Введение
Информационная система (ИС) - программно-аппаратный комплекс, предназначенный для хранения и обработки данных, организованных в одну или несколько баз данных.
База данных (БД, database) - поименованная совокупность специальным образом структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.
Предметная область - некоторая часть реально существующего мира, хранение информации о которой является задачей информационной системы.
Предметные области информационных систем могут отличаться
своим «размером» (например, предметная область может представлять собой экономику страны или группы союзных государств, предприятие или корпорацию, судно, порт, ВУЗ, факультет…),
а также детальностью описания.
Данные в БД должны быть специальным образом структурированы, то есть, построены с использованием одной из нескольких, существующих сегодня, моделей представления данных. Базовыми моделями данных являются:
Реляционная модель
Иерархическая модель
Сетевая модель
Система управления базами данных (СУБД) – программное обеспечение для создания, ведения и использования базы данных.
Обычно СУБД содержит следующие компоненты:
Ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, выполнение транзакций и ведение журналов работы, позволяющих при сбоях в работе системы восстановить данные
Интерфейс, реализующий задачи создания логической структуры БД данных, ввода, удаления и редактирования данных в БД, обработки и форматирования данных
Процессоры языков описания и манипулирования данными
Классификация бд
По используемой модели данных БД делятся на:
Реляционные
Иерархические
Сетевые
Большая часть, использующихся сегодня СУБД, являются реляционными.
По организации обработки данных БД подразделяются на:
Централизованные БД
Распределенные БД
Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом - тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов - или файловым сервером локальной сети ПК.
Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
По способу доступа к БД:
Локальные
База данных и СУБД находятся на одном и том же ПК
Файл-серверные
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок.
Рис. 1. Схема работы с БД в локальной сети с выделенным файловым сервером
Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком - высокая загрузка локальной сети.
Клиент-серверные
Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент-серверные СУБД, в отличие от файл-серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер баз данных является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим.
Рис.2. Схема работы с БД в архитектуре "Клиент-сервер"
Недостаток клиент-серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ — в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером.
Трехуровневая архитектура
функционирует в Интранет- и Интернет-сетях. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windows-приложение, взаимодействующее с Web-сервисами. Вся программная логика вынесена на сервер приложений, который обеспечивает формирование запросов к базе данных, передаваемых на выполнение серверу баз данных. Сервер приложений может быть Web-сервером или специализированной программой (например, Oracle Forms Server).
Рис.3. Схема работы с БД в трехуровневой архитектуре