Субд доклад по информатике

Обновлено: 16.05.2024

Сегодня, системы управления базами данных являются наиболее устоявшейся областью информационных технологий.

Таким образом, можно утверждать, что в современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

В данной контрольной работе рассмотрим подробнее понятие базы данных, их значение и применение, классификацию, понятие систем управления базами данных и приведем некоторые примеры таких систем.

1. Понятие баз данных

1.1 Определение БД

В настоящее время жизнь человека настолько насыщена различного рода информацией, что для ее обработки требуется создание огромного количества хранилищ информации различного назначения.

Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Основой информационной системы является база данных.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира.

В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

Кроме того, база данных – это хранилище данных для совместного использования. При автоматизации деятельности человека происходит перенос реального мира в электронный формат. Для этого выделяется какая-то часть этого мира и анализируется на предмет возможности автоматизации. Она называется предметной областью и строго очерчивает круг объектов, которые изучаются, измеряются, оцениваются и т.д. В результате этого процесса выделяются объекты автоматизации и определяются реквизиты, по которым данные объекты оцениваются.

Результатом данного процесса становится база данных, которая описывает конкретную часть реального мира со строго определенных позиций.

Объектами могут быть:

· люди, например, перечисленные в какой-либо платежной ведомости или являющиеся объектами учетов органов внутренних дел;

· предметы, например, номерные или имеющие характерные отличительные особенности вещи, средства автомототранспорта;

· построения - воображаемые объекты;

Базы данных выполняют две основные функции. Они группируют данные по информационным объектам и их связям и предоставляют эти данные пользователям.

Данные - это формализованное представление информации, доступное для обработки, интерпретации и обмена между людьми или в автоматическом режиме.

Информация может храниться в неструктурированном виде, например, в виде текстового документа, где данные об объектах предметной области записаны в произвольной форме:

Студент Иванов Иван родился 4 апреля 1981 года, обучается в 411 группе, номер его зачетной книжки 200205; студент Виктор Сидоров 06.08 1982 г.р., имеет зачетную книжку №200213, обучается в 413 группе; Женя Петров, родился в 1982 году 25 марта, номер зачетной книжки 200210, обучается в 411 группе.

В качестве предметной области в данном примере может быть представлена сфера деятельности деканата факультета по учету студентов. Объектами этой предметной области выступают как сами студенты, так и данные их номеров зачетных книжек.

Структурированный вид хранения информации предполагает введение соглашений о способах представления данных. Это означает, что в определенном месте хранилища могут находиться данные определенного типа, формата и содержания. Указанная выше информация о гражданах Петрове, Сидорове и Иванове в структурированном виде будет выглядеть следующим образом:

Представление информации в таблице - наилучший способ структурирования данных. Все данные записаны в клеточках таблицы по определенным правилам – форматам, одинаковым для всего столбца. Все столбцы имеют названия. Кроме этого нетрудно заметить, что фамилии студентов записаны по алфавиту, при этом для записей имен и фамилий используются заглавные буквы. Каждая строка таблицы имеет порядковый номер.

Автоматизировать обработку данных, которые хранятся в неструктурированном виде сложно, а порой и просто невозможно. Поэтому вырабатывают определенные соглашения о способах представления данных. Обычно это делает разработчик базы данных . В результате все реквизиты имеют одинаковый вид и тип данных, что делает их структурированными и позволяет создать базу данных.

База данных - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

управление информационный база данные

1.2 Классификация БД

Существует огромноеколичество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Рассмотрим основные классификации.

Классификация БД по модели данных:

- Иерархическая модель базы данных состоит из объектов с указателями от родительских объектов к потомкам, соединяя вместе связанную информацию. Иерархические БД могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй – объекты второго уровня и т.д.;

-Сетевая модель базы данных подобна иерархической, за исключением того, что в ней имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию;

Классификация БД по степени распределенности:

- Централизованные (сосредоточенные) базы данных - хранятся в памяти одной вычислительной системы, к которой подключены несколько других компьютеров;

- Распределенные базы данных - состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ПК.

