Понятие субд

Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой информационной системы и системы управления базой данных.

Современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП).

Основными функциями банков данных являются:

• хранение данных и их защита.

• изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных.

• поиск и отбор данных по запросам пользователей.

• обработка данных и вывод результатов.

База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную совокупность данных, организованных по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. С понятием базы данных тесно связано понятие система управления базой данных.

Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных.

Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме.

Большинство систем управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким образом, можно говорить о том, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация.

В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то, что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.

Классы СУБД

По степени универсальности различают два класса СУБД:

• системы общего назначения СУБД общего значения - это сложные программные комплексы, предназначенные для выполнения всей совокупности функций, связанных с созданием и эксплуатацией базы данных информационной системы.

• специализированные системы. Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего значения.

 Производительность СУБД оценивается:

• временем выполнения запросов.

• скоростью поиска информации в неиндексированных полях.

• временем выполнения операций импортирования базы данных из других форматов.

• скоростью создания индексов и выполнения таких массовых операций, как обновление, вставка, удаление данных.

• максимальным числом параллельных обращений к данным в многопользовательском режиме.

• временем генерации отчета.

На производительность СУБД оказывают влияние два фактора:

СУБД, которые следят за соблюдением целостности данных, несут дополнительную нагрузку, которую не испытывают другие программы; производительность собственных прикладных программ сильно зависит от правильного проектирования и построения базы данных. СУБД, как правило, разделяют по используемой модели данных (как и базы данных) на следующие типы: иерархические, сетевые, реляционные и объектно-ориентированные.

Модели данных в СУБД

Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру, то есть, представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД.

К числу важнейших относятся следующие модели данных:

• иерархическая.

• сетевая.

• реляционная.

• объектно-ориентированная.

В иерархической модели данные представляются в виде древовидной (иерархической) структуры. Она удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией и громоздка для информации со сложными логическими связями.

Сетевая модель означает представление данных в виде произвольного графа. Достоинством сетевой и иерархической моделей данных является возможность их эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.

Реляционная модель данных (РМД) название получила от английского термина relation — отношение. При соблюдении определенных условий отношение представляется в виде двумерной таблицы, привычной для человека. Большинство современных БД для персональных ЭВМ являются реляционными.

Достоинствами реляционной модели данных являются ее простота, удобство реализации на ЭВМ, наличие теоретического обоснования и возможность формирования гибкой схемы БД, допускающей настройку при формировании запросов.

Реляционная модель данных используется в основном в БД среднего размера. При увеличении числа таблиц в базе данных заметно падает скорость работы с ней. Определенные проблемы использования РМД возникают при создании систем со сложными структурами данных, например, систем автоматизации проектирования.

Объектно - ориентированные БД объединяют в себе две модели данных, реляционную и сетевую, и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.

По характеру использования СУБД делят на:

• персональные (СУБДП)

• многопользова­тельские (СУБДМ)

К персональным СУБД относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access и др.

К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix. Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть, работают в неоднородной вычислительной среде — допускаются разные типы ЭВМ и различные операционные системы. Поэтому на базе СУБДМ можно создать информационную систему, функционирующую по технологии клиент-сервер. Универсальность многопользовательских СУБД отражается соответственно на высокой цене и компьютерных ресурсах, требуемых для их поддержки.

СУБДП представляет собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. Персональные СУБД обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними, и при необходимости создания приложений, работающих с сервером БД.

  Язык современной СУБДП включает подмножества команд, относившиеся ранее к следующим специализированным языкам:

• язык описания данных — высокоуровневый непроцедурный язык декларативного типа, предназначенный для описания логической структуры данных.

• язык манипулирования данными — командный язык СУБД, обеспечивающий выполнение основных операций по работе с данными — ввод, модификацию и выборку данных по запросам.

• структурированный язык запросов (Structured Query Language, SQL) — обеспечивает манипулирование данными и определение схемы реляционной БДП, является стандартным средством доступа к серверу БД.

Обеспечение целостности БД — необходимое условие успешного функционирования БД. Целостность БД — свойство БД, означающее, что база данных содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую и достаточную для корректного функционирования приложений. Обеспечение безопасности достигается в СУБД шифрованием прикладных программ, данных, защиты паролем, поддержкой уровней доступа к отдельной таблице.