Uploaded by vsdower

Системы управления БД

advertisement
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» (РУТ(МИИТ)
__________________________________________________________________________________________________________
Институт пути, строительства и сооружений (ИПСС)
Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»
РЕФЕРАТ
По дисциплине: «Современные вычислительные и проектные комплексы»
на тему: «Системы управления базами данных»
Выполнил:
студент группы СГС
Иванов Михаил Сергеевич
Преподаватель:
Москва – 2022
Содержание
Введение ................................................................................................................... 2
Основные понятия ................................................................................................... 2
1. Базы данных и файловые системы .................................................................. 3
1.1 Структура БД ................................................................................................ 3
1.2 Объекты БД ................................................................................................... 3
1.3 Режим работы с базами данных .................................................................. 4
1.4 Файловые системы ....................................................................................... 4
2. Системы управления базами данных ................................................................ 5
2.1 История появления СУБД ........................................................................... 5
2.2 Этапы развития СУБД ................................................................................. 6
2.3 Классификация СУБД.................................................................................. 7
2.4 Состав и основные компоненты СУБД...................................................... 9
2.5 Основные функции современной СУБД.................................................. 11
2.6 Функциональные возможности СУБД ..................................................... 11
2.7 Типовая организация современной СУБД .............................................. 12
2.8 Программное обеспечение, используемое при создании СУБД ........... 14
2.9 Современные технологии, используемые в СУБД ................................. 15
2.10 Преимущества и недостатки СУБД ....................................................... 17
Заключение ............................................................................................................ 19
Список литературы ............................................................................................... 21
1
Введение
В настоящее время базы данных и системы управления базами данных
составляют основу всех информационных систем. С самого начала развития
вычислительной техники появилось два направления их использования.
Первое – возможность выполнения сложных математических задач и
расчетов, которые либо невозможно было производить вручную, либо это был
долгий процесс. Оно начинается с появлением первых компьютеров, в
которых использовались два внешних устройства – это магнитные ленты и
барабаны. Из-за низкой производительности и малого объема памяти
невозможно было создание полноценной системы управления данными во
внешней памяти. Однако, результатом развития этого направления стало
появление новых языков программирования, способствование наиболее
эффективному применению методов решения сложных математических задач.
Второе направление – использование ресурса вычислительной техники в
автоматизированных информационных системах. Это направление появилось
довольно позже первого и причиной этому являлась, как было сказано ранее,
слишком ограниченный объем памяти и громоздкость процесса обработки
данных прикладными программами. С появлением магнитных дисков
началась история систем управления данными во внешней памяти. Они
обладали большим объемом памяти и удовлетворительной скоростью доступа
к данным. Магнитные диски совершили революцию в мире вычислительной
техники и положили начало второму направлению, результаты которого
позволяют решать проблемы в наше время.
Основные понятия
В реферате используются следующие понятия и определения:
1)
Информационная
система
–
это
программный
комплекс,
функциями которой является поддержка хранения информации в памяти
компьютера, выполнение специфических преобразований информации
(вычислений), представление пользователю конечных результатов в виде
удобного интерфейса.
2
2)
База данных (БД) – это именованная совокупность данных,
организованная структура, предназначенная для хранения информации.
3)
Системы управления базами данных (СУБД) – это совокупность
программных средств, в функционал которых входит создание структуры
новой базы, наполнение ее информацией с последующей структуризацией,
возможность редактирования информации и визуализации содержимого базы
(отбор данных с заданным критерием, их формирование и выдача на
устройство вывода или по каналам связи).
4)
Файл – это именованная область данных на носителе информации,
используемый как базовый объект взаимодействия с данными в операционных
системах.
1. Базы данных и файловые системы
1.1 Структура БД
В структуре БД заложены методы занесения данных и условия их
хранения. Основным объектом БД является таблица. Простейшая база данных
состоит хотя бы из одной таблицы. Таблица состоит из столбцов и строк.
Аналогом таблиц в простейшей БД являются поля и записи, в которых
заложена возможность вносить новые данные, и тем самым получить новую
базу данных. Поля БД определяют свойства данных, записываемых в ячейки,
принадлежащие каждому полю. Свойства полей могут быть самыми
разнообразными, к примеру могут включать тип данных (текстовый,
числовой, денежный и т. д.) или же могут содержать имя, размер, формат поля
и т. д.
