Тема 4: технология баз данных
ВОПРОСЫ:
Банк данных, его состав и особенности
Модели данных
Назначение, основные средства и характеристики СУБД
Классификация СУБД
Банк данных, его состав и особенности
Банк данных – это современная форма организации, хранения и поиска информации. БнД является одним из основных компонентов современных информационных систем.
БАНК ДАННЫХ – это автоматизированная система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств и персонала, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.
Банк данных призван обеспечивать интегрированность и целостность баз данных, независимость и минимальную избыточность хранимых данных, их защиту от несанкционированного доступа или случайного уничтожения.
Информационная компонента.
Основной частью информационной компоненты (ядром) является база данных. Как правило, база данных содержит не только данные о предметной области, но и описание самой базы данных. Описание же самой структуры называется схемой.
БД – это поименованная совокупность данных, относящихся к некоторой предметной области, организованных в виде интегрированной совокупности файлов (определенным образом) на материальном носителе средствами СУБД.
Если в состав БнД входит одна БД, банк принято называть локальным, если БД несколько – интегрированным.
Под предметной областью понимают информацию об объектах, процессах и явлениях окружающего мира, которая с точки зрения потенциальных пользователей должна храниться и обрабатываться в информационной системе (напр. предприятие, вуз и т.д.). Объектом называется элемент предметной области, информацию о котором необходимо сохранить. Объект может быть реальным, напр., человек, изделие или населенный пункт, и абстрактным – напр., событие, счет покупателя или изучаемый студентами курс. В качестве примера предметной области возьмем продажу автомобилей. Примерами объектов в этой предметной области могут служить МАРКА АВТОМОБИЛЯ, ПОКУПАТЕЛЬ И СЧЕТ. Другая предметная область – товарный склад. Объектами являются ПОСТАВЩИКИ, ТОВАРЫ, ОТПРАВИТЕЛИ….
Создавая БД, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро производить выборку с произвольным сочетанием признаков. Большое значение при этом приобретает структурирование данных.
Структурирование данных – это ведение соглашений о способах представления данных.
Неструктурированными наз. данные, записанные, напр., в текстовом файле (привести пример о личных делах студентов). Чтобы автоматизировать поиск и систематизировать эти данные необходимо выработать определенные соглашения о способах представления данных, т.е. дату рождения нужно записывать одинаково для каждого студента, она должна иметь одинаковую длину и определенное место среди другой информации. Эти же замечания справедливы и для других данных.
Программные средства банка данных обеспечивают взаимодействие всех частей информационной системы при ее функционировании.
Основа программных средств - СУБД. Ее ядро обеспечивает ввод, вывод, обработку и хранение данных, а также настройку и тестирование системы.
Система управления базой данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Трансляторы, входящие в состав СУБД, обеспечивают компиляцию и интерпретацию используемых СУБД языковых средств.
Утилиты выполняют вспомогательные функции - такие как восстановление БД, сбор статистики о функционировании банка данных и другие.
СУБД работает в среде какой-либо операционной системы и взаимодействует с ней при обработке обращений к банку данных.
Прикладные программы обрабатывают запросы к базе данных в соответствии с решаемыми задачами.
Языковые средства банка данных.
Это важнейшая компонента банка данных, т.к. они обеспечивают интерфейс пользователей с банком данных.
Языковые средства СУБД относятся к высокоуровневым языкам, среди которых выделяют:
языки описания данных (ЯОД) (с его помощью описываются типы данных, их структура и связи);
языки манипулирования (управления) данными (ЯМД) (его часто называют языком запросов к БД), предназначенный для организации работы сданными в интересах всех типов пользователей.
Технические средства банка данных.
Применяемые технические средства определяются объемом базы данных и ее структурой. Представляют собой совокупность взаимоувязанных и согласованно действующих компьютеров и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приема, обработки и выдачи информации пользователям.
Организационно-методические средства банка данных (документация).
К ним относятся инструктивные методические и регламентирующие материалы, предназначенные для пользователей различных категорий, взаимодействующих с банком данных.
Администратор банка данных.
Один или группа специалистов, обеспечивающих создание, функционирование и развитие банка данных.
Режимы функционирования банка данных в производственных условиях включают:
режим начальной загрузки, в котором исходная информация вводится в соответствующие структуры баз данных (БД);
режим корректировки, в котором осуществляется обновление, добавление и удаление информации, находящейся в банке данных;
режим диалога, в котором пользователи обращаются к банку данных, и производится обработка запросов;
режим реорганизации и анализа, в котором выполняются операции, связанные с поддержанием банка данных в актуальном состоянии (рабочем).