Основные функции субд кратко

Обновлено: 02.07.2024

Информационная база – это организованная определенным способом совокупность хранящихся в памяти системы в виде файлов данных, которые удовлетворяют информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач.

К числу базовых файлов относят:

Основные файлы содержат записи с оперативной и условно-постоянной информацией.

Рабочие файлы создаются для решения конкретных задач на базе основных файлов. Они формируются путем выборки части информации из нескольких основных файлов с целью сокращения времени обработки данных.

Промежуточные файлы образуются в результате решения экономических задач и предназначены для хранения данных используемых при решении других экономических задач.

Служебные файлы предназначены для ускорения процесса поиска информации в основных файлах. Они включают в себя справочники и каталоги.

Архивные файлы содержат ретроспективные данные из основных файлов. Эти данные могут быть использованы для решения аналитических, например, прогнозных задач или для восстановления информационной базы при разрушениях.

Существует два способа организации информационной базы (ИБ):

· совокупность локальных файлов, которые поддерживаются функциональными пакетами прикладных программ;

· интегрированные базы данных, основанные на использовании СУБД.

Основные подходы к построению внутри машинной ИБ: 1) проектирование массива как отображение содержания, 2) проектирование массивов для отдельных процессов управления, 3) п. м. для комплексов процессов управления, 4) проектирование БД, 5) проектирование нескольких БД.

Достоинства:

· Эффективное централизованное хранение и актуализация единого файла с минимальным дублированием информации.

· Эффективное использование каждой программой минимально необходимой исходной информации.

· Использование единой системы взаимосвязующих файлов.

Понятие СУБД, основные функции СУБД.

Система управления базами данных — это универсальное программное средство, предназначенное для организации хранения и обработки логически взаимосвязанных данных и обеспечения быстрого доступа к ним.

СУБД дают возможность программистам и системным аналитикам быстро разрабатывать более совершенные программные средства обработки данных, а конечным пользователям осуществлять непосредственное управление данными. СУБД должна обеспечивать пользователю поиск, модификацию и сохранность данных, оперативный доступ, защиту целостности данных от аппаратных сбоев и программных ошибок, разграничение прав и защиту от несанкционированного доступа, поддержку совместной работы нескольких пользователей с данными.

Существуют универсальные системы управления базами данных, используемые для различных приложений. При настройке универсальных СУБД для конкретных приложений они должны обладать соответствующими средствами. Процесс настройки СУБД на конкретную область применения называется генерацией системы. К универсальным СУБД относятся, например системы Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Borland dBase, Borland Paradox, Oracle.

Главная функция СУБДзаключается в обеспечении пользователя информационной базы средствами для работы с данными в абстрактных термина, не связанных с особенностью хранения информации в памяти компьютера и для выполнения на этой основе операций по обработке данных для различных приложений.

К основным функциям СУБД относятся:

· - Непосредственное управление данными во внешней и оперативной памяти и обеспечение эффективного доступа к данным в процессе решения задач.

· - Поддержание целостности данных и управление транзакциями.

· - Ведение системного журнала изменений в базе данных, что обеспечивает восстановление базы данных после технического или программного сбоя.

· - Реализация поддержки языка описания данных и языка запросов к данным.

· - Обеспечение безопасности данных.

· - Обеспечение параллельного доступа к данным нескольких пользователей

Организация интегрированной информационной базы СОИ – сущность подхода, достоинства и недостатки.




Информационная база – это организованная определенным способом совокупность хранящихся в памяти системы в виде файлов данных, которые удовлетворяют информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач.

К числу базовых файлов относят:

Основные файлы содержат записи с оперативной и условно-постоянной информацией.

Рабочие файлы создаются для решения конкретных задач на базе основных файлов. Они формируются путем выборки части информации из нескольких основных файлов с целью сокращения времени обработки данных.

Промежуточные файлы образуются в результате решения экономических задач и предназначены для хранения данных используемых при решении других экономических задач.

Служебные файлы предназначены для ускорения процесса поиска информации в основных файлах. Они включают в себя справочники и каталоги.

Архивные файлы содержат ретроспективные данные из основных файлов. Эти данные могут быть использованы для решения аналитических, например, прогнозных задач или для восстановления информационной базы при разрушениях.

Существует два способа организации информационной базы (ИБ):

· совокупность локальных файлов, которые поддерживаются функциональными пакетами прикладных программ;

· интегрированные базы данных, основанные на использовании СУБД.

