Письменные лекции по дисциплине «Базы данных»
Лекция 1. Понятие субд. Модели данных. Реляционная модель
БД и СУБД;
Классификация БД;
Классификация СУБД;
Язык SQL;
Основные типы SQL запросов по их видам;
Основные функции СУБД;
Модели данных;
Реляционная модель данных;
Информационный объект;
Нормализация отношений.
1.1. Бд и субд
База данных (БД) — это поименованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач, обычно постоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться — но это и есть проявление постоянства — постоянная актуальность.
Система управления базами данных (СУБД) — совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
1.2. Классификация бд
Примеры СУБД: MySQL, Firebird, PostgreSQL.
СУБД носит централизованный характер, что предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе. Самое главное — это сохранность данных.
По технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные и распределенные.
Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы (применяется в локальных сетях ПК).
Централизованные БД могут быть с сетевым доступом.
Архитектуры систем централизованных БД с сетевым доступом подразделяется на файл-сервер и клиент-сервер.
БД с сетевым доступом файл-сервер
БД с сетевым доступом клиент-сервер
Отличия: в архитектуре «файл-сервер» файловый сервер принимает запросы, поступающие по сети от компьютеров-клиентов и передает им требуемые данные, однако обработка этих данных выполняется на компьютерах-клиентах, а в архитектуре «клиент-сервер» сервер базы данных не только обеспечивает доступ к общим данным, но и берет на себя всю обработку этих данных. Недостатки архитектуры «файл-сервер»: требуется большой объем передачи данных, низкая производительность, сложное управление целостностью данных.
Архитектура «файл-сервер» предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На ней хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети являются рабочими станциями. Файлы БД в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность системы падает.
В архитектуре «клиент-сервер» подразумевается, что помимо хранения централизованной БД центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные клиента, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту.
Распределенная БД состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети (работа с такой БД происходит с помощью СУБД).
По способу доступа к данным БД разделяются на БД с локальным и удаленным доступом.
БД с локальным доступом называется, если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределённый доступ к такой базе. Такой способ использования БД часто применяют в локальных сетях ПК.
БД с удалённым (сетевым) доступом называется когда, части БД могут пересекаться или даже дублироваться, но хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети.
Для работы с созданной БД пользователю или администратору БД следует иметь перечень файлов-таблиц с описанием состава их данных (структуры, схемы). Для этого создается специальный файл, называемый словарем данных (депозитарием, словарем-справочником, энциклопедией). Описание БД относится к метаинформации.