20. Реляционная алгебра, алгебраические выражения.

21. Концептуальная схема. Способы записи концептуальных схем. Концептуальное представление—представление всего содержимого БД.  Как правило, концептуальное представление существенно отличается от внешних представлений отдельных пользователей (поскольку суммирует их разрозненные представления в одно обобщенное), и состоит из множества типов концептуальных записей. Концептуальное представление определяется с помощью концептуальной схемы.  Концептуальная схема – описание полной общей логической структуры базы данных. Концептуальная схема использует (в общем случае) другой язык описания данных. Определения концептуального языка должны относиться только к содержанию данных, не касаясь физических подробностей их хранения. В концептуальной схеме не рассматриваются способы организации хранения или методы доступа к хранимым данным. Определения в концептуальной схеме, помимо описания типов записей, могут включать такие средства, как безопасность, правила поддержания целостности. Записи концептуального уровня не обязаны совпадать с записями внешних уровней.

22. Сетевые и иерархические СУБД – их достоинства и недостатки. Иерархическая модель данных — логическая модель данных в виде древовидной структуры. Иерархическая модель данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня. Главные достоинство - максимально быстрый доступ к данным и легкость реализации данных в виде графов. А основной недостаток – именно иерархичность, т.е. реляционная логика не реализуется совсем или эмулируется. Как следствие не поддерживает SQL или эмулирует его через внутренние структуры. Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков. Достоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостаток – высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.

23. Подсхемы пользователя как способ защиты данных. Отдельное логическое представление данных для каждого пользователя называется внешней моделью данных или пользовательским представлением. Так, сотрудник, оформляющий заказы, работает с представлением, в котором основой является заказ и пункты заказа. Сотрудник, занимающийся работой с клиентами, должен иметь полную информацию о клиентах и их заказах. Его может интересовать, например, с какой частотой осуществляет заказы тот или иной клиент, его предпочтения и т.д. Руководитель отдела маркетинга должен работать с представлением, в котором в виде сводок представлена вся маркетинговая деятельность компании (товары, поставщики, клиенты, заказы, продажи) и имеется возможность проводить анализ этой деятельности. Использование подсхем облегчает работу пользователя, так как он должен знать структуру только своей части БД. Безопасность же обеспечивается тем, что данная подсхема имеет ограниченное «поле видимости» - имея доступ к одной подсхеме, нельзя изменить данные другой подсхемы, равно как и целой БД. 24. Журнал защиты данных и работа с ним. Журнал — это записи обо всех данных, изменённых определённым процессом. В простейшем случае журнализация изменений заключается в последовательной записи во внешнюю память всех изменений, выполняемых в базе данных. Записывается следующая

• информация:

• порядковый номер, тип и время изменения;

• идентификатор транзакции;

• объект, подвергшийся изменению (номер хранимого файла и номер блока данных в нём, номер строки внутри блока);

• предыдущее состояние объекта и новое состояние объекта. В случае логического отказа или сигнала отката одной транзакции журнал сканируется в обратном направлении, и все записи отменяемой транзакции извлекаются из журнала вплоть до отметки начала транзакции. Согласно извлеченной информации выполняются действия, отменяющие действия транзакции, а в журнал записываются компенсирующие записи. Этот процесс называется откат (rollback). В случае физического отказа, если ни журнал, ни сама база данных не повреждена, то выполняется процесс прогонки (rollforward). Журнал сканируется в прямом направлении, начиная от предыдущей контрольной точки. Для увеличения отказоустойчивости СУБД может записывать одновременно несколько идентичных копий журнала изменений. Если в случае отказа одна из копий журнала окажется недоступной, СУБД восстановит базу данных используя любую из доступных копий. Такая стратегия называется мультиплексированием журнала изменений.