Классификация БД по технологии хранения:

- БД во вторичной памяти (традиционные);

- БД в оперативной памяти ( in - memory databases );

- БД в третичной памяти ( tertiary databases ).

Классификация БД по содержимому:

- Географические;

- Исторические;

- Мультимедийные и др.

Примеры баз данных:

- Astrophysics Data System – астрофизическая информационная система НАСА, интерактивная база данных, содержит более 7 000 000 документов по астрономии и физике как из рецензируемых, так и не рецензируемых источников;

- Scientific and Technical Network - европейская база данных, содержащая около 10 млн. наименований журнальных статей, книг, диссертаций, патентов и материалов научных конференций в области прикладной физики, химии, биофизики, технологий, биотехнологий, медицины. База данных является одной из самых больших в мире;

- ABC - CLIO – американская база данных, содержащая свыше 1 млн. журнальных статей, книг, материалов и политических наук. В базе данных имеются почти все исторические журналы мира. База платная, создана и управляется Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре;

- ArXiv – крупнейший бесплатный архив электронных препринтов научных статей по физике, математике, астрономии, информатике и биологии;

- SPIRES – база данных очень популярные среди физиков-теоретиков, специалистов в области физики высоких энергий, астрофизиков. Большое внимание уделяется созданию и комплектации системы цитирования работ. Содержит порядка 1 млн. наименований, делится на базу данных статей и конференций и на базу данных книг.

2. Системы управления базами данных

2.1 Понятие СУБД

Структурированные данные обрабатывает централизованный программный механизм, который называется системой управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) – специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

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).

2.2 Классификация СУБД

- по модели данных (иерархические, сетевые, реляционные);

- по степени распределенности (локальные, распределенные);

- по способу доступа к БД :

1. Файл-серверные – Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro идр.

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 ЦП сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость централизованного управления; затруднённость обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

2. Клиент-серверные – Oracle, Firebird, Interbase, IBMDB2, MSSQLServer, Sybase, PostgreSQL, MySQL, MDBS, ЛИНТЕР и др.

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.

3. ВстраиваемыеСУБД– OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Microsoft SQL Server Compact, Sav Zigzag идр.

Встраиваемая СУБД – это библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объемы данных на локальных машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что из себя представляют базы данных, а также системы управления ими. В современном мире базы данных просто необходимы, исходя из количества информации, с которым приходится иметь дело. Итак, использование концепции бах данных позволяет:

-повысить надежность, целостность и сохранность данных;

-сохранить затраты интеллектуального труда;

-обеспечить простоту и легкость использования данных;

- обеспечить независимость прикладных программ от данных (изменений их описаний и способов хранения);

-обеспечить достоверность данных;

-обеспечить требуемую скорость доступа к данным;

-стандартизовать данные в пределах одной предметной области;

-автоматизировать реорганизацию данных;

-обеспечить защиту от искажения и уничтожения данных;

-сократить дублирование информации за счет структурирования данных;

-обеспечить обработку незапланированных запросов к хранимой информации;

-создать предпосылки для создания распределенной обработки дaнныx.

Следовательно, СУБД - это программная оболочка, расширяющая функции операционной системы (OC), которая управляет доступом к базам данных и обеспечивает сервисные функции для пользователя.

Список использованной литературы

1.Гольцман В.И. Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2008.-256с.

2. Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. М.: Юрайт, 2010.-213с.

3.Кузин А.В. Базы данных. М.: Академия, 2008.-320с.

4.Леонтьев В.П. Персональный компьютер. М.: ОлмаМедиаГрупп, 2006.-896с.

5. Симонович С.В. Информатика. СПб.: Питер, 2010.-640с.

6. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М. Базы данных. М.: КОРОНА-Век, 2010.-736с.

