27. Системы управления базами данных (субд). Виды, конструктивные характеристики, назначение и основные функции.

Система управления базами данных (СУБД) - это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ.

Классификация баз данных: 1. По характеру хранимой информации:

• Фактографические (картотеки)

• Документальные (архивы)

2. По способу хранения данных:

• Централизованные (хранятся на одном компьютере)

• Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях)

3. По структуре организации данных:

• Табличные (реляционные)

• Иерархические

• По характеру использования СУБД делят на многопользовательские (промышленные) и локальные (персональные).

• Промышленные, СУБД- представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. Промышленные СУБД должны удовлетворять следующим требованиям:

• * возможность организации совместной параллельной работы многих пользователей;

• * масштабируемость;

• * переносимость на различные аппаратные и программные платформы;

• * устойчивость по отношению к сбоям различного рода, в том числе наличие многоуровневой системы резервирования хранимой информации;

• * обеспечение безопасности хранимых данных и развитой структурированной системы доступа к ним.

• Персональные СУБД — это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или небольшой группы пользователей и предназначенное для использования на персональном компьютере. Это объясняет и их второе название — настольные. Определяющими характеристиками настольных систем являются:

• * относительная простота эксплуатации, позволяющая создавать на их основе работоспособные пользовательские приложения;

• * относительно ограниченные требования к аппаратным ресурсам.

основные функции СУБД.

• 1. Определение данных - определить, какая именно информация будет храниться в базе данных, задать свойства данных, их тип (например, число цифр или символов), а также указать, как эти данные связаны между собой. В некоторых случаях есть возможность задавать форматы и критерии проверки данных.

• 2. Обработка данных - данные могут обрабатываться самыми различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и сортировать данные. Можно объединять данные с другой, связанной с ними, информацией и вычислять итоговые значения.

• 3. Управление данными - можно указать, кому разрешено знакомиться с данными, корректировать их или добавлять новую информацию. Можно также определять правила коллективного доступа.

28. Свойства субд: механизм транзакций, обеспечение целостности бд, схема данных.

Транзакция - это неделимая, с точки зрения воздействия на СУБД, последовательность операций манипулирования данными, выполняющаяся по принципу "все или ничего", и переводящая базу данных из одного целостного состояния в другое целостное состояние.

Транзакция обладает четырьмя важными свойствами, известными как свойства ACID (atomicity, consistency, isolation, durability):  1. Атомарность.  2. Согласованность.  3. Изолированность.  4. Долговечность или устойчивость.

Атомарная транзакция – это такая транзакция, в которой либо выполняются все содержащиеся в ней действия с базой данных, либо не выполняется ни одно из них.

Устойчивая транзакция – это транзакция, в которой все сохраненные изменения остаются в базе данных. СУБД не будет удалять эти изменения даже в случае ошибки. Если транзакция устойчивая, СУБД при необходимости предоставит возможность для восстановления изменений, произведенных всеми выполненными действиями.

Согласованность может быть на уровне оператора и на уровне транзакции. Во втором случае транзакция может не видеть своих собственных результатов.

Целостность данных обеспечивается набором специальных предложений, называемых ограничениями целостности.

Ограничения целостности представляют собой утверждения о допустимых значениях отдельных информационных единиц и связях между ними.

Ограничения целостности могут относиться к разным информационным объектам: атрибутам, кортежам, отношениям, связям между ними и тому подобное.

Для полей (атрибутов) используются следующие виды ограничений:

•  Тип и формат поля .

•  Задание диапазона значений.

•  Недопустимость пустого поля.

•  Задание домена.

•  Проверка на уникальность значения какого-либо поля. Ограничение позволяет избежать записей-дубликатов.

Ограничения, используемые только при проверке допустимости корректировки, называют ограничениями перехода.

Схема системы базы данных — её структура, описанная на формальном языке, поддерживаемости системой управления базами данных (СУБД). В реляционных базах данных схема определяет таблицы, поля в каждой таблице, а также отношения между полями и таблицами.

Схемы в общем случае хранятся в словаре данных. Хотя схема определена на языке базы данных в виде текста, термин часто используется для обозначения графического представления структуры базы данных. 

Свойства:

• Гибкость. Множественные отношения предок/потомок позволяли сетевой СУБД хранить данные, структура которых была сложнее простой иерархии.

• Стандартизация.  Появление стандарта CODASYL популярность сетевой модели, а такие поставщики мини-компьютеров, как Digital Equipment Corporation и Data General, реализовали сетевые СУБД.

• Быстродействие. Вопреки своей большой сложности, сетевые СУБД достигали быстродействия, сравнимого с быстродействием иерархических СУБД. Множества были представлены указателями на физические записи данных, и в некоторых системах администратор мог задать кластеризацию данныхна основе множества отношений.