классификация СУБД и их основные функции и задачи.

Роль баз данных в структуре информационной системы.

Новые подходы к манипулированию информацией открывают перспективы качественно иного использования постоянно возрастающего объема документальных источников информации. Принципиальной особенностью гипермедиа является распространение идеи гипертекста, то есть ассоциативно связанной текстовой информации, на видео- и аудиоинформацию, хранящуюся в цифровой форме.

Системы гипермедиа, как и гипертекстовые, могут рассматриваться в разных аспектах. Один из подходов заключается в том, чтобы сравнивать методы доступа к информации в гипертексте с соответствующими методами в системах управления базами данных. Эти методы различны: в гипертексте они опираются на ассоциативные связи между понятиями, в системах управления базами данных - на структуры данных. Между системами гипертекста и гипермедиа нет четкой границы. Если Guide является чисто гипертекстовой системой, то Hypercard, ArchiText включают элементы гипермедиа. Такие системы, как Intermedia, NLS/Ogment, NoteCard, Xanadu представляют собой этапное достижение в развитии информационной технологии, ориентированной в первую очередь на обработку знаний.

В настоящее время ведены базовые объектные модели, унифицированные языки спецификации интерфейсов объектов. Тем самым достигается однородность представления компонентов и их взаимодействия (на основе идеи "клиент-сервер") в глобальном объектном пространстве, в котором каждый информационный ресурс однородно представляется совокупностью объектов. Далее, для формирования информационной архитектуры вводится слой унифицированных (ортогональных) служб, которые используются при конструировании прикладных систем.

Интересным явлением в современных исследованиях баз данных является широкое участие в них как ученых и исследователей из университетов, академических научно-исследовательских институтов, так и специалистов из научно-исследовательских лабораторий коммерческих компаний-производителей аппаратуры и/или программного обеспечения. Это весьма положительное явление, позволяющее университетам и научно-исследовательским институтам в большей степени оценивать практическую значимость своих исследований и дающее возможность компаниям использовать наиболее свежие достижения теоретиков.

Достаточно условно можно выделить четыре основных исследовательских области, связанных с проблематикой баз данных. Первая область наиболее близка к сегодняшним проблемам индустрии баз данных, основанных на реляционной модели данных. Хотя иногда кажется, что эта область настолько хорошо разработана, что в ней уже не осталось нерешенных проблем, на самом деле это не совсем так. Более того, те вопросы, решение которых еще не найдено, актуальны и для следующих поколений систем баз данных.

классификация СУБД и их основные функции и задачи.

В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, её поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Современная СУБД содержит в своем составе программные средства создания баз данных, средства работы с данными и сервисные средства. С помощью средств создания БД проектировщик, используя язык описания данных (ЯОД), переводит логическую модель БД в физическую структуру, а на языке манипуляции данными (ЯМД) разрабатывает программы, реализующие основные операции с данными (в реляционных БД – это реляционные операции). При проектировании привлекаются визуальные средства, т.е. объекты, и программа-отладчик, с помощью которой соединяются и тестируются отдельные блоки разработанной программы управления конкретной БД.

Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют установить удобный (как правило, графически многооконный) интерфейс с пользователем, создать необходимую функциональную конфигурацию экранного представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными БД, манипулируя текстовыми и графическими экранными объектами.

Сервисные средства позволяют при проектировании использовании БД привлечь к работе с БД другие системы. Например, воспользоваться данными из табличного процессора Exсel или обратиться к сетевому серверу.

Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,

процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификации СУБД

По модели данных

Примеры:

Иерархические
Сетевые
Реляционные
Объектно-ориентированные
Объектно-реляционные

По степени распределённости

Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД

. Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком^[2].

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Клиент-серверные

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.

Встраиваемые.

Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.