Основные подходы к построению внутри машинной ИБ: 1) проектирование массива как отображение содержания, 2) проектирование массивов для отдельных процессов управления, 3) п. м. для комплексов процессов управления, 4) проектирование БД, 5) проектирование нескольких БД.

Достоинства:

· Эффективное централизованное хранение и актуализация единого файла с минимальным дублированием информации.

· Эффективное использование каждой программой минимально необходимой исходной информации.

· Использование единой системы взаимосвязующих файлов.

Понятие СУБД, основные функции СУБД.

Система управления базами данных — это универсальное программное средство, предназначенное для организации хранения и обработки логически взаимосвязанных данных и обеспечения быстрого доступа к ним.

СУБД дают возможность программистам и системным аналитикам быстро разрабатывать более совершенные программные средства обработки данных, а конечным пользователям осуществлять непосредственное управление данными. СУБД должна обеспечивать пользователю поиск, модификацию и сохранность данных, оперативный доступ, защиту целостности данных от аппаратных сбоев и программных ошибок, разграничение прав и защиту от несанкционированного доступа, поддержку совместной работы нескольких пользователей с данными.

Существуют универсальные системы управления базами данных, используемые для различных приложений. При настройке универсальных СУБД для конкретных приложений они должны обладать соответствующими средствами. Процесс настройки СУБД на конкретную область применения называется генерацией системы. К универсальным СУБД относятся, например системы Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Borland dBase, Borland Paradox, Oracle.

Главная функция СУБДзаключается в обеспечении пользователя информационной базы средствами для работы с данными в абстрактных термина, не связанных с особенностью хранения информации в памяти компьютера и для выполнения на этой основе операций по обработке данных для различных приложений.

К основным функциям СУБД относятся:

· - Непосредственное управление данными во внешней и оперативной памяти и обеспечение эффективного доступа к данным в процессе решения задач.

· - Поддержание целостности данных и управление транзакциями.

· - Ведение системного журнала изменений в базе данных, что обеспечивает восстановление базы данных после технического или программного сбоя.

· - Реализация поддержки языка описания данных и языка запросов к данным.

Система управления базами данных (СУБД) – специализированная программа или комплекс программ, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных.

Персональные СУБД предназначены в основном для создания информационных систем, рассчитанных на одного пользователя. Они обычно включают развитые средства для создания приложений. Пример - СУБД MS Access.

Многопользовательские системы позволяют организовать одновременную работу различных пользователей сети с одной базой данных. На основе таких СУБД создаются информационные системы рабочих групп и организаций. Многопользовательские системы включают в себя серверную и клиентскую части. Сервер принимает запросы пользователей, выполняет их и возвращает результаты по сети. Примеры многопользовательских СУБД – Oracle, DB2, MS SQL Server, Informix.

Их классифицируют:

· по используемой модели данных,

· по характеру использования,

· по степени распределенности.

Для поддержания концептуального уровня СУБД использует модель данных. Модель данных включает в себя способы описания структур, ограничений и операций, которые можно выполнять с 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.

1) Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. Но подчеркнем, что в развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

2) Управление буферами оперативной памяти(Управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша)

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 данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов.

Заметим, что существует отдельное направление СУБД, которое ориентировано на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД. Это направление основывается на предположении, что в будущем объем оперативной памяти компьютеров будет настолько велик, что позволит не беспокоиться о буферизации. Пока эти работы находятся в стадии исследований.

3) Управление транзакциями

Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. Если вспомнить наш пример информационной системы с файлами СОТРУДНИКИ и ОТДЕЛЫ, то единственным способом не нарушить целостность БД при выполнении операции приема на работу нового сотрудника является объединение элементарных операций над файлами СОТРУДНИКИ и ОТДЕЛЫ в одну транзакцию.

То свойство, что каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД.

С управлением транзакциями в многопользовательской СУБД связаны важные понятия сериализации транзакций и сериального плана выполнения смеси транзакций. Под сериализаций параллельно выполняющихся транзакций понимается такой порядок планирования их работы, при котором суммарный эффект смеси транзакций эквивалентен эффекту их некоторого последовательного выполнения. Сериальный план выполнения смеси транзакций - это такой план, который приводит к сериализации транзакций. Понятно, что если удается добиться действительно сериального выполнения смеси транзакций, то для каждого пользователя, по инициативе которого образована транзакция, присутствие других транзакций будет незаметно (если не считать некоторого замедления работы по сравнению с однопользовательским режимом).

