
- •Лекція 1. Основні відомості про бази даних (бд) та історичний огляд
- •1. Вступ 2
- •1. Вступ
- •1.2. Традиційні файлові системи
- •Залежність від даних
- •Несумісність форматів файлів
- •Фіксовані запити/швидке збільшення кількості програм
- •1.3. Системи з базами даних
- •1.3.1. База даних База даних - Спільно використовуваний набір логічно зв'язаних даних (і опис цих даних), призначений для задоволення інформаційних потреб організації.
- •1.3.3. Компоненти середовища скбд
- •Апаратне забезпечення
- •Програмне забезпечення
- •Процедури
- •Користувачі
- •1.3.4. Розробка бази даних
- •1.4. Розподіл обов'язків у системах з базами даних
- •1.4.1. Адміністратори даних і адміністратори баз даних
- •1.4.2. Розроблювачі баз даних
- •1.4.3.Прикладні програмісти
- •1.4.4. Користувачі
- •1.5. Історія розвитку скбд
- •1.6. Переваги і недоліки скбд
- •Переваги:
- •Контроль за надмірністю даних
- •Несуперечність даних
- •Більше корисної інформації при одному обсязі збережених даних
- •Спільне використання даних
- •Підтримка цілісності даних
- •Підвищена безпека
- •Застосування стандартів
- •Підвищення ефективності з ростом масштабів системи
- •Можливість знаходження компромісу для суперечливих вимог
- •Підвищення приступності даних і їхньої готовності до роботи
- •Поліпшення показників продуктивності
- •Спрощення супроводу системи за рахунок незалежності від даних
- •Поліпшене керування паралельністю
- •Розвиті служби резервного копіювання і відновлення
- •Недоліки
- •Складність
- •Вартість скбд
- •Додаткові витрати на апаратне забезпечення
- •Витрати на перетворення
- •Продуктивність
- •Більш серйозні наслідки при виході системи з ладу
1.3.3. Компоненти середовища скбд
Як показано на мал. 1.6, у середовищі СКБД можна виділити наступних п'ять основних компонентів:
апаратне забезпечення;
програмне забезпечення;
дані;
процедури;
користувачі.
Апаратне забезпечення
Для роботи СКБД і програм необхідно деяке апаратне забезпечення. Воно може варіювати в дуже широких межах - від єдиного персонального комп'ютера чи одного мейнфрейма до мережі з багатьох комп'ютерів. Використовуване апаратне забезпечення залежить від вимог даної організації і використовуваної СКБД. Одні СКБД призначені для роботи тільки з конкретними типами операційних систем чи устаткування, інші можуть працювати із широким колом апаратного забезпечення і різних операційних систем. Для роботи СКБД звичайно потрібно деякий мінімум оперативної і дискової пам'яті, але такої мінімальної конфігурації може виявитися зовсім недостатньо для досягнення прийнятної продуктивності системи. На мал. 1.7 показана спрощена схема конфігурації апаратного забезпечення для навчального проекту DreamHome. Вона складається з мережі міні-комп'ютерів з центральним комп'ютером у Лондоні. На центральному комп'ютері працює серверна частина СКБД (backend), що o6cлуговує і контролює доступ до бази даних. На схемі також показані кілька комп'ютерів, розташованих в інших регіонах. На них працюють клієнтські частини СКБД (frontend), що здійснюють взаємодію з користувачами. Подібна архітектура зветься клієнт/сервер (client-server), де сервером є комп'ютер із серверною частиною СКБД, а клієнтами — комп'ютери з клієнтськими частинами СКБД. Більш докладно ця архітектура розглядається далі.
Клієнти
Рис. 1.7. Конфігурація апаратного забезпечення для навчального проекту DreamHome
Програмне забезпечення
Цей компонент охоплює програмне забезпечення самої СКБД і прикладних програм, разом з операційною системою, включаючи і мережне програмне забезпечення, якщо СКБД використовується в мережі. Звичайно програми створюються мовах третього покоління, таких як С, COBOL, Fortran, Ada чи Pascal, чи на мовах четвертого покоління, таких як SQL, оператори яких впроваджують у програми на мовах третього покоління. Утім, СКБД може мати з власні інструменти четвертого покоління, призначені для швидкої розробки програм з використанням убудованих непроцедурних мов запитів, генераторів звітів, форм, графічних зображень і навіть повномасштабних програм. Використання інструментів четвертого покоління може істотно підвищити продуктивність системи і сприяти створенню більш зручних для обслуговування програм.
Дані
Імовірно, найважливішим компонентом середовища СКБД (з погляду кінцевих користувачів) є дані. На мал. 1.6 показано, що дані відіграють роль моста між комп'ютером і людиною. База даних містить як робочі дані, так і мета-дані, тобто "дані про дані". Структура бази Даних називається схемою (schema). Показана на мал. 1.5 схема бази даних складається з чотирьох файлів, чи таблиць (table):
Property_for_Rent ( Власність в Оренду);
Owner (Власник);
Renter (Орендар);
Lease (Договір про оренду).
Таблиця Property_for_Rent має дев'ять полів, або атрибутів: Property Number (Номер об'єкта), Street (Вулиця), Area (Район), City (Місто), Post_Code (Поштовий індекс), Property_Type (Тип об'єкта), Number_of_Rooms (Кількість кімнат), Monthly_Rent (Щомісячна орендна плата) і Owner_Number (Номер власника).
Атрибут Owner_Number моделює зв'язок між таблицею Property_for_Rent і таблицею Owner, тобто деякий власник володіє (Owns) деякої нерухомістю, що здається в оренду - як показано на діаграмі "сутність-зв'язок", представленої на мал. 1.4.- Зокрема, з табл. 1.1 і 1.2 випливає, що власник під номером З046, Joe Keogh, володіє нерухомістю під номером PAI4.
У системному каталозі містяться наступні зведення:
імена, типи і розміри елементів даних;
імена зв'язків;
обмеження цілісності даних;
імена зареєстрованих користувачів, яким надані деякі права доступу до даних;
використовувані індекси і структури збереження - наприклад, інвертовані файли чи дерева В+.