Системы управления базами данных и их функции

·   проектировщики структур данных и внешнего по отношению к СБД информационного обеспечения;

·   проектировщики технологических процессов обработки данных;

·   системные и прикладные программисты;

·   операторы;

·   специалисты по техническому обслуживанию;

·   специалисты по маркетингу (для коммерческих СБД).

В обязанности АБД  входит выполнение следующих функций.

1. Анализ предметной  области, ее описание, формулировка  ограничений целостности, определение  потребностей и статуса пользователей.

2. Проектирование структуры  БД: определение состава и структуры информационных единиц БД, связей между ними.

3. Задание ограничений  целостности при описании структуры  БД и процедур обработки данных.

4. Первоначальная загрузка  и ведение БД: разработка технологии  загрузки и ведения БД, проектирование  форм ввода, создание программных модулей.

5. Защита данных:

·   обеспечение парольного входа в систему;

·   определение прав доступа пользователей к данным;

·   выбор и создание программно-технических средств защиты данных;

·   тестирование средств защиты данных;

·   сбор статистики об использовании данных;

·   исследование случаев нарушения защиты данных;

·   обеспечение восстановления БД, ведение системных журналов.

6. Анализ обращений  пользователей к БД.

7. Работа с конечными  пользователями.

8. Работа над совершенствованием и динамическим развитием СБД.

Классификация баз данных

СБД являются сложными системами, и их классификация может быть произведена как для всей СБД, так и для каждого компонента отдельно (рис. 9). Центральным компонентом  СБД является БД и большинство  классификационных признаков относится к ней. По форме представления информации различают визуальные, а также системы аудио и мультимедиа. Эта классификация показывает, в каком виде информация хранится в БД и выдается пользователям.

По характеру организации  данных БД могут быть разделены на неструктурированные, частично структурированные и структурированные. К неструктурированным могут быть отнесены БД, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать БД в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные БД требуют предварительного проектирования и описания структуры. Структурированные БД по типу используемой модели делятся на иерархические, сетевые, реляционные, смешанные и мультимодельные. Эта классификация распространяется и на СУБД.

В структурированных  БД различают несколько уровней информационных единиц (ИЕ), входящих одна в другую. Большинство систем поддерживает:

1. поле – наименьшая семантическая единица информации;
2. совокупность полей (или более сложных ИЕ) образует запись;
3. множество однотипных записей представляет файл базы данных.

Многие СУБД в явном  виде поддерживают и уровень базы данных как совокупности взаимосвязанных  файлов БД.

По типу хранимой информации БД делятся на фактографические, документальные и лексикографические.

В фактографических БД хранится информация фактического характера – числовые или текстовые характеристики объектов, представленные в формализованном виде. В ответ на запрос выдается информация об интересующем объекте.

В документальных БД единицей хранения является документ и пользователю выдается ссылка на документ или сам документ. Документальные БД организуются без хранения и с хранением документа на машинных носителях. К первому типу относятся библиографические, реферативные и БД-указатели, отсылающие к источнику информации. Системы, хранящие полный текст документа, называются полнотекстовыми. Их разновидностью являются БД форм документов, в которых документ ищется для использования его в качестве шаблона.

К лексикографическим БД относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.).

По характеру организации  хранения данных и обращения к  ним различают локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные БД (рис. 10).

Рис. 10. Классификация  БД по характеру хранения и обращения  к данным

Персональная БД предназначена для локального использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.

Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения к информации нескольких пользователей (многопользовательский режим доступа). Части распределенных БД физически расположены на разных ЭВМ, но логически представляют собой единое целое.

Распределяться по узлам  сети могут и другие компоненты СБД. Сама БД при этом может быть нераспределенной. Поэтому различают:

·  распределенные БД;

·  распределенные СБД (в которых распределен хотя бы один компонент).

В некоторых источниках упоминают экстенсиональные и интенсиональные БД. Первые строятся с помощью явного хранения данных в БД, вторые – с помощью правил, определяющих их содержание.

Также БД классифицируются по объему. Особое место здесь занимают так называемые очень большие БД. Для больших БД по-иному ставятся вопросы обеспечения эффективности хранения информации и обеспечения ее обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы управления базами данных и их функции

 

 

По языкам общения СУБД делятся на открытые, замкнутые и смешанные. В открытых системах для обращения к БД используются универсальные языки. Замкнутые системы имеют собственные языки общения с пользователями СБД.

По выполняемым функциям СУБД делятся на информационные и операционные. Информационные позволяют организовать хранение информации и доступ к ней. Для более сложной обработки необходимы специальные программы. Операционные выполняют сложную обработку и могут менять алгоритмы обработки.

По сфере возможного применения различают универсальные и специализированные (проблемно ориентированные СУБД).

Набор типов данных в  разных СУБД различен. Ряд СУБД позволяет  разработчику добавлять новые типы данных и новые операции. Такие  системы называютсярасширяемыми системами баз данных. Дальнейшим развитием являются системы объектно-ориентированных баз данных, обладающие мощными возможностями моделирования сложных объектов.

По мощности СУБД делятся на настольные (Dbase, FoxBase/FoxPro, Clipper, Paradox, Access, Approach) и корпоративные (Oracle, DB2, Sybase, Informix, Ingres, Progress). Для первых характерны невысокие требования к техническим средствам, ориентация на конечного пользователя и низкая стоимость. Вторые обеспечивают работу в распределенной среде, высокую производительность, имеют развитые средства администрирования, широкие возможности поддержания целостности. Они сложны, дороги и требуют значительных ресурсов. Среди СУБД, занимающих промежуточное положение между настольными и промышленными системами, можно назвать Interbase, Microsoft SQL Server. В последние годы наметилась тенденция к стиранию границ между настольными и профессиональными системами.