Существует несколько базовых алгоритмов сериализации транзакций. В централизованных СУБД наиболее распространены алгоритмы, основанные на синхронизационных захватах объектов БД. При использовании любого алгоритма сериализации возможны ситуации конфликтов между двумя или более транзакциями по доступу к объектам БД. В этом случае для поддержания сериализации необходимо выполнить откат (ликвидировать все изменения, произведенные в БД) одной или более транзакций. Это один из случаев, когда пользователь многопользовательской СУБД может реально (и достаточно неприятно) ощутить присутствие в системе транзакций других пользователей

4) Журнализация

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев могут быть: аварийное завершение работы СУБД (по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя; при возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.

Понятно, что в любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД журнализуются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда - минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.

Во всех случаях придерживаются стратегии "упреждающей" записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log - WAL). Грубо говоря, эта стратегия заключается в том, что запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Известно, что если в СУБД корректно соблюдается протокол WAL, то с помощью журнала можно решить все проблемы восстановления БД после любого сбоя.

Самая простая ситуация восстановления - индивидуальный откат транзакции. Строго говоря, для этого не требуется общесистемный журнал изменений БД. Достаточно для каждой транзакции поддерживать локальный журнал операций модификации БД, выполненных в этой транзакции, и производить откат транзакции путем выполнения обратных операций, следуя от конца локального журнала. В некоторых СУБД так и делают, но в большинстве систем локальные журналы не поддерживают, а индивидуальный откат транзакции выполняют по общесистемному журналу, для чего все записи от одной транзакции связывают обратным списком (от конца к началу).

При мягком сбое во внешней памяти основной части БД могут находиться объекты, модифицированные транзакциями, не закончившимися к моменту сбоя, и могут отсутствовать объекты, модифицированные транзакциями, которые к моменту сбоя успешно завершились (по причине использования буферов оперативной памяти, содержимое которых при мягком сбое пропадает). При соблюдении протокола WAL во внешней памяти журнала должны гарантированно находиться записи, относящиеся к операциям модификации обоих видов объектов. Целью процесса восстановления после мягкого сбоя является состояние внешней памяти основной части БД, которое возникло бы при фиксации во внешней памяти изменений всех завершившихся транзакций и которое не содержало бы никаких следов незаконченных транзакций. Для того, чтобы этого добиться, сначала производят откат незавершенных транзакций (undo), а потом повторно воспроизводят (redo) те операции завершенных транзакций, результаты которых не отображены во внешней памяти. Этот процесс содержит много тонкостей, связанных с общей организацией управления буферами и журналом. Более подробно мы рассмотрим это в соответствующей лекции.

Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Грубо говоря, архивная копия - это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала (имеется много вариантов более гибкой трактовки смысла архивной копии). Конечно, для нормального восстановления БД после жесткого сбоя необходимо, чтобы журнал не пропал. Как уже отмечалось, к сохранности журнала во внешней памяти в СУБД предъявляются особо повышенные требования. Тогда восстановление БД состоит в том, что исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя. В принципе, можно даже воспроизвести работу незавершенных транзакций и продолжить их работу после завершения восстановления. Однако в реальных системах это обычно не делается, поскольку процесс восстановления после жесткого сбоя является достаточно длительным.

5) Поддержка языков БД

Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка - язык определения схемы БД (SDL - Schema Definition Language) и язык манипулирования данными (DML - Data Manipulation Language). SDL служил главным образом для определения логической структуры БД, т.е. той структуры БД, какой она представляется пользователям. DML содержал набор операторов манипулирования данными, т.е. операторов, позволяющих заносить данные в БД, удалять, модифицировать или выбирать существующие данные. Мы рассмотрим более подробно языки ранних СУБД в следующей лекции.

В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language). В нескольких лекциях этого курса язык SQL будет рассматриваться достаточно подробно, а пока мы перечислим основные функции реляционной СУБД, поддерживаемые на "языковом" уровне (т.е. функции, поддерживаемые при реализации интерфейса SQL).