1.2 Объекты БД
База данных состоит из следующих объектов:
1)
Таблица – основной объект БД – в ней хранятся все данные, и в
ней же заложена сама структура базы с помощью полей.
2)
Поле – элементарная единица логической организации данных,
которая соответствует неделимой информации – реквизиту;
3
3)
Запись – совокупность логически связанных полей;
4)
Отчет – объект, использующийся для вывода данных с
использованием специальных элементов оформления, характерных для
печатных документов;
5)
Макросы – объекты, предназначенные для автоматизации
повторяющихся операций при работе с системой управления базой данных и
создания новых функций при помощи программирования;
6)
различные
Модули – это дополнительные элементы, включающие в себя
специфические
функциональные
возможности,
создаются
средствами внешнего языка программирования.
1.3 Режим работы с базами данных
С БД как правило работают две категории исполнителей:
Проектировщики – занимаются разработкой структур таблиц баз
данных, разрабатывают объекты, предназначенные для автоматизации работы
и ограничения функциональных возможностей работы.
Конечные пользователи – работают с базами данных, наполняют и
обслуживают их.
1.4 Файловые системы
Предшественниками систем управления базами данных были так
называемые файловые системы.
Файловые системы – это набор программ, которые выполняют для
пользователей некоторые операции, причем каждая программа определяет
свои собственные данные и управляет ими.
Файлы применяются для хранения текстовых данных: документов,
текстов программ и т. д. Обычно они образуются и меняются в различных
текстовых
редакторах.
последовательность
Структура
записей,
текстовых
содержащих
файлах
проста
строки
текста,
–
это
либо
последовательность байтов, среди которых встречаются разные символы.
Файлы с текстами программ используются как входные тексты компиляторов,
4
которые формируют файлы, содержащие объектные модули. Структура та же
– последовательность записей и байтов. Система программирования
накладывает на эту структуру более сложную и специфичную для этой
системы структуру объектного модуля. Логическая структура всех файлов
остается известной только редактору связей и загрузчику – программе
операционной системы.
Файловые системы обеспечивают хранение слабо структурированной
информации,
оставляя
дальнейшую
структуризацию
прикладным
программам.
После файловых систем появились СУБД, однако это не привело к
полному исчезновению первых, наоборот, для выполнения некоторых узких
специализированных задач по сей день применяют файловые системы. Кроме
того, файловые системы могут использоваться СУБД для решения задач
хранения и доступа к файлам.
Файловые системы имеют ряд следующих недостатков: разделение и
изоляция
данных,
дублирование
данных,
зависимость
от
данных,
несовместимость форматов файлов, фиксированные запросы (быстрое
увеличение количества прикладных программ).
2. Системы управления базами данных
2.1 История появления СУБД
Современные информационные системы состоят из большого объема
информации, имеющие достаточно сложную структуру. Проектировщики
информационных
систем
предложили
новый
подход
к
управлению
информацией. Он был реализован в новых программных системах и
впоследствии получил название системы управления базами данных (СУБД).
Активное развитие СУБД началось с ростом производительности
вычислительных машин. В середине 60-х годов прошлого века существовало
большое количество коммерческих СУБД. В 1968 году была введена в
эксплуатацию первая промышленная СУБД системы IMS компанией IBM.
Этот продукт представлял собой набор утилит, которые использовались на
5
шаттлах Аполлон. С этого момента интерес к базам данных возрастал,
появилась необходимость к стандартизации СУБД. Чарльз Бахман, автор
комплексной базы данных Integrated Data Store (IDS), организовал
специальную группу Data Base Task Group (DTG) для согласования ряда
основных положений стандартов базы данных в рамках CODASYL
(Conference of Data System Languages – Конференция по языкам систем
обработки данных – основана в 1959 году, принимала активное участие в
эволюции информационных технологий в 60-80-е года прошлого века, в
настоящее время она расформирована), которая в 1975 году определила ряд
фундаментальных понятий в теории баз данных.
Большой вклад в дальнейшее развитие теории баз данных был сделан
американским математиком родом из Великобритании Эдгаром Коддом. Еще
в 1970 год, являясь сотрудником компании IBM, Эдгар Кодд написал ряд
важных статей, которые касались навигационных моделей СУБД. Разработал
и изложил несколько инновационных подходов оптимальной организации
систем управления базами данных. Является основоположником теории
реляционных баз данных. В 1981 году создал реляционную модель данных и
применил к ней операции реляционной алгебры, за которую Эдгар Кодд
получил престижную премию Тьюринга Американской ассоциации по
вычислительной технике.