По ориентации на преобладающую  категорию пользователей можно выделить СУБД для разработчиков и для конечных пользователей. Первые должны иметь качественные компиляторы и позволять создавать отчуждаемые программные продукты, обладать развитыми средствами отладки, включать средства документирования. Вторые должны иметь удобный интерфейс, высокий уровень языковых средств, интеллектуальные модули подсказок, защиту от ошибок и т. п.

Существует разделение СУБД по поколениям. К 1-му поколению относят системы, основанные на иерархической и сетевой моделях (1960–70-е гг.), ко 2-му поколению – реляционные системы. СУБД 3-го поколения должны поддерживать сложные структуры данных и более развитые средства обеспечения целостности данных, отвечать требованиям, предъявляемым к открытым системам.

 

В современной технологии баз данных для создания баз данных, их поддержки и обслуживания используется специализированное программное обеспечение - системы управления базами данных. СУБД — это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и эксплуатации баз данных.

На этапе разработки баз данных СУБД служит для описания структуры базы данных: определения таблиц; определения количества полей; типа данных, отображающихся в них; размеров полей; определения связей между таблицами. Помимо таблиц большинство СУБД предусматривает создание специальных средств для работы с данными - форм, запросов.

Во время эксплуатации баз данных СУБД обеспечивает редактирование структуры базы данных, заполнение ее данными, поиск, сортировку, отбор  данных по заданным критериям, формирование отчетов.

В информационных системах, которые работают на IBM-совместимых персональных компьютерах, большое распространение получили так называемые dBASE-подобные системы управления базами данных, например, dBASE, FoxPro и Clipper. Для пользователей существенным является то, что, отличаясь между собой командными языками и форматом индексных файлов, все эти СУБД используют одни и те же файлы баз данных с расширением .DBF, формат которых стал на некоторое время своеобразным стандартом баз данных.

В dBASE-подобных БД фактически использован реляционный подход к организации данных, т.е. каждый файл .DBF представляет собой двумерную таблицу, которая состоит из фиксированного числа столбцов и переменного числа строк (записей). В терминах, принятых в технической документации, каждому столбцу соответствует поле одного из пяти типов (N - числовое, С - символьное, D - дата, L -логическое, М - примечание), а каждой строке - запись фиксированной длины, состоящая из фиксированного числа полей. С помощью командных языков этих СУБД создаются и исправляются макеты файлов .DBF (описания таблиц), создаются индексные файлы, описываются процедуры работы с базами данных (чтение, поиск, модификация данных, составление отчетов и многое другое). Характерной особенностью файла .DBF является простота и наглядность: физическое представление данных на диске в точности соответствует представлению таблицы на бумаге. Однако в целом системы, построенные на основе файлов .DBF, следует считать устаревшими.

Большую популярность имеют  и другие СУБД (с другим форматом файлов) - Paradox, Clarion и т.п. Следует подчеркнуть, что перечисленные системы ведут родословную от MS-DOS, однако ныне почти все они усовершенствованы и имеют версии для Windows.

Среди современных реляционных  систем наиболее популярна СУБД для Windows - Access фирмы Microsoft, Approach фирмы Lotus, Paradox фирмы Borland. Многие из этих систем поддерживают технологию OLE и могут манипулировать не только числовой и текстовой информацией, но и графическими образами (рисунками, фотографиями) и даже звуковыми фрагментами и видеоклипами.

Перечисленные СУБД часто  называют настольными, имея в виду сравнительно небольшой объем данных, обслуживаемых  этими системами. Однако с ними часто  работают не только индивидуальные пользователи, но и целые коллективы (особенно в локальных вычислительных сетях).

Вместе с тем в  центр современной информационной технологии постепенно перемещаются более  мощные реляционные СУБД с так  называемым SQL-доступом. В основе этих СУБД лежит технология «клиент-сервер». Среди ведущих производителей таких  систем — фирмы Oracle, Centura (Gupta), Sybase, Informix, Microsoft и другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

Сегодня наиболее распространенным подходом для организации информационной базы web-приложений являются реляционные  базы данных.

Особенности организации  данных в БД по сравнению с файловыми  системами обеспечивают использование  одних и тех же данных в различных приложениях. БД сводят к минимуму дублирование данных, прибегая к дублированию только для ускорения доступа к данным или для обеспечения восстановления БД при ее разрушении. Одна из важных черт БД – независимость данных от особенностей прикладных программ, которые их используют, а также возможность создания этих программ в такой форме, что изменение особенностей хранения, логической структуры или значений данных не требует изменения программ их обработки. Другой важной чертой БД является возможность изменения физических особенностей хранения данных без изменения их логической структуры.

Базы данных позволяют  хранить и получать доступ к информации. Использование БД на web-сайте позволяет  отслеживать данные, автоматически  обновлять сайт и распознавать пользователя. Информация может обрабатываться, сохраняться и извлекаться из БД. В БД можно хранить хорошо структурированную информацию, такую как список пользователей, список заказов, прайс-листы. Однако этим вид хранимой информации не ограничивается. В современных информационных системах в базах данных хранятся и тексты, и изображения, и даже исполняемые программы или скрипты. Если потребуется, то в приложении можно хранить в базе данных инструкции и описания товаров.