Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Витебский государственный университет им. П.М. Машерова»

Серверы баз данных Курс лекций

Витебск

Издательство УО «ВГУ им. П.М. Машерова»

2005

УДК 681.3(075)

ББК 32.973.26-018.2я73

Автор: доцент кафедры информатики и ИТ УО «ВГУ им. П.М. Машерова», кандидат педагогических наук Адаменко Н.Д.

Рецензенты: кафедра прикладной математики и механики УО “ВГУ им. П.М. Машерова”, заведующий кафедрой прикладной математики и механики УО “ВГУ им. П.М. Машерова”, кандидат физико-математических наук, доцент Л.В. Маркова

Научный редактор: доцент

Адаменко Н.Д

Серверы баз данных: Курс лекций / Н.Д. Адаменко.– Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2005, - с.

В учебном пособии рассмотрены теоретические основы, на которых базируется практика разработки современных многопользовательских систем управления базами данных на базе технологии клиент-сервер. Основное внимание уделено созданию объектов базы – таблиц, запросов, хранимых процедур, триггеров с использованием языка SQL.

Предназначается для студентов математического факультета по специальности «Прикладная математика». Материалы пособия могут найти применение при изучении курсов, связанных с освоением способов разработки информационных систем на основе баз данных.

УДК 681.3(075)

ББК 32.973.26-018.2я73

ISBN © Адаменко Н.Д.,2005©УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2005

Предисловие

В связи с широким распространением многопользовательских информационных систем актуальной становится задача подготовки специалистов в области распределенной обработки данных. В пособии рассмотрены теоретические основы, на которых базируется практика разработки современных cистем обработки информации с применением современных серверов баз данных. Основное внимание уделено способам создания объектов базы – таблиц, запросов, хранимых процедур, триггеров с использованием языка SQL. Рассматриваются программные средства поддержания целостности данных.

В технологии разработки многопользовательских информационных систем значительное внимание уделяется безопасности данных при их совместной обработке, поэтому в пособии рассматриваются такие фундаментальные понятия БД как транзакции, блокировки, вопросы, связанные с администрирования баз данных. В частности – управление правами доступа и привилегиями, а также резервное копирование данных и восстановление после сбоев.

В пособии представлены основные способы доступа к базам даных из прикладных программ.

Предлагаемый курс лекций прошел успешную экспериментальную проверку на математическом ВГУ при изучении спецкурса “Серверы баз данных”.

1. Серверы баз данных. Основные понятия

   1. История развития субд

История развития СУБД насчитывает > 30 лет. В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД – система IMS фирмы IBM.

1-й этап развития СУБД связан с организацией БД на больших машинах типа IBM360/370. БД хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Программы доступа к БД писались на различных языках. Интерактивный доступ обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые не обладали собственными вычислительными ресурсами, и служили только устройствами ввода- вывода для центральной ЭВМ.

На втором этапе - с появлением ПК начали развиваться настольные СУБД с монопольным доступом. Большинство СУБД имели удобный пользовательский интерфейс. В них был предусмотрен интерактивный режим работы с БД, как для описания БД, так и для проектирования запросов. Многие СУБД имели развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений без программирования. Инструментальная среда состояла из готовых элементов приложения в виде шаблонов экранных форм, отчетов, конструкторов запросов, которые достаточно просто могли быть собраны в единый комплекс. Наличие монопольного режима работы, фактически, привело к вырождению функций администрирования БД, и в связи с этим в них отсутствовали инструментальные средства администрирования БД. Яркие представители этого семейства СУБД, – очень широко использовавшиеся до недавнего времени СУБД DBASE(III+,IV),FoxPro, Clipper, Paradox.

Третий этап развития СУБД связан с широким развитием локальных сетей. Работа на изолированном компьютере с небольшой БД в настоящее время становится нехарактерной для большинства приложений. Компьютеры объединяются в сети и необходимость распределения приложений, работающих с единой БД совершенно очевидна.

БД при этом становится доступна одновременно многим пользователям. Поэтому важной является проблема согласованности данных, хранящихся и обрабатывающихся в разных местах, но логически друг с другом связанных. Возникают задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций – последовательности операций над БД, переводящих ее из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние. Успешное решение этих задач приводит к появлению распределенных БД и баз данных с распределенной обработкой, позволяющих организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД.

Параллельный доступ нескольких пользователей к одной БД, расположенной на одном компьютере, соответствует режиму распределенного доступа к централизованной БД. Такие системы называются системами распределенной обработки данных.

Если БД распределена по нескольким компьютерам, расположенным в сети, и к ней возможен параллельный доступ, то мы имеем дело с параллельным доступом к распределенной БД. Такие системы называют системами распределенных БД.

Большинство современных СУБД рассчитаны на многоплатформенную архитектуру. Они могут работать на компьютерах разной архитектуры и под разными ОС. При этом для пользователей доступ к данным, управляемым СУБД на разных платформах, практически неразличим. Необходимость поддержки многопользовательской работы с БД и возможность децентрализованного хранения данных потребовали развития средств администрирования БД с реализацией общей концепции средств защиты данных.

Для того чтобы не потерять клиентов, которые ранее работали, с настольными СУБД, практически все современные СУБД имеют средства подключения клиентских приложений, и средства экспорта данных из форматов настольных СУБД.

К этому же этапу относится разработка ряда стандартов языков описания и манипулирования данными, начиная с SQL 89, SQL92, SQL99 и технологий обмена данными между различными СУБД, к которым можно отнести протокол ODBC, предложенный фирмой Microsoft. В этот же период были начаты работы, связанные с концепцией объектно-ориентированных БД, к числу которых относятся MS Access и все современные серверы БД: Oracle 7.3, Oracle 8.4, MS SQL 7.0, SYSTEM10, SYSTEM11, SQL Base и др.