База данных – это информационная модель предметной области, совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные (файлы) хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для решения задач.

Содержание

1. Классификация СУБД.
2. Функциональные возможности СУБД.
3. Модели описания баз данных.

Вложенные файлы: 1 файл

КлассифБД.doc

Классификация СУБД.
Функциональные возможности СУБД.
Модели описания баз данных.

База данных – это информационная модель предметной области, совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные (файлы) хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для решения задач.

СУБД - это программа, с помощью которой реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним, поддержка их в актуальном состоянии.

Системы управления базами данных можно классифицировать по способу установления связей между данными, характеру выполняемых ими функций, сфере применения, числу поддерживаемых моделей данных, характеру используемого языка общения с базой данных и другим параметрам.

Классификация СУБД:

по выполняемым функциям СУБД подразделяются на операционные и информационные;
по сфере применения СУБД подразделяются на универсальные и проблемно-ориентированные;
по используемому языку общения СУБД подразделяются на замкнутые, имеющие собственные самостоятельные языки общения пользователей с базами данных, и открытые, в которых для общения с базой данных используется язык программирования, расширенный операторами языка манипулирования данными;
по числу поддерживаемых уровней моделей данных СУБД подразделяются на одно-, двух-, трехуровневые системы;
по способу установления связей между данными различают реляционные, иерархические и сетевые базы данных;
по способу организации хранения данных и выполнения функций обработки базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают две основные архитектуры – файл-сервер или клиент-сервер.

Архитектура файл-сервер. Предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (главный сервер файлов), где хранится совместно используемая централизованная база данных. Все другие машины исполняют роль рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится их обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает.

Архитектура клиент-сервер. Эта модель взаимодействия компьютеров в сети для современных СУБД фактически стала стандартом. Каждый из подключенных к сети и составляющих эту архитектуру компьютеров играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность пользоваться ими. Помимо хранения централизованной базы данных сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запроса SQL.

Сервер базы данных представляет собой СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределенной обработки данных.

Характеристиками СУБД являются:

производительность;
обеспечение целостности данных на уровне баз данных;
обеспечение безопасности данных;
возможность работы в многопользовательских средах;
возможность импорта и экспорта данных;
обеспечение доступа к данным с помощью языка SQL;
возможность составления запросов;
наличие инструментальных средств разработки прикладных программ.

Производительность СУБД оценивается:

временем выполнения запросов;
скоростью поиска информации;
временем импортирования баз данных из других форматов;
скоростью выполнения операций (таких как обновление, вставка, удаление);
временем генерации отчета и другими показателями.

Безопасность данных достигается:

шифрованием прикладных программ;
шифрованием данных;
защитой данных паролем;
ограничением доступа к базе данных (к таблице, к словарю и т.д.).

Обеспечение целостности данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться, что информация в базе данных всегда остается корректной и полной. Целостность данных должна обеспечиваться независимо от того, каким образом данные заносятся в память (в интерактивном режиме, посредством импорта или с помощью специальной программы). Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и надежной безопасности.

Система управления базами данных управляет данными во внешней памяти, обеспечивает надежное хранение данных и поддержку соответствующих языков базы данных. Важной функцией СУБД является функция управления буферами оперативной памяти. Обычно СУБД работают с базами данных больших размеров, часто превышающими размеры оперативной памяти ЭВМ. В развитых СУБД поддерживается свой набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной их замены.

Наибольшее распространение в настоящее время получили системы управления базами данных Microsoft Access и Oracle.

Этапами работы в СУБД являются:

создание структуры базы данных, т.е. определение перечня полей, из которых состоит каждая запись таблицы, типов и размеров полей (числовой, текстовый, логический и т.д.), определение ключевых полей для обеспечения необходимых связей между данными и таблицами;
ввод и редактирование данных в таблицах баз данных с помощью представляемой по умолчанию стандартной формы в виде таблицы и с помощью экранных форм, специально создаваемых пользователем;
обработка данных, содержащихся в таблицах, на основе запросов и на основе программы;
вывод информации из ЭВМ с использованием отчетов и без использования отчетов.