2.2 Этапы развития СУБД
Можно выделить четыре этапа развития систем управления базами
данных:
1 этап (60-е года) – развитие связано с организацией баз данных на
больших ЭВМ типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ и маленьких ЭВМ типа PDP11.
Базы данных хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Программа
доступа писалась на различных языках. Доступ к базам данных поддерживался
от многих пользователей (распределенный доступ).
2 этап – начинается с появления первого персонального компьютера
(1981 г.). Появились первые программы – системы управления базами данных,
6
которые позволяли хранить большие объемы информации, имели удобный
интерфейс для ввода данных, встроенные средства для генерации отчетов.
Появились настольные СУБД, которые автоматизировали многие учетные
функции.
3 этап – начинается с появления распределенных баз данных. Все
современные СУБД обеспечивают поддержку полной реляционной модели.
Поддерживают многопользовательскую работу с базой данных, возможность
децентрализованного хранения данных.
4 этап – начинается с появления новой технологии доступа к данным –
Интернет. Основное отличие этого подхода от технологии клиент-сервер
состоит
в
том,
что
отпадает
необходимость
использования
специализированного клиентского программного обеспечения. Для работы с
удаленной базой данных используется стандартный браузер Интернета.
2.3 Классификация СУБД
Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность
программных средств, в функционал которых входит создание структуры
новой базы, наполнение ее информацией с последующей структуризацией,
возможность редактирования информации и визуализации содержимого базы.
В силу разнообразия современных баз данных и систем управления
различают следующую классификацию:
1) По степени универсальности:
СУБД общего назначения – каждая система реализуется как
программный продукт, функционирующий на некоторой модели ЭВМ
определенной
операционной
системы
и
поставляется
большинству
пользователей;
специализированные СУБД – создаются в редких случаях при
нецелесообразности применения СУБД общего назначения.
2) По используемой модели данных:
7
иерархические – модели данных, где используется представление базы
данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из
объектов (данных) различных уровней;
многомерные – модель организации системы управления, основанная на
многомерном представлении данных;
сетевые (основа СУБД первого поколения) – логическая модель данных,
являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая
теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект
обработки данных в сетевых базах;
реляционные (основа СУБД второго поколения) – программное
обеспечение, позволяющее обрабатывать базы данных, в которых содержится
большое количество параметров для каждого объекта за счет организации
множества таблиц и установления между ними связей;
объектно-ориентированные (основа СУБД третьего поколения) –
система управления БД, основанная на объектной модели данных.
Обрабатывает данные как абстрактные объекты, наделенные свойствами и
использующие методы взаимодействия с другими объектами окружающего
мира;
объектно-реляционные
(основа
СУБД
третьего
поколения)
–
реляционная СУБД, поддерживающая некоторые технологии, присущие
объектно-ориентированным
СУБД.
Объекты,
классы
и
наследование
реализованы в структуре баз данных и языке запросов.
3) По методам организации хранения и обработки данных:
централизованные – хранятся в памяти одной вычислительной системы,
возможен распределительный доступ к данным;
распределенные – состоят из нескольких, возможно пересекающихся
или дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ
вычислительной сети.
4) По сфере применения:
справочные системы;
8
системы обработки данных.
5) По способу доступа к данным:
с локальным доступом;
с удаленным (сетевым) доступом – в свою очередь делится на
архитектуру «файл-сервер» (предполагает выделение одной из машин сети в
качестве центральной, на ней хранится вся база данных, остальные машины
являются рабочими станциями, куда передаются файлы БД и где производится
их
обработка)
и
архитектуру
«клиент-сервер»
(предполагает
централизованное хранение базы данных в центральной машине (сервер базы)
и выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные клиента
порождает поиск и извлечение данных на сервере с их последующей
отправкой по сети от сервера к клиенту).
2.4 Состав и основные компоненты СУБД
СУБД представляет собой оболочку, в которой при определенной
организации структуры таблиц и заполнения их данными получается новая
база данных. В связи с этим СУБД различают программно-технические,
организационные и «человеческие» составляющие системы.
