержками
63. Анализ обеспечивающих подсистем системы управления
64. Коммуникации в системе управления
65. Организация системы управления рисками на предприятии
66. Рекомендации по совершенствования системы управления
67. Совершенствование системы управления персоналом на предприятии
68. Формирование основных элементов системы управления АО-Энерго
69. Компетенции и их роль в системе управления персоналом
74. Информационное и техническое обеспечение системы управления персоналом
75. Охрана труда. Государственная система управления. Надзор и контроль
76. Информационное и техническое обеспечение системы управления персоналом
77. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
78. Расчет системы управления электроприводами
80. Система управления организации
81. Автоматизированные системы управления и бронирования в средствах размещения
82. Особенности японской системы управления персоналом
83. Финансовый менеджмент в системе управления денежными потоками на транспортном предприятии
84. Индикативное планирование в системах управления социально - экономическими процессами
85. Неформальный справочник по системам управления проектами
89. Логистика в системе управления товарно-материальными потоками промышленного предприятия
90. Административное право в системе управления финансов и кредита
91. О совершенствовании системы управления безопасностью движения подвижного состава
92. Роль и место страхования в системе управления рисками банков
93. Система управления в ДВР в 1920-22 годах
94. Организация удаленного доступа к распределенным базам данных
95. Археологический источник и база данных. Выбор модели.
96. Основные компоненты системы управления документооборотом (СУД)
97. Ответы на теоретические вопросы по предмету База данных