Основные понятия БД и функции СУБД
Системы обработки БД (Database Processing Systems) = Информационная система:
Достоинства систем обработки БД:
Данные интегрированы.
Все данные хранятся в едином месте – в БД.
Приложения для доступа к данным вызывают СУБД (систему управления БД):
Минимальное дублирование данных.
Независимость программ от данных.
Отсутствие несовместимости.
Все данные хранятся в едином месте и в едином формате.
Обеспечение синхронной поддержки данных для всех приложений:
Изменение одного данного (например, идентификатора книги или фамилии читателя) обеспечивает автоматическое изменение этого данного для всех приложений.
Повышение уровня достоверности данных:
Для всех приложений изменение данных происходит одновременно.
Термин «база данных» страдает от различных интерпретаций и различных формулировок.
База данных – совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая обеспечивает их использование оптимальным образом для нескольких приложений.
Назначение БД в том, чтобы одну и ту же совокупность данных можно было использовать для максимально возможного числа приложений.
СУБД – программа, посредством которой реализуется создание БД и управление ею, включая:
добавление новых данных;
модификация существующих данных;
осуществление доступа к данным.
В курсе СУБД будут рассматриваться вопросы, связанные с тем:
как разработать оптимальную структуру БД;
каковы этапы проектирования и создания БД.
Приложение БД – программа, работающая с БД в диалоге с пользователем.
Интерфейс пользователя – средства, непосредственно доступные пользователю для работы с данными и управления программой.
Интерфейс пользователя включает:
формы;
диалоговые окна;
отчеты.
Данные, хранящиеся в БД, являются важным и ценным ресурсом любой компании. Повреждение БД может привести к краху компании. Незаконное проникновение в БД чревато существенными проблемами разного характера (утечка конфиденциальной информации, незаконный перевод денег на чужие счета и т.д.).
Дополнительные функции СУБД:
Обеспечение целостности данных – система мер, направленных на поддержание согласованности и достоверности данных в БД в любой момент времени.
Обеспечение физической целостности данных – защита данных от разрушений при сбоях оборудования.
Поддержка понятия транзакции.
При аварийном выключении питания теряется содержимое оперативной памяти, в буферах которой могли находиться измененные, но еще не записанные во внешнюю память блоки БД.
Если транзакция на момент аварии не была закончена полностью, то происходит ее откат (чтобы в БД не оказались промежуточные данные).
Если используются источники бесперебойного питания UPS (Unterrible Power Supply), то питание поддерживается на какое-то время, хотя бы затем, чтобы были завершены незаконченные транзакции.
Резервное копирование и восстановление БД.
Формирование резервной копии БД и ведение журнального файла, в котором регистрируются все изменения в БД с момента создания резервной копии.
При повреждении носителя БД выполняется операция восстановления БД из резервной копии и журнального файла.
Обеспечение логической целостности данных – защита данных от некорректных обновлений.
Задание ограничений на значения данных и связей между данными.
Неравенства, диапазоны значений, шаблоны.
Уникальность значений.
Нередактируемость значений.
Средства управления транзакциями.
Явное задание транзакции (набора действий, который должен быть выполнен полностью, либо не выполнен совсем) – команды начала, завершения и отката транзакции.
Многие действия СУБД представляют собой неявные транзакции.
Обеспечение безопасности данных – предоставление доступа к данным только в том объеме и тем лицам, которые имеют для этого законное право.
Аутентификация пользователей – проверка подлинности пользователя.
Параметры аутентификации – идентификаторы и пароли пользователей.
Предоставление полномочий – прав на выполнение действий с БД.
Авторизация доступа – хранение информации о пользователях, выполняющих изменение данных, т.е. установление автора тех или иных изменений в БД.
Обеспечение одновременного доступа к данным множества пользователей.
Управление блокировками.
Механизм блокировок препятствует нескольким пользователям одновременно изменять одни и те же данные.
Параллельная обработка транзакций.
При одновременном выполнении множества транзакций возможно возникновение ряда проблем, которые должны быть решены так, чтобы не нарушить целостность данных.
OLTP-система в целом состоит из БД, СУБД и приложений для различных категорий пользователей.