Состав БнД.
БнД= БД+СУБД+с/с+АБД, где
БнД – банк данных;
БЗ – база данных – это главная часть;
СУБД – система управления базой данных;
с/с – словарь-справочник;
АБД – администратор.
СУБД – это совокупность программ, которая поддерживает базу в соответствии с некоторой моделью данных.
Под моделью данных понимается множество возможных данных, предназначенных для хранения , а также набор ограничений и набор разрешенных операций манипулирования данными.
Существуют разные модели:
Реляционная модель (Кодд,1970г.).
Вся информация в реляционной модели хранится в виде таблиц. Базы данных в Oracle, Paradox, Informix, SQL-Server построены на основе реляционной модели.
Иерархическая модель (Фирма IBM, 60-ые гг.).
Информация хранится в виде набора иерархий, при этом выполняется строгое подчинение друг другу. Пик популярности этой модели пришелся на 1968 год.
Сетевая модель (конец 60-х).
Эта модель была получена обобщением опыта и устранением ошибок иерархической модели. Самая известная сетевая модель - это IDS. Эта модель, переведенная на русский язык, получила название Сиод.
В сетевой модели сейчас популярен банк db_Vista.
Модель данных на основе инвертированных структур.
Первый банк на основе инвертированных структур –это Adabas. В нашей стране этот банк появился в русской интерпретации под названием Дисод. Недостаток такой модели в том, что все списки нужно хранить в памяти.
СУБД кроме модели имеет 2 языка:
ЯОД – язык описания данных (DDL – в английской интерпретации), предназначен для описания структуры хранимой информации и для описания ограничений целостности.
ЯМД – язык манипулирования данными, позволяет выдавать запросы и получать ответы.
СУБД – содержит набор программ для реорганизации базы данных (изменения ее структуры с целью улучшения временных характеристик), для защиты от несанкционированного доступа, для создания коллективного доступа.
С/с - метаданные, которые описывают структуру хранимой информации, содержит также систему помощи.
АМБ – человек или группа людей, которые поддерживают базу данных в рабочем состоянии.
Процесс проектирования базы данных.
Первый этап проектирования базы данных состоит в обследовании предметной области – части реального мира, информация о которой хранится в базе.
В результате обследования отбираем и определяем свойства предметной области, ее информационную потребность и представляем это все в модели – получаем инфологическую - модель предметной области без учета того, как она будет представлена в компьютере. Существует много вариантов построения модели, например, существует ER-модель (модель сущность - связь).
После построения модели выбирают СУБД, в результате получаем даталогическую модель – модель ПО с учетом выбранной СУБД.
Построение архитектуры БнД – это принятый способ построения банка целью обеспечения физической и логической независимости.
Физическая независимость – независимость хранимой информации от носителей, на которых располагается информация.
Логическая независимость – это независимость данных от программ их обработки.
Архитектура чаще всего трехуровневая:
Ядро – концептуальная модель – суммарное представление всех пользователей БнД.
Представление отдельного пользователя или приложение – это внешняя модель. Приложение – это программа, которая решает какую-либо задачу на основе хранящейся в БнД информации.
Внешние модели в совокупности дают концептуальную модель.
Интерфейс позволяет из общей модели выдать ту информацию, которая нужна каждому пользователю в соответствии с его моделью. При этом могут выдаваться не только реальные данные, но и виртуальные и вычисленные.
Концептуальная модель взаимодействует с внутренней моделью. Внутренняя модель описывает где, в каком виде и какая информация хранится. Внутренняя модель с помощью методов доступа обращается к реальным физическим носителям, где хранится информация. Методы доступа могут поменяться, тогда поменяется только внутренняя модель, так достигается физическая независимость.
Методы доступа:
Последовательный доступ. В данном случае информация читается в том порядке, в каком она хранится. Примером может послужить обычная магнитофонная лента.
Прямой доступ.
Основа метода – хеширование – вычисление адреса хранимой информации на основе некоторых ключей, т.е. части информации, которая нас интересует. Примером является телефонный справочник, где хеширование идет по буквам алфавита.
Инвертированные списки.
Существует 2 варианта:
1. Фамилия телефон
Фамилия телефон
Фамилия телефон
2. разбиение диска на блоки таким образом, что в каждом блоке информация с определенным ключом.
Примером может послужить картотека в библиотеке, например, один ящик с названиями книг от А до Н, второй ящик с книгами от О до Я.
Индексно–последовательный метод доступа. Пример – оглавление в книге.
Индекс – это таблица, состоящая из двух столбцов; в первом столбце в сортированном порядке находится ключ индексации (№ главы, параграфа); во втором столбце находятся ссылки той информации, которая соответствует ключам (№ страниц).
-
1
2
Глава 1
Стр.3
Глава 2
Стр.23
Первоначальная загрузка.
Пустую базу данных заполняют начальными сведениями и получают БД, готовую для работы.
Опытная эксплуатация. На этом этапе выявляют и устраняют все недостатки и ошибки.
Промышленная эксплуатация.
На этом этапе реализуется большинство функций администратора БД:
-копирование, восстановление;
- организация коллективного доступа;
- борьба с несанкционированным доступом;
- исправление ошибок.
Все эти пять циклов – это жизненный цикл базы данных – ЖЦБД.