Прежде всего, язык SQL сочетает средства SDL и DML, т.е. позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными. При этом именование объектов БД (для реляционной БД - именование таблиц и их столбцов) поддерживается на языковом уровне в том смысле, что компилятор языка SQL производит преобразование имен объектов в их внутренние идентификаторы на основании специально поддерживаемых служебных таблиц-каталогов. Внутренняя часть СУБД (ядро) вообще не работает с именами таблиц и их столбцов.

Язык SQL содержит специальные средства определения ограничений целостности БД. Опять же, ограничения целостности хранятся в специальных таблицах-каталогах, и обеспечение контроля целостности БД производится на языковом уровне, т.е. при компиляции операторов модификации БД компилятор SQL на основании имеющихся в БД ограничений целостности генерирует соответствующий программный код.

Специальные операторы языка SQL позволяют определять так называемые представления БД, фактически являющиеся хранимыми в БД запросами (результатом любого запроса к реляционной БД является таблица) с именованными столбцами. Для пользователя представление является такой же таблицей, как любая базовая таблица, хранимая в БД, но с помощью представлений можно ограничить или наоборот расширить видимость БД для конкретного пользователя. Поддержание представлений производится также на языковом уровне.

Наконец, авторизация доступа к объектам БД производится также на основе специального набора операторов SQL. Идея состоит в том, что для выполнения операторов SQL разного вида пользователь должен обладать различными полномочиями. Пользователь, создавший таблицу БД, обладает полным набором полномочий для работы с этой таблицей. В число этих полномочий входит полномочие на передачу всех или части полномочий другим пользователям, включая полномочие на передачу полномочий. Полномочия пользователей описываются в специальных таблицах-каталогах, контроль полномочий поддерживается на языковом уровне.

6) Обеспечение безопасности

Шифрование, пароль, поддержка уровней доступа к базе данных и отдельным её элементам.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз 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).

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¶

Иерархические¶

Используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневого каталога, в котором имеется иерархия подкаталогов и файлов.

Примеры: Caché, Google App Engine Datastore API.

Сетевые¶

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Реляционные¶

Практически все разработчики современных приложений, предусматривающих связь с системами баз данных, ориентируются на реляционные СУБД. По оценке Gartner в 2013 году рынок реляционных СУБД составлял 26 млрд долларов с годовым приростом около 9%, а к 2018 году рынок реляционных СУБД достигнет 40 млрд долларов. В настоящее время абсолютными лидерами рынка СУБД являются компании Oracle, IBM и Microsoft, с общей совокупной долей рынка около 90%, поставляя такие системы как Oracle Database, IBM DB2 и Microsoft SQL Server.

Объектно-ориентированные¶

Управляют базами данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Этот вид СУБД позволяет работать с объектами баз данных так же, как с объектами в программировании в объектно-ориентированных языках программирования. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

Объектно-реляционные¶

Этот тип СУБД позволяет через расширенные структуры баз данных и язык запросов использовать возможности объектно-ориентированного подхода: бъекты, классы и наследование.

Зачастую все те СУБД, которые называются реляционными, являются, по факту, объектно-реляционными.

В данном курсе мы будем, в первую очередь, гооврить об этом виде СУБД.

Примеры: PostgreSQL, DB2, Oracle, Microsoft SQL Server.

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.

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 (API).

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Стратегии работы с внешней памятью¶

СУБД с непосредственной записью — это СУБД, в которых все измененные блоки данных незамедлительно записываются во внешнюю память при поступлении сигнала подтверждения любой транзакции. Такая стратегия используется только при высокой эффективности внешней памяти.

СУБД с отложенной записью — это СУБД, в которых изменения аккумулируются в буферах внешней памяти до наступления любого из следующих событий:

  • контрольной точки;
  • конец пространства во внешней памяти, отведенное под журнал. СУБД выполняет контрольную точку и начинает писать журнал сначала, затирая предыдущую информацию;
  • останов. СУБД ждёт, когда всё содержимое всех буферов внешней памяти будет перенесено во внешнюю память, после чего делает отметки, что останов базы данных выполнен корректно;
  • при нехватке оперативной памяти для буферов внешней памяти.

Такая стратегия позволяет избежать частого обмена с внешней памятью и значительно увеличить эффективность работы СУБД.

© Copyright 2019, Кафедра Интеллектуальных Информационных Технологий ИнФО УрФУ. Created using Sphinx 1.7.6.