Реализуются названные этапы работы с помощью различных команд.

Централизованная база данных обеспечивает простоту управления, улучшенное использование данных на местах при выполнении дистанционных запросов, более высокую степень одновременности обработки, меньшие затраты на обработку.

Распределенная база данных предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. В такой базе данных не только различные ее таблицы могут храниться на разных компьютерах, но и разные фрагменты одной таблицы. При этом для пользователя не имеет значения как организовано хранение данных, он работает с такой базой, как с централизованной.

Известны три типа моделей описания баз данных – иерархическая, сетевая и реляционная, основное различие между которыми состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных.

Достоинством модели является простота ее построения, легкость понимания сути принципа иерархии, наличие промышленных СУБД, поддерживающих данную модель. Недостатком является сложность операций по включению в иерархию информации о новых объектах базы данных и удалению устаревшей информации.

База данных, описываемая сетевой моделью, состоит из областей, каждая из которых состоит из записей, а последние, в свою очередь, состоят из полей. Недостатком сетевой модели является ее сложность, возможность потери независимости данных при реорганизации базы данных. При появлении новых пользователей, новых приложений и новых видов запросов происходит рост базы данных, что может привести к нарушению логического представления данных.

Каждый столбец таблицы соответствует только одной компоненте этого отношения. С логической точки зрения реляционная база данных представляется множеством двумерных таблиц различного предметного наполнения.

В зависимости от содержания отношения реляционной базы данных бывают объективными и связными. Объективные отношения хранят данные о каком-либо одном объекте, экземпляре сущности. В них один из атрибутов однозначно определяет объект и называется ключом отношения или первичным атрибутом (для удобства он записывается в первом столбце таблицы). Остальные атрибуты функционально зависят от этого ключа. В объективном отношении не может быть дублирующих объектов и в этом – основное ограничения реляционной базы данных. Связное отношение хранит ключи нескольких объектных отношений, по которым между ними устанавливаются связи.

Если набор атрибутов базы данных заранее не фиксирован, то возможны различные варианты их группировки, однако, независимо от выбранного способа, должны соблюдаться единые требования. В частности, если база данных содержит множество отношений, то они должны иметь минимальную избыточность представления информации; атрибуты, включаемые в базу данных, должны обеспечивать выполнение массовых расчетов; при добавлении в базу данных новых атрибутов перестройка наборов отношений должна быть минимальной.

К числу достоинств реляционной модели относятся: простота построения, доступность понимания, возможность эксплуатации базы данных без знания методов и способов ее построения, независимость данных, гибкость структуры и другие. Недостатками модели являются: низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями, сложность программного обеспечения, избыточность.

В первых трёх главах рассматриваются новые системы управления базами данных, такие как иерархическая и сетевая даталогические модели, реляционные даталогические модели, объектно-ориентированные СУБД. Обычно различают три класса СУБД, обеспечивающих работу иерархических, сетевых и реляционных моделей. Однако различия между этими классами постепенно стираются, причем, видимо, будут появляться другие классы, что вызывается прежде всего интенсивными работами в области баз знаний (БЗ) и объектно-ориентированной инфотехнологией. Поэтому традиционной классификацией пользуются все реже, но мы пока будем придерживаться именно ее, как наиболее устоявшуюся. Каждая из указанных моделей обладает характеристиками, делающими ее наиболее удобной для конкретных приложений.

Глава 4 “Иерархические структуры” подробнее описывает положительные и отрицательные черты иерархической модели. Окружающий мир переполнен иерархическими данными. Любая группа объектов, в которой один объект может быть “родителем” для произвольного числа других объектов, организована в виде иерархического дерева. При работе с иерархиями используется “семейная” терминология (родители, внуки, предки, потомки), поскольку семья является самым распространённым примером объектов (в данном случае – людей), объединённых иерархическими отношениями. В то же время место объекта в иерархическом дереве - не более чем условное обозначение связи с другими объектами. Иерархическая структура всего лишь помогает сохранить и найти объект.