Схема 2.4.1 – Состав СУБД
Программные
средства
включают
систему
управления,
обеспечивающую ввод-вывод, обработку и хранение информации, создание,
модификацию и тестирование БД, трансляторы.
9
Языковые средства. Базовыми внутренними языками программирования
являются языки четвертого поколения. В качестве базовых языков могут
использоваться C, C++, Pascal, Object Pascal.
Для СУБД исторически сложилось три языка:
1)
язык описания данных (язык описания схем) – нужен для
построения структуры таблиц базы данных.
2)
данных
язык манипулирования данными – нужен для заполнения базы
информацией
и
операций
обновления
(запись,
удаление,
модификация).
3)
язык запросов – язык поиска наборов величин в файле в
соответствии с заданной совокупностью критериев поиска и выдачи
затребованных данных без изменения содержимого файлов и базы данных
(язык преобразования критериев в систему команд).
В настоящее время функции всех трех языков выполняет язык SQL.
Схема 2.4.2 – Компоненты СУБД
Данные должны быть интегрированными и общими. Интегрированные
данные – это возможность представлять БД как объединение нескольких
отдельных файлов данных полностью или частично прерывающихся. Общие
данные – это возможность использования отдельных областей данных в БД
несколькими различными пользователями.
Аппаратное обеспечение – процессоры (нужны для поддержки работы
программного обеспечения системы), накопители для хранения информации,
устройства ввода-вывода, контроллеры устройств, каналы ввода-вывода и т. д.
Программное обеспечение – диспетчер базы данных или система
управления базами данных. Помимо СУБД – утилиты, средства разработки
приложений, средства проектирования, генераторы отчетов и т. д.
10
Пользователи – могут выступать в роли конечных пользователей,
разработчиков баз данных, разработчиков приложений или администраторов
БД.
2.5 Основные функции современной СУБД
К числу функций СУБД принято относить следующие:
1)
непосредственное управление данными во внешней памяти – это
функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как
для хранения данных в базе, так и для служебных целей;
2)
управление
буферами
оперативной
памяти
–
позволяет
значительно увеличить скорость передачи данных через буферизацию данных
в оперативной памяти;
3)
управление
транзакциями
–
проведение
правильной
последовательности операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое
целое;
4)
журнализация – это особая часть БД, которая недоступна
пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью. Функция
необходима для надежности хранения данных во внешней памяти и для
восстановления последнего состояния БД после любого аппаратного или
программного сбоя;
5)
поддержка языков БД – в современных СУБД в основном
поддерживается
единый
интегрированный
язык,
содержащий
все
необходимые средства для работы с базой данных от начала ее создания до
предоставления
пользовательского
интерфейса.
Стандартным
языком
реляционных СУБД, как говорилось ранее, является язык запросов SQL
(Structured Query Language).
2.6 Функциональные возможности СУБД
Современная СУБД позволяет выполнять следующие простейшие
операции с данными:
1)
добавлять в таблицу одну или несколько записей;
11
2)
удалять из таблицу одну или несколько записей;
3)
обновлять значения некоторых полей в одной или нескольких
записях;
4)
находить одну или
несколько
записей,
удовлетворяющих
заданному условию;
5)
управление данными – защита от несанкционированного доступа,
поддержка многопользовательского режима работы с данными и обеспечение
целостности и согласованности данных.
Производительность СУБД оценивается по следующим критериям:
1)
время выполнения запросов;
2)
скорость поиска информации;
3)
время выполнения операций импортирования данных из других
форматов;
4)
скорость выполнения обновления, вставки, удаления данных;
5)
максимальное число параллельных обращений к данным в
многопользовательском режиме;
6)
время генерации отчета.
От правильного проектирования и технологии построения БД зависит
производительность СУБД.
2.7 Типовая организация современной СУБД
Организация типичной СУБД, состав ее компонентов соответствует
рассмотренному выше набору функций. Современные СУБД в основном
строятся на реляционной модели данных и на объектно-ориентированной
модели данных. Реляционная модель данных представляет объекты и связи
между ними в виде таблиц. Основное различие данных моделей в
представлении взаимосвязей между объектами.
В современной реляционной СУБД выделяют ее внутреннюю часть –
ядро СУБД (принято называть Data Base Engine), компилятор языка БД
(обычно SQL), подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит.