Функции СУБД

СУБД – системы управления базами данных, комплекс программ, созданный для управления базами данных большого размера. Для управления данными СУБД наделена целым рядом функций. Функции СУБД позволяют осуществлять полное управление данными, а в многопользовательских БД все пользователи управляют БД независимо друг от друга.

Перечислим основные функции СУБД

  • Управление объемами данных вне оперативной памяти;
  • Управление буферами оперативной памяти;
  • Управление операциями над базой данных (транзакциями);
  • Хранение данных и операций над ними (журнализация);
  • Поддержка языков программирования для БД;
  • Полное администрирование БД.

Управление объемами БД вне оперативной памяти

СУБД работает с БД больших объемов. Обычно, объем базы данных значительно превосходит оперативную память серверов. Для обеспечения пользователю выполнения всех необходимых операций с данными, СУБД включает необходимые структуры внешней памяти, для хранения данных самой базы данных и служебных целей. Так как СУБД использует свою систему названия объектов, пользователь не знает, использует ли СУБД оперативную память или внешнюю файловую систему.

Управление буферами оперативной памяти

Для ускорения вызова данных из внешней памяти, в СУБД используется буферизация данных в оперативной памяти. Каждая СУБД поддерживает свой набор буферов оперативной памяти.

Управление операциями над базой данных

Управление операциями над базой данных называют транзакциями. Транзакция это не одна операция, это последовательный ряд операций над базой данных, которая СУБД воспринимает, как единое целое и эти операции позволяют удалять, добавлять, обновлять данные о некотором объекте в БД. Транзакция проводится только по отношению к конкретному объекту, оставляя всю базу данных в неизменном состоянии. Это особенно актуально для многопользовательских баз данных – операция одного пользователя не влияет на других пользователей БД.

Журнализация

Хранение данных и операций над ними (журнализация) одна из важнейших функций СУБД. Возможность журнализации обеспечивают надежность хранения данных. СУБД хранит и может восстановить состояние базы данных после программных сбоев.

Все изменения в БД хранятся в специальном журнале БД. Журнал не доступен пользователям БД. Для надежности копии журналов хранятся на разных физических дисках.

Поддержка языков программирования для БД

Основной язык реляционных БД, на сегодня, является язык SQL (Structured Query Language).

Другие статьи раздела: База данных

sql запрос INSERT INTO

SQL запрос INSERT INTO — наполнить базу данных информацией

В этой статье познакомимся с запросом INSERT INTO, который позволяет наполнить базу данных нужной информацией.

Устройство реляционной (табличной) базы данных

Устройство реляционной базы данных

В этой статье вы найдете описание устройства реляционной базы данных. Основные элементы реляционной базы данных.

SQL ALTER TABLE

SQL ALTER TABLE — sql запрос на модификацию таблицы базы данных

Команда ALTER, используется если нужно не менять данные в таблицы, и только модифицировать (поменять) отдельные из них по определенным параметрам.

Понятие и назначение SQL запроса

Понятие и назначение SQL запроса

Это первая статья из серии практических статей, где на примерах научимся создавать основные виды SQL запросов.

первичный ключ и внешний ключ

Первичный ключ и внешний ключ таблиц реляционных баз данных

В этой статье вы найдете, что такое типы данных и их обозначение, что такое первичный ключ и внешний ключ таблиц реляционной базы данных.

Функции СУБД

Функции СУБД обеспечивающие управление базой данных

В этой статье вы познакомитесь с основными функциями СУБД системами управления базами данных.

PhpMyAdmin на локальном сервере

PhpMyAdmin на локальном сервере

В этой статье мы рассматриваем работу с phpMyAdmin на локальном сервере, то есть в рамках настольного компьютера.

Концептуальная модель базы данных

Концептуальная модель базы данных — диаграмма связи между объектами

В этом посте вы найдете информацию, что такое концептуальная модель базы данных. Условные обозначения концептуальной модели базы данных.

что такое база данных

Что такое база данных — понятие база данных в информатике

Содержание статьи: Что такое база данных в информатикеЧто такое СУБД и SQLСУБД […]

Классификация баз данных

Классификация баз данных

Знание классификации баз данных позволяет понять, с какой базой данных имеешь дело и как эта модель базы данных описана математически.

SQL запрос для создания таблицы

SQL запрос для создания таблицы базы данных — оператор CREATE TABLE

В этой статье простой SQL запрос для создания таблицы базы данных. Работает запрос на основе оператора CREATE TABLE.

Читайте также: