2. Технология баз данных

Определение базы данных (БД):

База данных – это совокупность связанных структурированных данных, содержащих сведения об общей предметной области, предназначенных для многократного многоцелевого использования и длительного хранения вместе с программами для управления этими данными.

Предметная область рассматривается как некоторая совокупность реальных объектов предметной области и связей между ними.

Каждый реальный объект предметной области заменяется своей моделью. Модель реального объекта отличается от самого объекта тем, что вместо бесконечного набора свойств, его описывающих, обладает конечным определенным набором свойств. Отбор только необходимых свойств (атрибутов) производится в процессе моделирования специалистом в предметной области. Модель реального объекта предметной области называется сущностью.

Каждой сущности (ее экземпляру) в БД соответствует запись о ней, состоящая из последовательности атрибутов этой сущности.

Например, в БД организации требуется хранить сведения об ее сотрудниках. К признакам (атрибутам) сущностей, которые будут актуальны для этой БД, можно отнести следующие: личный номер, имя сотрудника, его должность, стаж работы и т. д. Предметная область может включать не только физические объекты, но и сведения о процессах и абстракциях.

Между сущностями должны быть связи разного рода.

Создание базы данных, поддержание ее в актуальном состоянии и обеспечение эффективного доступа пользователей и приложений к содержащейся в БД информации осуществляется с помощью специального программного обеспечения - систем управления базами данных (СУБД).

Основные функции СУБД

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей. В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится автономно вплоть до уровня устройств внешней памяти. Но в развитых СУБД пользователи не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

2. Управление буферами оперативной памяти

СУБД работают с БД значительного размера, обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Если при обращении к элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого для целей СУБД недостаточно, В развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной.

Существует отдельное направление СУБД, которое ориентировано на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД. Это направление основывается на предположении, что в будущем объем оперативной памяти компьютеров будет настолько велик, что позволит обходиться без буферизации.