Лекція 1
Основні поняття. Бази даних, банк даних, інформаційна система.
Традиційні файлові системи.
База даних.
Базові визначення.
Компоненти банку даних.
Розподіл обов’язків в системах з базами даних.
Історія розвитку СУБД.
Класифікація банків даних.
Переваги та недоліки СУБД.
Скорочення:
ЄС ЕОМ – єдина серія електронних обчислювальних машин;
ІЗ – інформаційне забезпечення;
БД – база даних;
БнД – банк даних;
АБД – автоматизований банк даних;
СУБД – система управління базою даних;
ІС – інформаційна система.
1.1. Традиційні файлові системи.
У традиційних пакетних системах обробки інформації, які функціонували донедавна на машинах типу ЄС ЕОМ, дані були організовані у вигляді незв'язаних між собою локальних інформаційних файлів лінійної структури. Суть такого підходу до організації інформаційного забезпечення (І3) полягає в тому, що файли проектуються окремо для кожної конкретної задачі чи для їх комплексів. Такі системи інколи називаються файловими.
Незважаючи на відносну простоту організації файлові системи мають ряд недоліків, головними з яких є такі.
1. Надлишковість даних. Файлові системи характеризуються значною надлишковістю, оскільки нерідко для розв'язування різних задач управління використовуються одні й ті самі дані, розміщені в різних файлах.
Через дублювання даних у різних файлах пам'ять на зовнішніх запам'ятовуючих пристроях використовується неекономно, інформація одного й того самого об'єкта управління розподіляється між багатьма файлами. При цьому досить важко уявити загальну інформаційну модель предметної області.
2. Неузгодженість даних. Ураховуючи, що одна і та сама інформація може розміщуватися в різних файлах, технологічно важко простежити за внесенням змін одночасно в усі файли. Через це може виникнути неузгодженість даних, коли одне і те саме поле в різних файлах може мати різні значення.
3. 3алежність структур даних і прикладних програм. При файловій організації логічна і фізична структури файла мають відповідати їх опису в прикладній програмі. Прикладна програма має бути модифікована при будь-якій зміні логічної чи фізичної структури файла. Оскільки зміни в одній програмі часто потребують внесення змін до інших інформаційно пов'язаних програм, то інколи простіше створити нову програму, ніж вносити зміни в стару. Тому цей недолік файлових систем призводить до значного збільшення вартості супроводження програмних засобів. Зазначимо, що інколи вартість супроводження програмних засобів може досягати близько 70 % вартості їх розробки.
1.2. База даних.
Розвиток засобів обчислювальної техніки, створення запам'ятовуючих пристроїв прямого доступу забезпечили передумови для розв'язання проблем незалежності, неузгодженості й надлишковості даних, а також сприяли виникненню нової концепції організації інформаційного забезпечення - концепції інтеграції даних, яка отримала назву "автоматизований банк даних" (АБД). Головні переваги організації ІЗ у вигляді АБД такі.
1. Багаторазовість використання даних: одні й ті самі дані можуть використовуватися для розв'язання різних задач.
2. Економія витрат на створення і ведення: для організації ІЗ у вигляді АБД потрібні менші кошти, а внесення змін до бази даних (БД) супроводжується меншими витратами, оскільки зміни на фізичному рівні не завжди потребують внесення змін у прикладні програми.
3. Зменшення надлишковості даних. Розв'язування нових задач забезпечується здебільшого за рахунок існуючих файлів в АБД, а не шляхом створення нових. Дублювання даних, яке спостерігається в АБД, потрібне лише для забезпечення оперативності пошуку даних і організації зв'язку між файлами БД. Таке дублювання не є надлишковим і називається ненадлишковим дублюванням.
4. Швидкість обробки непередбачених запитів до системи. Для обробки таких запитів здебільшого не потрібно створювати нову програму мовами програмування, оскільки ці процедури можна виконати за допомогою спеціальних мовних засобів (мови запитів і мови генерації звітів), які входять до складу АБД.
5. Простота і зручність внесення змін до бази даних. Це досягається за рахунок єдиної системи ведення БД, яка підтримується засобами системи управління базою даних (СУБД).
6. Логічна і фізична незалежності даних від прикладних програм. Концепція автоматизованого банку даних побудована на інтеграції даних, які зберігаються окремо від прикладних програм. Тому немає потреби повністю описувати логічну та фізичну структури файлів, які оброблюються в прикладній програмі.