Система управления БД — это набор специализированного либо общего программного и лингвистического обеспечения процесса управления формированием и применением информационных баз данных.
Введение
Система управления базами данных (СУБД) является совокупностью программного и лингвистического обеспечения, специализированного или общего предназначения, которое обеспечивает управление формированием и применением информационных баз данных. Главными функциями СУБД являются следующие:
- Осуществление управления информационными данными на внешних модулях памяти.
- Осуществление управления информационными данными в оперативной памяти компьютера с применением кэш-памяти диска.
- Ведение журнала коррекций базы данных, осуществление резервного копирования и восстановления базы данных после сбоя в работе.
- Осуществление поддержки языков баз данных, то есть языка определяющего данные и языка, который манипулирует данными.
По моделям данных СУБД делятся на системы:
- с иерархическими моделями.
- с сетевыми моделями.
- с реляционными моделями.
- с объектно-ориентированными моделями.
- с объектно-реляционными моделями.
Системы управления базами данных
По уровню охвата системы управления базами данных делятся на следующие виды:
- Системы локального уровня. Все компоненты локальных СУБД расположены на одном компьютере.
- Системы распределённого уровня. Компоненты СУБД помещаются более чем на одном компьютере.
По методам доступа к базам данных системы управления базами данных делятся на следующие типы:
- Файл-серверная СУБД.
- Клиент-серверная СУБД.
- Встраиваемая СУБД.
Системы управления базами данных предназначены для выполнения следующих операций:
- Осуществление компактного хранения информационных данных без организации дублирования.
- Обеспечение оптимального доступа к информационным данным.
- Обеспечение логической целостности (согласованности) информационных данных.
- Организация универсального интерфейса, который позволяет формировать структуру информационных данных, корректировать и считывать их по заранее не определённому алгоритму.
Иерархической моделью данных является такая модель, в которой применяется отображение базы данных в формате древовидной, то есть иерархической, структуры, составленной из объектов данных разного уровня. Среди объектов имеются связи, причём любой объект способен состоять из нескольких объектов более низкого уровня. Эти объекты определяются как предок, то есть объект, расположенный ближе к корню, и потомок, то есть объект, находящийся на боле низком уровне. Здесь может быть вариант, когда объект, находящийся в статусе предка, не обладает потомками или же у него их несколько. При этом объекты со статусом потомка могут иметь только лишь одного предка. Если объекты имеют общего предка, то они считаются близнецами, или, как это принято в программировании относительно структуры данных дерева, их именуют братьями. Изначально системы управления базами данных применяли именно иерархическую модель данных.
Сетевая модель базы данных составлена из совокупности компонентов определённого вида записи и набора компонентов определённого вида связей среди этих записей. Вид связи может быть определён отдельно как для предка, так и для потомка. Компонент вида связи включает в свой состав один компонент вида записи предка и упорядоченной совокупности компонентов вида записи потомка.
Реляционная модель базы данных может состоять из следующих компонентов:
- Структурная составляющая, то есть информационные данные в базе данных являются набором отношений.
- Составляющая целостности, то есть отношения (таблицы) должны отвечать заданным требованиям целостности Реляционная модель данных должна поддерживать декларативные границы целостности типа данных, уровня отношений и уровня базы данных.
- Составляющая манипулирования. Реляционная модель данных должна поддерживать операторы манипулирования отношениями, которые определяются в реляционной алгебре и реляционном исчислении.
Объектно-ориентированная система управления базами данных базируется на объектной модели информационных данных. Данная система управления выполняет обработку данных как абстрактных объектов, наделённых свойствами и применяющих способы взаимодействия с иными объектами окружающей действительности.
Объектно-реляционные системы управления базами данных являются реляционными системами, которые поддерживают отдельные технологии, выполняющие объектно-ориентированный подход, то есть объекты, классы и наследования осуществляются в структуре баз данных и языках запросов.
Далее рассмотрим способы доступа к базам данных. В файл-серверных системах управления базами данных файлы информационных данных расположены на центральном файл-сервере, а собственно СУБД находятся у каждого клиента на его рабочей станции (компьютере). СУБД имеет доступ к данным посредством локальной сети. Для синхронизации чтения и обновления данных применяется система файловых блокировок. На текущий момент эта система является устаревшей, а её применение в больших информационных системах является недостатком.
Клиент серверные системы управления базами данных помещается на сервере, где находится и сама база данных, и реализует доступ к базе данных в монопольном режиме. Каждый клиентский запрос на обработку данных обслуживается клиент-серверной СУБД в централизованном режиме. Недостатком таких СУБД являются повышенные требования к серверу, а достоинством считается сравнительно небольшая загруженность локальной сети.
Встраиваемой является СУБД, способная поставляться в виде отдельного компонента какого-либо программного продукта без требования операции самостоятельной установки. Встраиваемые СУБД служат для локального хранения данных и не предназначены для коллективного пользования в сети.
