Базы данных. Основные понятия и определения.

База данных – совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающих общие принципы описания, хранения и манипулирования независимо от прикладных программ.

Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранение, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между базой данных и пользователями системы, а также между базой данных и прикладными программами, реализующими определенные функции обработки данных.

Система баз данных – совокупность одной или нескольких баз данных и комплекса информационных, программных и технических средств, обеспечивающих накопление, обновление, корректировку и многоаспектное использование данных в интересах пользователей.

Свойства БД.:

Самодокументированность. База данных должна иметь словарь данных – специальное отведенное место в базе данных, которое используется для хранения информации об архитектуре базы данных, о хранимых процедурах, о пользовательских привилегиях, и др.

Независимость данных от программ. Структура данных должна быть независима от программ, которые использующит эти данные, чтобы данные можно было добавлять или перестраивать без изменения программ.

Целостность данных.

Определяет корректность данных и их непротиворечивость. Для обеспечения целостности накладывают ограничения целостности.

Целостность транзакций.

СУБД сама обеспечивает проверку выполнения всей последовательности взаимосвязанных операций и восстанавливает исходное состояние в случае ошибки на одной из промежуточных стадий.

Изолированность.

СУБД – обеспечивает создание такого режима функционирования, при котором каждому пользователю казалось бы, что база данных доступна только ему.

Поддержание журнала аудита.

Для каждого изменения в структурах хранилища заводится отдельная запись, которая описывает изменяемую структуру и собственно изменение журналом транзакций.

Восстановление. Восстановление представляет собой процесс воспроизведения в базе данных изменений, описанных в записях журнала, или возврат базы данных к состоянию до этих изменений.

Безопасность данных. Защита данных от несанкционированной случайной или намеренной модификации, разрушения или раскрытия.

Поддержка языков баз данных. Для работы с базами данных используются специальные языки, называемые языками баз данных.. В современных СУБД (реляционных) поддерживается язык SQL (Structured Query Language), содержащий все необходимые средства для работы с базами данных, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс.

Масштабируемость.

Производительность.

К основным функциям СУБД относятся:

• управление данными и обеспечение эффективного доступа к данным

• Поддержание целостности данных и управление транзакциями.

• Ведение системного журнала изменений в базе данных, что обеспечивает восстановление базы данных после технического или программного сбоя.

• Реализация поддержки языка описания данных и языка запросов к данным.

• Обеспечение безопасности данных.

• Обеспечение параллельного доступа к данным нескольких пользователей.

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журналирование,

• процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

• подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД,

• сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификация СУБД по типу модели данных:

• Дореляционные

  • Инвертированные списки (файлы)

  • Иерархичекие

  • Сетевые

• Реляционные

• Постреляционные

  • Объектно-реляционные

  • Объектно-ориентированные

  • Многомерные

  • Прочие (NoSQL)