12
Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти,
управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и
журнализацию. Соответственно можно выделить такие компоненты ядра –
менеджер данных, менеджер буферов, менеджер транзакций и менеджер
журнала. Функции этих компонентов взаимосвязаны, и для обеспечения
корректной работы СУБД все эти компоненты должны взаимодействовать по
тщательным
продуманным
протоколам.
Ядро
обладает
собственным
интерфейсом, не доступным пользователям напрямую.
Основной функцией компилятора языка БД является компиляция
операторов языков БД в некоторую выполняемую программу. Результатом
компиляции является выполняемая программа, представляемая в некоторых
системах машинных кодах.
В отдельные утилиты БД обычно выделяют такие процедуры, которые
слишком накладно выполнять с использованием языка БД – загрузка и
выгрузка БД, сбор статистики, глобальная проверка целостности БД и т. д.
Утилиты программируются с использованием интерфейса ядра СУБД.
Рассмотрим типовую организацию СУБД на примере System R.
Основными целями проектировщиков System R являлись:
1)
обеспечение ненавигационного интерфейса высокого уровня
пользователя,
что
позволяло
пользователям
работать
максимально
эффективно;
2)
обеспечения многообразия допустимых способов использования
СУБД;
3)
поддержка динамической изменяемой среды БД без приостановки
нормального функционирования системы;
4)
обеспечение возможности параллельной работы с одной БД
многих пользователей с допущением параллельной модификации объектов БД
при наличии защиты целостности БД;
5)
обеспечение средств восстановления последнего состояния БД по
причине программного или аппаратного сбоя;
13
6)
возможность различных представлений хранимых данных с
ограничением доступа к ним определенных пользователей на основе
механизма авторизации;
7)
обеспечение производительности системы при выполнении
упомянутых функций.
Основными структурными компонентами System R являются система
управления реляционной памятью (Relation Storage System – RSS) и
компилятор запросов языка SQL. RSS обеспечивает интерфейс того уровня,
необходимого
для
SQL
для
доступа
к
хранимым
базам
данных.
Синхронизация транзакций, журнализация изменений и восстановление баз
данных после сбоев относятся к функциям RSS. Компилятор запросов
использует интерфейс RSS для доступа к разнообразной справочной
информации (каталогам отношений, индексов, прав доступа, условий
целостности, условных воздействий и т. д.) и производит рабочие программы,
выполняемые в дальнейшем также с использованием интерфейса RSS. В
целом система разделяется на два уровня – уровень управления памятью с
синхронизацией и языковым уровнем (уровень SQL – в нем решается
большинство проблем System R).
2.8 Программное обеспечение, используемое при создании СУБД
Можно подробно рассмотреть программные продукты компании
Microsoft. В их число входит Visual FoxPro 3.0, Visual Basic 4.0, Visual C++,
Access 7.0, SQL Server 6.5.
Visual FoxPro отличается высокой скоростью, имеет встроенный
объектно-ориентированный язык программирования с использованием xBase
и SQL, диалекты которых встроены во многие СУБД. Имеет высокий уровень
объектной модели. При использовании в вычислительных сетях обеспечивает
как монопольный, так и раздельный доступ пользователей к данным.
Применяется для приложений масштаба предприятия для работы на
различных платформах: Windows 3.x, Windows 95, Macintosh.
14
Access входит в состав самого популярного пакета Microsoft Office.
Основные преимущества: знаком многим конечным пользователям и обладает
высокой устойчивостью данных, прост в освоении, может использоваться
непрофессиональным программистом, позволяет готовить отчеты из баз
данных
различных
форматов.
Предназначен
для
создания
отчетов
произвольной формы на основании различных данных и разработки
некоммерческих приложений.
Visual Basic – это универсальный объектно-ориентированный язык
программирования, диалекты которого встроены в Access, Visual FoxPro.
Преимущества: универсальность, возможность создания компонентов OLE,
невысокие требования к аппаратным ресурсам ЭВМ. Применяется для
создания приложений средней мощности, не связанных с большой
интенсивностью обработки данных, разработки компонентов OLE, интеграция
компонентов Microsoft Office.
Visual C++ – наиболее мощный объектно-ориентированный язык
программирования,
обладает
неограниченной
функциональностью.
Предназначен для создания компонентов приложений для выполнения
операций, критичных по скорости.