В пятой главе обзор технологии OLE. С появлением новых более мощных, компьютеров и средств программирования было создано новое поколение элементов на базе OLE. Наиболее привлекательным преимуществом OLE является возможность использования методов других серверов приложений. Намного удобнее использовать функциональность электронных таблиц, таких как Excel, или текстовых процессоров, таких как Word, вместо того чтобы разрабатывать аналогичную функциональность в собственном приложении.

Изначально технология OLE являлась стандартом, обеспечивающим связывание и встраивание объектов. Когда приложение- сервер OLE- активизируется, это происходит внутри контейнера, расположенного в вашем приложении. Визуально при активизировании сервера OLE текущие панели инструментов и меню заменяются панелями инструментов и меню сервера OLE или сливаются с ними. Кроме того, часть формы становится окном сервера OLE, так как сервер принимает на себя управление областью формы. Связыванием называют ассоциирование файла объекта OLE с контейнером OLE. Файл объекта никогда не сохраняется в контейнере, но контейнер OLE ссылается на файл. Одним из преимуществ связывания объектов является то, что множество пользователей, серверов OLE и приложений-контейнеров могут получать доступ к одному документу. При встраивании объектов реальный объект сохраняется в вашем приложении и другие контейнеры OLE не имеют доступа к этому объекту. Преимуществом встраивания является хранение данных как части приложения.

Шестая глава посвящена достоинствам и недостаткам тестовой системы. Одной из форм привлечения преподавателей к использованию компьютера являются тестирующие программы, которые позволяют преподавателю упростить проверку знаний учащихся и в то же время в увлекательной форме преподносят ученикам знания по той или иной дисциплине.

Целью данной дипломной работы является создание программы по компьютерному контролю знаний студентов.

Передо мной были поставлены следующие задачи:

дать обзор современному состоянию теории баз данных, основным моделям СУБД, применяемым в ПК;

изучить принципы функционирования и основные возможности технологии OLE;

разработать способ отображения реляционных структур данных в иерархическом виде;

дополнить стандартный компонент Delphi OLEContainer возможностью сохранения битового изображения на его поверхности.

Система автоматизированного контроля знаний, рассмотренная в главе 6, позволяет автоматизировать проведение контрольных работ по дисциплинам. Это удобное добавление к традиционным методам контроля, повышающее эффективность усвоения предмета студентом. Межпредметные связи и компьютерное обучение рассмотренные в этой главе представляют собой общеобразовательные цели информатики, среди них: наведение и усиление межпредметных связей, способствование восприятию целостной, системной картины мира, информационных процессов в обществе, природе и познании. Для разумного и плодотворного использования ВТ необходима общеобразовательная и компьютерная грамотность. Отсюда выявляется межпредметная связь с основами информатики и ВТ, с математикой, русским языком, литературой и английским языком. ВТ для учителя выступает и как предмет, и как средство обучения, и как инструмент психолого-педагогических исследований (тестирования).

В седьмой главе изложены проблемы разработки тестирующей программы и их решение.

Системы управления базами данных (СУБД)

Основные идеи современной информационной технологии базируются на концепции баз данных (БД). Согласно данной концепции основой информационной технологии являются данные, организованные в БД, адекватно отражающие реалии действительности в той или иной предметной области и обеспечивающие пользователя актуальной информацией в соответствующей предметной области. Первые БД появились уже на заре 1-го поколения ЭВМ представляя собой отдельные файлы данных или их простые coвокупности. По мере увеличения объемов и структурной сложности хранимой информации, а также расширения круга потребителей; информации определилась необходимость создания удобных эффективных систем интеграции хранимых данных и управления ими. В конце 60-х годов это привело к созданию первых коммерческих систем управления базами данных (СУБД), поддерживающих opганизацию и ведение БД. Перед обсуждением последующего материала, нам потребуется ряд основных понятий, используемых в информационных системах различного назначения.

Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 71178
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение её содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображенных данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочивание, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передачи по каналом связи.
Система управления базами данных (СУБД) играют исключительную роль в организации современных промышленных, инструментальных и исследовательских информационных систем. Тематика СУБД поистине безгранична. Можно выделить предназначение СУБД, основные функции СУБД , классификацию и самое главное- виды.

Содержание

Введение 3
1.Базы данных 4
1.1Основные понятия баз данных 4
1.2 Виды БД 4
1.3 Режимы работы с базами данных 6
1.4 Объекты базы данных 7
3. Система управления базами данных 8
3.1 Основные сведения о СУБД 8
3.2 Виды СУВД 11
3.3 Характеристика видов СУБД 12
Заключение 17
Источники информации: 18

Прикрепленные файлы: 1 файл

Рефервт по информатике.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Коденко Виктория Николаевна

Ростов - на- Дону

1.1Основные понятия баз данных 4

1.3 Режимы работы с базами данных 6

1.4 Объекты базы данных 7

3. Система управления базами данных 8

3.1 Основные сведения о СУБД 8

3.2 Виды СУВД 11

3.3 Характеристика видов СУБД 12

Источники информации: 18

Введение

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

Система управления базами данных (СУБД) играют исключительную роль в организации современных промышленных, инструментальных и исследовательских информационных систем. Тематика СУБД поистине безгранична. Можно выделить предназначение СУБД, основные функции СУБД , классификацию и самое главное- виды.

Целью данной работы является исследовать основные понятия СУБД: предназначение, функции, классификацию. А также охарактеризовать основные виды СУБД.

1.Базы данных

1.1Основные понятия баз данных

Базы данных (БД) - это организованный набор фактов в определенной предметной области. БД - это информация, упорядоченная в виде набора элементов, записей одинаковой структуры. Для обработки записей используются специальные программы, позволяющие их упорядочить, делать выборки по указанному правилу. Базы данных относятся к компьютерной технологии хранения, поиска и сортировки информации.

Пример простейшей базы данных в виде таблицы:

В БД может храниться миллионы записей. В любое время можно найти запись, которая необходима в данный момент. Результатом поиска информации в приведенной БД могут быть названия, суммы, количество, даты. В базах данных можно проводить сортировку информации и вывод её на печать, удаление старой и вставка новой информации, просматривать БД целиком или по частям. С числами в таблицах можно проводить обычные математические операции. Фамилии людей и названия предметов можно упорядочить по алфавиту

Программное обеспечение для управления и поддержки работоспособности БД называют системой управления базами данных (СУБД). СУБД осуществляют ввод, проверку, систематизацию, поиск и обработку данных, распечатку их в виде отчётов.

В основе БД лежит представление данных в виде таблиц. Основными понятиями в СУБД являются поля и записи. В полях содержатся данные. Поле характеризуется длиной. Совокупность всех полей в строке называется записью.

1.2 Виды БД

Наиболее известные модели данных:

Иерархическая. Под иерархической моделью данных понимается модель, объединяющая записи, хранимые в общей древовидной структуре с одним корневым типом записи, который имеет несколько подчиненных типов записи или не имеет совсем. Каждый подчиненный тип записи также может иметь несколько подчиненных типов или не иметь их совсем. Основной структурой, поддерживающей иерархическое представление информации, является дерево.

Примеры: зарубежные системы IMS, PC/Focus, Team-Up и Data Edge, а также отечественные системы Ока, ИНЭС и МИРИС;

Сетевая. Эта модель позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных.

