Реферат: Системи керування базами даних в цілому їх функції та структура

4 групи: адміністратор БД, розробники БД, прикладні програмісти та кінцеві користувачі.

Адмін БД – відповідає за фізичну реалізацію БД, включаючи проектування та втілення проекта, за забезпечення безпеки та цілісності даних, супроводження ОС, та забезпечує максимальну продуктивність прикладних програм та користувачів.

1.2 Недоліки сучасних файлових систем у базах даних

Традиційних можливостей файлових систем виявляється недостатньо для побудови навіть простих інформаційних систем. Серед потреб, які не покривалися можливостями систем управління файлами, можна назвати такі, як: підтримка логічно узгодженого набору файлів; забезпечення мови маніпулювання даними; відновлення інформації після різного роду збоїв; реально паралельна робота декількох користувачів. Можна сказати, що якщо прикладна інформаційна система спирається на деяку систему керування даними, яка володіє цими властивостями, тоді ця система є системою керування базами даних (СКБД).

Спрощена схема системи баз даних складається з таких компонентів:

дані;

апаратне забезпечення;

програмне забезпечення;

користувачі

Дані. Системи з базами даних існують як на найменших комп’ютерах, так і на великих мейнфреймах. Немає потреби зазначати, що засоби, які надаються кожною конкретною системою по відношенню до даних визначаються потужністю та можливостями базової машини. Зокрема на великих машинах ці системи в основному є багатокористувацькими, а на малих, як правило однокористувацькі. Основним завданням багатокористувацьких систем є дозволити кожному користувачеві працювати так, як він міг би працювати з однокористувацькою системою.

В загальному випадку дані в системі баз даних є інтегрованими та розділюваними.

Під поняттям інтегрованості даних слід розуміти можливість представити базу даних як об’єднання декількох окремих файлів даних, в яких повністю, або частково виключає надлишковість інформації. Наприклад, база даних може містити файл РОБІТНИКИ, в якому зберігаються імена, відділи, відомості про зарплату тощо, і файл ВІДДІЛИ. Очевидно, що в перший файл немає необхідності включати інформацію про відділ, в якому працює той ич інший працівник, адже її можна знайти з відповідного файлу.

Під поняттям розділеністю даних розуміють можливість використання окремих елементів, що зберігаються у базі даних, декількома користувачами. Мається на увазі, що кожен бажаючий може одержати доступ до одного і того самого елементу даних в той самий момент часу для досягнення різних цілей (паралельний доступ).

Одним із наслідків згаданих характеристик інтегрованості та розділеності баз даних є те, що кожен конкретний користувач звичайно має справу з невеликою частиною всієї бази даних.

Апаратне забезпечення.

- Томи зовнішньої пам’яті (звичайно це магнітні диски), що використовуються для зберігання інформації, а також відповідні пристрої вводу-виводу (дисководи тощо), контролери пристроїв, канали вводу-виводу.

- Апаратний процесор разом з основною пам’ятю, які призначені для підтримки програмного забезпечення системи баз даних.

Програмне забезпечення. Між власне фізичною базою даних (тобто даними, які ретельно зберігаються) і користувачами розташовується рівень програмного забезпечення який назвається система керування базою даних (СКБД). Основним завданням СКБД є надання користувачам бази даних можливості працювати з нею, не вдаючись в деталі апаратного рівня, що знаходяться вище. Іншими словами, СКБД дозволяє кінцевому користувачеві розглядати базу даних як об’єкт більш високого рівня в порівнянні з апаратним забезпеченням, а також надає йому в користування набір операцій, які виражаються у термінах мови високого рівня (наприклад, SQL).

Користувачі. З групи користувачів, які частково перекриваються:

- Перша група – прикладні програмісти , які відповідають за ниписання прикладних програм, які використовують базу даних. Для цієї мети використовуються мови високого рівня 4-го покоління, такі як COBOL, C++, Java. Прикладні програми одержують доступ до бази даних через видачу відповідного запиту до СКБД (зазвичай, це деякий SQL-оператор). Подібні програми можуть бути простими пакетними додатками або ж інтерактивними додатками, які передбачені для підтримки роботи кінцевих користувачів (безпосередній оперативний доступ до бази даних)

- Друга група – кінцеві користувачі, які працюють з системою баз данихбезпосередньо через робочу станцію або термінал. Кінцевий користувач може одержати доступ до бази даних, застосовуючи інтерактивний додаток, інтегрований у програмне забезпечення СКБД. Більшість СКБД містить принаймні один такий вбудований додаток, а саме – процесор мови запитів , який дозволяє користувачеві у діалоговому вікні вводити запити до бази даних (їх часто називають командами або операторами, наприклад SELECT, INSERT).

- Третя група –адміністратор баз даних – професійний спеціаліст в області інформаційних технологій, який відповідає за створення баз даних і організацію технічного контролю, відповідальність за швидкодію системи та її технічне обслуговування.

Тим не менш, корисно буде сформулювати ці (та інші) важливі функції окремо.

2.1 Основні функції СКБД

До числа функцій СКБД відносять наступні:

2.1.1 Безпосереднє керування даними у зовнішній пам’яті

Ця функція включає забезпечення необхідних структур зовнішньої пам’яті як для зберігання безпосередньо даних, що належать до БД, так і для службових цілей, наприклад, для прискорення доступу до даних, журналів транзакцій тощо..СКБД підтримує власну систему іменування об’єктів БД (це дуже важливо, оскільки імена об’єктів бази даних відповідають іменам об’єктів предметної області).

2.1.2 Управління буферами оперативної пам’яті

СКБД звичайно працюють з БД значного розміру; у будь-якому випадку цей розмір значно перевищує доступний об’єм оперативної пам’яті. Зрозуміло, якщо при зверненні до деякого елементу даних буде виконуватися обмін зі зовнішньою пам’ятю, тоді вся система буде працювати зі швидкістю пристрою зовнішньої пам’яті. Единим способом реально підвищити цю швидкість є буферизація даних в оперативній пам’яті. І навіть якщо операційна система виконує загальносистемну буферизацію (як у випадку ОС UNIX), цього недостатньо для цілей СКБД, яка володіє набагато більшою інформацією про корисність буферизації тої чи іншої частини БД. Існують окремі напрямки СКБД, які орієнтовані на постійну присутність в оперативній пам’яті всієї БД. Цей напрямок оснований на припущенні, що в майбутньому об’єм оперативної пам’яті комп’ютерів може бити настільки великим, що дозволить не турбуватися про буферизацію.