SQL Server – сервер баз данных, реализует подход «клиент-сервер» и
взаимодействует с указанными пакетами. Главные достоинства: высокая
степень защиты данных, мощные средства для обработки данных, высокая
производительность. Область применения: хранение больших объемов
данных, хранение высокоценных данных или данных, требующих соблюдения
режима секретности.
2.9 Современные технологии, используемые в СУБД
Технология «клиент-сервер» – технология, разделяющая приложение –
СУБД на две части: клиентскую (графический интерфейс, расположенный на
компьютере пользователя) и сервер, осуществляющий управление данными,
разделение информации, администрирование и безопасность, находящийся на
центральном компьютере. Реализация взаимодействия «клиент-сервер»
15
осуществляется
следующим
образом:
клиентская
часть
приложения
формирует запрос к серверу БД, на котором выполняются все команды, а
результат исполнения запроса отправляется клиенту для просмотра и
использования.
Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic
обеспечивают средства для создания клиентских частей в приложениях
«клиент-сервер», которые сочетают в себе средства просмотра, графический
интерфейс и средства построения запросов, а Microsoft SQL Server является на
сегодняшний день одним из самых мощных серверов баз данных.
OLE 2.0 (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение
объектов) – стандарт, описывающий правила интеграции прикладных
программ.
Применяется
для
использования
возможностей
других
приложений. Используется для определения и совместного использования
объектов несколькими приложениями. Например, использование в среде
Access таблиц Excel и его мощных средств построения диаграмм или
использование данных, подготовленных Access, в отчетах составленных в
редакторе текстов Word.
OLE Automation (Автоматизация OLE) – компонент OLE, позволяющий
программным путем устанавливать свойства и задавать команды для объектов
другого приложения. Позволяет без необходимости выхода или перехода в
другое окно использовать возможности нужного приложения. Приложение,
позволяющее другим прикладным программам использовать свои объекты
называется OLE сервером. Из рассмотренных программных средств в
качестве OLE серверов могут выступать Microsoft Access, а также Microsoft
Excel, Word и Graph, Microsoft Visual FoxPro 3.0 и 5.0.
RAD (Rapid Application Development – быстрая разработка приложений)
–
подход
к
разработке
приложений,
предусматривающий
использование готовых компонентов и приложений и пакетов.
16
широкое
ODBC (Open Database Connectivity – открытый доступ к базам данных) –
технология, позволяющая использовать базы данных, созданные другим
приложением при помощи SQL.
SQL (Structured Query Language – язык структурированных запросов)
– универсальный язык, предназначенный для создания и выполнения
запросов, обработки данных как в собственной базе данных приложения, так
и с базами данных, созданных другими приложениями, поддерживающими
SQL. Также SQL применяется для управления реляционными базами данных.
VBA (Visual Basic for Applications – Visual Basic для Приложений) –
разновидность объектно-ориентированного языка программирования Visual
Basic, встраиваемая в программные пакеты.
2.10 Преимущества и недостатки СУБД
СУБД обладают следующими преимуществами и недостатками по
сравнению с файловыми системами.
К преимуществам следует отнести:
1)
контроль
за
избыточностью
данных
–
предпринимается
возможность устранить избыточность данных за счет интеграции файлов во
избежание хранения копий одного и того же элемента информации;
2)
непротиворечивость
сокращение
риска
данных
возникновения
–
отслеживание
противоречивых
системой
состояний
и
между
элементами информации и их копиями;
3)
большой объем полезных данных при том же объеме хранимых
данных – на основе интеграции рабочих данных можно получать
дополнительную информацию;
4)
совместное использование данных – возможность определения
структур данных и управление доступом к данным, организация параллельной
обработки и обеспечение средств копирования (восстановления) вместе с
совместным использованием данных отдельными лицами, группой лиц или
организацией в целом;
17
5)
поддержка
целостности
данных
–
корректность
и
непротиворечивость хранимых в ней данных, введенные ограничения,
которые не должны нарушаться в БД;
6)
повышенная
безопасность
–
защита
данных
БД
от
несанкционированного доступа со стороны пользователей. Может быть
выражена в форме учетных имен и паролей для идентификации, которые
зарегистрированы в БД;
7)
применение стандартов – интеграция БД может определять
стандарты, которые регламентируют формат данных при обмене между
системами, соглашения об именах и т. д.;
8)
повышение эффективности с ростом масштабов системы –
возможность комбинации рабочих данных в одной БД с созданием набора
приложений, которые работают с одним источником данных с целью
экономия средств;
9)
повышение доступности данных и их готовности к работе –
наличие языков запросов или инструментов для создания отчетов,
позволяющие пользователям немедленно получать требуемую информацию;
10)
улучшение
показателей
производительности
–
повышение
производительности работы при помощи инструментов, упрощающими
создание приложений БД;
11)
упрощение сопровождения системы за счет независимости от
данных – описания данных отделены от приложений, следовательно
приложения защищены от изменения в описания данных;
12)
улучшенное
управление
параллельностью
–
возможность
параллельного доступа к БД несколькими пользователями, без потери
информации или утраты ее целостности;
13)
развитые службы резервного копирования и восстановления –
наличие средств сокращения объема потерь информации от возникновения
различных сбоев.
