Основные компоненты систем БД

Основные понятия систем баз данных

 

Банк данных (databank) – это система информационных, технических, программных, языковых, организационных средств, обеспечивающих централизованное накопление и коллективное многоцелевое использование хранимых данных.

Банк данных (БнД) предназначен для хранения больших объемов информации, быстрого поиска нужных сведений и документов. Создается банк в системе любой производительности - от персонального компьютера до суперкомпьютера. Но даже самый крупный банк ограничен в своих возможностях, поэтому банки в сети специализируются, собирая информацию в определенных областях науки, технологии и др.

В литературе часто встречается термин система баз данных (database system), мы будем использовать его как синоним термина БнД.

Современные АС обработки информации содержат систему баз данных (БД) в качестве основной компоненты. Более того, систему БД часто называют автоматизированной информационной системой (АИС).

 

 

Основные компоненты систем БД:

- база данных (БД) и база знаний (БЗ);

- система управления БД;

- вычислительная система;

- приложения баз данных (прикладные программы);

- пользователи.

База данных (database) – именованная совокупность взаимосвязанных данных, хранящаяся во внешней памяти. Базой данных являются один либо группа специальным образом организованных файлов. Для работы с ними используется система управления базой данных. В БД хранятся пользовательские данные об объектах предметной области (ПО) и их отношениях, а также описание структуры БД и ее ограничений. Данные о структуре БД называются метаданными. В БД также хранятся индексные файлы, созданные для ускорения поиска, и программы – хранимые процедуры и триггеры. Хранимая процедура реализует логику приложения БД или выполняет вспомогательные функции. Триггер – это процедура, вызываемая при возникновении некоторого события при работе с данными.

База знаний (knowledge base) - организованная совокупность знаний, относящихся к какой-нибудь предметной области. Знанием является проверенный практикой результат познания действительности. Знание ‑ это накопленные человечеством истины, факты, принципы и прочие объекты познания. Элементы знаний благодаря концептуальным связям объединяются, образуя базу знаний. Каждая база знаний включает в себя набор сведений, правил и механизм логического вывода новых знаний.

Система управления БД (СУБД) – специализированное программное и языковое обеспечение, необходимое для создания БД, поддержки данных в актуальном состоянии и организации совместного доступа к данным многим пользователям.

Программные средства СУБД:

- программы управления данными образуют ядро СУБД, обеспечивают организацию ввода, хранения и обработки данных, контроль полномочий и корректности пользовательских запросов;

- программы администрирования системы включают программы настройки системы, тестирования, архивирования, ведения журналов и восстановления БД, сбора и анализа статистики обращений к БД и другие;

- трансляторы языков БД.

Языковые средства СУБД:

- языки описания данных (ЯОД) обеспечивают создание и изменение структуры БД;

- языки манипулирования данными (ЯМД) предназначены для обработки данных;

- непроцедурные языки запросов позволяют малоподготовленным пользователям обращаться к системе с незапланированными заранее запросами для оперативного поиска и обработки информации.

 

30.10.12 3 лекция

Вычислительная система (ВС) обеспечивает работу системы БД, как любой автоматизированной системы на ЭВМ. ВС образована системным (общим) программным обеспечением (СПО) и аппаратурой ЭВМ. Основной частью СПО является операционная система. Современные СУБД могут работать на компьютерах разной архитектуры и под управлением разных ОС, при этом доступ пользователей к данным практически неразличим.

Приложения БД включают прикладные программы пакетной обработки данных и программы оперативных пользователей. Различают приложения СУБД, разработанные в среде СУБД, и внешние приложения, разработанные вне СУБД. Приложения БД создают и обрабатывают формы для взаимодействия с пользователем, генерируют запросы к СУБД на данные и обрабатывают результаты, создают отчеты и форматируют в виде отчета результаты запросов.

Пользователи систем БД:

- внутренние;

- конечные.

Система БД разрабатывается для удовлетворения информационных потребностей конечных пользователей. Одна категория конечных пользователей может непосредственно работать за вычислительной машиной, а другая только использовать результаты обработки информации. Основной принцип состоит в том, что от конечных пользователей не требуется специальных знаний в области вычислительной техники.

Внутренние пользователи разрабатывают и обслуживают БД. Основные категории внутренних пользователей:

- администраторы систем БД (АБД);

- разработчики и администраторы функциональных систем (АФС);

- системные и прикладные программисты;

Администратор БД – это в общем случае группа специалистов, отвечающая за сохранность, целостность и достоверность данных, оптимальную организацию и корректную работу системы. Численность группы АБД определяется масштабами системы БД.

В составе группы АБД могут быть системные аналитики, проектировщики структур данных, проектировщики технологических процессов обработки данных, системные и прикладные программисты, специалисты по обслуживанию техники и операторы.

Основные функции АБД:

- анализ предметной области и определение информационного содержания БД;

- проектирование структуры БД на ЯОД, определение ограничений целостности (непротиворечивости) данных;

- первоначальная загрузка и ведение БД;

- обеспечение безопасности и секретности данных;

- обеспечение восстановления БД;

- сбор и анализ статистики обращений к БД;

- анализ эффективности работы систем БД и планирование ее реорганизации.

АФС координируют разработку группы приложений, объединенных в функциональную подсистему. Совместно с АБД поддерживают часть БД, необходимую для приложений подсистемы.

Системные программисты разрабатывают программные средства для администрирования системы БД. Прикладные программисты разрабатывают программы (приложения) для автоматизации решения задач конкретной предметной области.