1. Функции субд.

База данных– совокупность экземпляров различных типов записей и отношений между записями и элементами.

Система управления базами данных (СУБД) – программный комплекс поддержки интегрированной совокупности данных, предназначенный для создания, ведения и использования базы данных многими пользователями (прикладными программами).

Структура СУБД:

• Ядро СУБД (часто его называют DataBaseEngine) - отвечает за управлением данными во внешней памяти, управлением буферами оперативной памяти, управлением транзакциями и журнализацией:

  • менеджер данных;

  • менеджер буферов;

  • менеджер транзакций;

  • менеджер журнала.

• Компилятор языка БД (обычно SQL) - отвечает за компиляцию операторов языка БД в некоторуювыполняемую программу.

• Подсистема поддержки времени выполнения - интерпретатор этого внутреннего языка.

• Набор утилит:

  • загрузка и выгрузка БД;

  • сбор статистики;

  • глобальная проверка целостности БД.

Функции СУБД:

• Управление данными во внешней памяти – обеспечение необходимых структур внешней памяти для хранения данных БД и служебных данных.

• Управление буферами оперативной памяти – перенос данных из внешних носителей в ОЗУ образом, оптимальным для ускорения доступа к ним.

• Управление доступом к данным – ограничение доступа пользователей к данным в соответствие с установленной политикой разделение прав.

• Управление транзакциями – средства обеспечения целостности БД при выполнении последовательных изменений данных и предоставления одновременного доступа нескольким пользователям.

• Журнализация и восстановление - поддержка функции сохранения всех данных об изменении БД и предоставление возможности восстановления ее согласованного состояния в случае необходимости.

• Поддержка языков базы данных - чаще всего поддерживается два языка:

  • язык определения схемы БД (DDL);

  • язык манипулирования данными (SQL).

Современные тенденции развития СУБД:

• объектно-реляционные СУБД;

• объектные СУБД;

• XML-СУБД;

• RDF-СУБД.

2. Трехуровневая архитектура схем баз данных в СУБД

Цель трехуровневой архитектуры заключается в отделении пользовательского представления базы данных от ее физического представления.

Трехуровневая архитектура базы данныхсостоит из трех уровней:

• внешнего;

• концептуального;

• внутреннего.

Внешний уровень – это представление базы данных с точки зрения пользователей и отражает потребности и интересы конкретной группы пользователей. Внешнее представление для конкретного пользователя может как содержать вычислимые значения, так и скрывать часть неинтересной пользователю данных в БД.Внешнее представление описывается с помощью внешней схемы.

Концептуальный уровень – это обобщающее представление базы данных. Оно описывает то, какие данные хранятся в базе данных, а также связи, существующие между ними с указанием необходимых ограничений поддержки целостности. Концептуальное представление описывается с помощью концептуальной (логической) схемы, не содержащей никакой информации, специфичной для выбранной модели хранения или СУБД.

Внутренний уровень – это низкоуровневое представление всей базы данных как базы, состоящей из некоторого множества экземпляров существующих типов внутренних записей. Внутренний уровень задается с помощью внутренней схемы, содержащей определения хранимых записей, методы представления, описания полей данных, сведения об индексах и выбранных схемах кеширования.

Например,для финансового отдела и отдела управления персоналом на внешнем уровне определяются две различные сущности типа «сотрудник». При этом на концептуальном уровне существует только один «сотрудник», являющаяся результатом объединения всех «сотрудников» внешнего уровня. Физический уровень в случае реляционной модели БД ставит в соответствие сущности «сотрудник» концептуального уровня таблицу «сотрудник» с определенными над ней индексами и схемой кеширвоания.