4.5. Словари-справочники данных

Словарь-справочник данных (ССД) – это программная система, предназначенная для централизованного хранения и использования описания объектов БД (метаданных). Эта система содержит сведения:

• о составе и структуре базы данных;

• о владельцах объектов данных, пользователях ресурсов данных и полномочиях их доступа;

• об ограничениях целостности;

• о вспомогательных объектах и компонентах ИС.

ССД обеспечивает непротиворечивость метаданных, единую точку зрения на базу данных всего персонала разработчиков, администраторов и пользователей системы. Метаданные в словаре–справочнике реляционной СУБД обычно организованы в виде набора таблиц.

Словарь БД содержит сведения об организации БД, её составе и структуре, о семантике данных, способах их идентификации, источниках данных и т.п. Словарь предназначен главным образом для документирования разработки БД и справочного обслуживания её пользователей. Информация в словаре представлена в виде, удобном для восприятия человеком.

Справочник БД служит для поддержки функционирования компонентов программного обеспечения – СУБД и прикладных программ, работающих с БД. Справочник содержит описания данных: форматы представления, структуру, методы доступа, способы размещения данных в памяти и т.п. Информация в словаре представлена в виде, удобном для программного использования.

Множества метаданных словаря и справочника в значительной мере пересекаются. Более того, они могут реализовываться совместно: во многих реляционных СУБД справочник состоит из таблиц, содержащих описание объектов БД, а словарь реализуется с помощью представлений над таблицами справочника.

5. Физическая организация данных

5.1. Механизмы среды хранения и архитектура субд

Механизмы среды хранения БД служат для управления двумя группами ресурсов – ресурсами хранимых данных и ресурсами пространства памяти. В задачу этого механизма входит отображение структуры хранимых данных в пространство памяти, позволяющее эффективно использовать память и определить место размещения данных при запоминании и при поиске данных.

В большинстве случаев в качестве единицы хранения принимается хранимая запись.

Механизмы среды хранения выполняют следующие операции:

1. При запоминании нового объекта:

• определение места размещения нового объекта "физической" БД в пространстве памяти;

• выделение необходимого ресурса памяти;

• запоминание этого объекта;

• формирование связей с другими объектами.

2. При поиске объекта:

• поиск места размещения объекта в пространстве памяти по заданным атрибутам или "адресу";

• выборка объектов для обработки.

3. При удалении объекта:

• удаление объекта с освобождением памяти (физическое удаление) или без освобождения (логическое удаление);

• разрушение связей с другими объектами.

Примечание: в реляционных СУБД формирование связей осуществляется на логическом уровне (т.е. по значениям атрибутов), а в иерархических и сетевых СУБД – на физическом уровне (по адресам записей).

Все операции выполняются по запросам механизмов концептуального уровня СУБД. На этом уровне никаких операций непосредственного обновления пользовательских данных или преобразований представления хранимых данных не происходит, это задача более высоких архитектурных уровней. Управление памятью выполняется операционной системой по запросам СУБД или непосредственно самой СУБД.

Несмотря на декларируемую независимость архитектурных уровней, для достижения более высокой производительности на уровне организации среды хранения часто приходится учитывать специфику концептуальной модели. Аналогично, организация файловой системы не может не оказывать влияния на среду хранения.