К недостаткам следует отнести:
18
1)
сложность – обеспечение функциональности современной и
эффективной СУБД сопровождается ее значительным усложнением;
2)
размер
программного
обеспечения
–
из-за
сложности
программных продуктов СУБД требуется большой объем памяти на диске и
большой объем оперативной памяти для эффективной работы;
3)
стоимость СУБД – в зависимости от имеющейся вычислительной
среды и требуемых функциональных возможностей, стоимость СУБД может
варьироваться от малых до очень широких пределов. Также обслуживание
такой системы довольно затратное;
4)
дополнительные затраты на аппаратное обеспечение – для
удовлетворения требований, предъявляемым к дисковым накопителям со
стороны СУБД, потребуется приобрести дополнительные устройства для
хранения информации. Возможная потребность в отдельном мощном
компьютере, который будет работать только с СУБД;
5)
затраты на преобразование приложений – большая стоимость
приложений для работы с СУБД и новым аппаратным обеспечением. Также в
затраты могут быть включена стоимость подготовки персонала для работы с
ними и специалистов, обслуживающих эти системы;
6)
более серьезные последствия при выходе системы из строя –
централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Выход из строя
одного из компонентов СУБД может привести к полному прекращению всей
работы предприятия.
Заключение
Системы управления базами данных всегда была важнейшей темой при
изучении информационных систем. В последние годы всплеск популярности
и бурное развитие технологии Интернет дали пользователям возможность
использовать стандартизированные и доступные средства для эффективной
работы с базами данных.
19
Системы
управления
базами
данных
остаются
развивающимся
теоретико-прикладным направлением, при этом сильную роль играет
прикладная сторона.
Быстрое развитие технологий хранения информации, коммуникаций и
обработки позволяет переместить всю информацию в киберпространство.
Программное обеспечение для определения, поиска и визуализации
оперативно доступной информации ключ к созданию и доступу к такой
информации.
20
Список литературы
1)
Д.
Кузнецов С. Д. Основы современных баз данных. Курс лекций / С.
Кузнецов
-
Информационно-аналитические
материалы
Центра
информационных технологий. – 2016. – 220 с.
2)
Кузнецов С. Д. Базы данных: учебник для студенческих
учреждений высшего профессионального образования / С. Д. Кузнецов – М.:
Издательский центр «Академия». –2012. – 496 с.
3)
Карпова И. П. Базы данных / И. П. Карпова. - М.: Питер, 2013. -
4)
Фуфаев, Э. В. Базы данных. Учебное пособие / Э. В. Фуфаев, Д. Э.
240 c.
Фуфаев. - М.: Академия, 2014. - 320 c.
5)
Системы управления базами данных – Материал из Википедии –
свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: Система
управления базами данных — Википедия (wikipedia.org)
6)
Файловая система – Материал из Википедии – свободной
энциклопедии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: Файловая система —
Википедия (wikipedia.org)
7)
Абузова Е. А. История развития СУБД – Студенческий научный
форум – 2017 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
СУБД - Студенческий научный форум (scienceforum.ru)
8)
Ознакомление с современными системами управления базами
данных – Банк рефератов [Электронный ресурс]. – 2014. – Режим доступа:
Современные системы управления базами данных (allbest.ru)
9)
Базы данных и системы управления базами данных (реферат) –
Библиофонд – электронная библиотека студентов [Электронный ресурс]. –
2011. – Режим доступа: Базы данных и системы управления базами данных.
Реферат. Информационное обеспечение, программирование. 2011-01-19
(bibliofond.ru)
21
Download