Системы на основе сетевой модели не получили широкого распространения на практике. Наиболее известными: IDMS, db_VistaIII, СЕТЬ, СЕТОР и КОМПАС;

Реляционная модель. В реляционных базах данных вся информация представляется в виде двумерных таблиц. Реляционная модель опирается на систему понятий реляционной алгебры, важнейшими из которых являются “таблица”, “отношение”, “строка”, “первичный ключ”. Все операции над реляционной базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта реального мира (сущность), а каждая ее строки (кортеж) – конкретный объект.
Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) - реляционная СУБД поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход.

Объектно-реляционными СУБД являются, к примеру, широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL, FirstSQL/J.

Объектные базы данных - это модель работы с объектными данными.

Такая модель баз данных, несмотря на то, что она существует уже много лет, считается новой. И её создание открывает большие перспективы, в связи с тем, что использование объектной модели баз данных легко воспринимается пользователем, так как создается высокий уровень абстракции.

Есть классификация по среде постоянного хранения:

Во вторичной памяти, или традиционная: средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) - как правило жёсткий диск.

В оперативную память СУБД помещает лишь кэш и данные для текущей обработки.

В оперативной памяти: все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти: средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.

Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кэш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по степени распределённости:

Централизованная, или сосредоточенная: БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
Распределённая: БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
Неоднородная: фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
Однородная: фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
Фрагментированная, или секционированная: методом распределения данных является фрагментирование, вертикальное или горизонтальное.
Тиражированная: методом распределения данных является тиражирование (репликация).

1.3 Режимы работы с базами данных

Есть два режима работы с базами данных:

Если с базой данных, размещенной на автономном или входящем в состав локальной вычислительной сети компьютере, в течение одного или нескольких сеансов работает только один человек, такой режим называется однопользовательским или монопольным, а если работает два и более, то такой режим называется многопользовательский.

Многопользовательский режим включает в себя:

Параллельный режим работы с базами данных, который предполагает, что с одной и той же базой данных одновременно работают несколько пользователей.
Последовательный режим. В рамках последовательного многопользовательского режима к базе данных имеют доступ несколько человек, которые сменяют друг друга в процессе работы.

1.4 Объекты базы данных

БД может содержать разные типы объектов:

Таблицы - основные объекты любой БД, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и хранится сама структура базы (поля, их типы и свойства).

Отчеты - предназначены для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, время создания отчета и другое).

Макросы и модули - предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления БД, так и для создания новых функций путем программирования. Макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования. Это одно из средств, с помощью которых разработчик БД может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, уровень ее защищенности.

3. Система управления базами данных

3.1 Основные сведения о СУБД

Активная деятельность по отысканию приемлемых способов обобществления непрерывно растущего объема информации привела к созданию в начале 60-х годов XX века специальных программных комплексов, называемых "Системы управления базами данных" (СУБД).

Системы управления базами данных (СУБД) - комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.

Существует много систем управления базами данных. Они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю разные функции и средства. Большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.

СУБД называют программную систему, предназначенную для создания на ЭВМ (электронная вычислительная машина) общей базы данных, используемой для решения множества задач. Подобные системы служат для поддержания базы данных в актуальном состоянии и обеспечивают эффективный доступ пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных пользователям полномочий.

Основные функции СУБД

СУБД имеют развитые средства администрирования базы данных (определение доступа к базе, ее архивация). В связи с тем, что базы данных приникают сегодня во многие сферы деятельности человека, появилась новая профессия - администратор базы данных, человек, отвечающий за проектирование, создание, использование и сопровождение базы данных. В процессе эксплуатации БД администратор обычно следит за ее функционированием, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к хранимым данным, вносит изменения в структуру базы, контролирует достоверность информации в ней.

Непосредственное управление данными во внешней памяти.

Эта функция предоставляет пользователю возможность выполнения основных операций с данными - хранение, извлечение и обновление информации. Она включает в себя обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере, этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация 1 данных в оперативной памяти. Однако этого недостаточно для целей СУБД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти.

Читайте также: