Структура современной субд.
СУБД является сложным программным продуктом и должна обеспечивать выполнение всех определенных ранее функций. Следует отметить, что некоторые функции могут выполняться ОС. Поэтому при проектировании СУБД следует учитывать особенности интерфейса СУБД с ОС.
В структуре СУБД выделяют ядро СУБД (рис. 1.4), которое включает транслятор с языка БД (ЯОД И ЯМД), подсистему поддержки времени выполнения (управление данными во внешней памяти, управление собственными буферами оперативной памяти, управление журнализацией), подсистему управления транзакциями. Кроме того в состав СУБД входит набор утилит, который существенно зависит от выбранной СУБД. В некоторых СУБД эти части явно не выделены, но логически присутствуют всегда.
Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление буферами ОП, управление транзакциями и ведение журналов. Каждая функция реализуется в виде соответствующего менеджера (менеджер транзакций, менеджер буферов и т.д.). Эти функции взаимосвязаны и должны работать под управлением четко проверенных протоколов. Ядро СУБД обладает собственным интерфейсом, недоступным пользователю напрямую и является резидентной частью СУБД. При использовании архитектуры «клиент-сервер» оно является основной составляющей серверной части. Поэтому программа, обеспечивающая выполнение функций СУБД называется машина БД.
В структуре программного комплекса СУБД можно выделить:
Процессор запросов – преобразует запросы в последовательность низкоуровневых инструкций для контроллера БД.
Транслятор с ЯОД – преобразует его команды в набор таблиц, содержащих метаданные. Эта информация хранится в системном каталоге, а управляющая информация – в заголовке файлов.
Транслятор с ЯМД – преобразует внедренные в прикладные программы операторы в вызовы стандартных функций базового языка. Взаимодействует с процессором запросов.
Рис. 1.4. Структура СУБД
Контроллер словаря – обеспечивает доступ к системному каталогу и работу с ним.
Контроллер файлов – манипулирует фалами с данными и отвечает за распределение дискового пространства. Он не управляет физическим вводом/выводом, а передает запросы соответствующим методам доступа ОС.
Контроллер БД – взаимодействует с запущенными пользователями программами и запросами. Он принимает запросы и проверяет внешние и концептуальные схемы для определения тех концептуальных записей, которые необходимы для выполнения запроса к БД. Затем контроллер БД вызывает контроллер файлов для выполнения запроса. В состав контроллера БД входят следующие программные компоненты:
контроль прав доступа – проверяет наличие у данного пользователя полномочий на выполнения затребованной операции;
процессор команд – выполняет запрос;
средства контроля целостности – осуществляют проверку ограничений поддержки целостности при выполнении операций изменения данных;
оптимизатор запросов – определяет оптимальную стратегию выполнения запроса;
контроллер транзакций – осуществляет обработку операций, поступающих в процессе транзакции;
планировщик – отвечает за бесконфликтное выполнение параллельных операций с БД и управляет относительным порядком выполнения операций, определенным в разных транзакциях;
контроллер восстановления – отвечает за восстановление БД при сбоях до непротиворечивого состояния;
контроллер буфера – отвечает за перенос данных между ОП и жестким диском.