Введение. Цели и задачи. Основные понятия и определения. Требования к базам данных. - презентация

1 Введение. Цели и задачи. Основные понятия и определения. Требования к базам данных.

2 Совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей людей или организаций База данных

3 Цели использования базы данных Повышение эффективности Поддержка независимости данных от логики приложений Использование одних и тех же данных в разных приложениях

4 Структура информационной системы СУБД БД Уровень работы с данными Уровень бизнес-логики Интерфейс Приложение Приложение 2 Приложение 3

5 БД2 Система управления базами данных (СУБД) Совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных БД1 БД3 СУБД

6 Уровни абстракции в СУБД Внутренний уровень Концептуальный уровень Внешний уровень

7 Функции СУБД Непосредственное управление данными во внешней памяти Управление буферами оперативной памяти Управление транзакциями Журнализация Поддержка языков БД

8 Непосредственное управление данными во внешней памяти Обеспечение необходимых структур внешней памяти: 1) для хранения данных, непосредственно входящих в БД 2) для служебных целей, например для убыстрения доступа к данным

9 Управление буферами оперативной памяти Размер базы данных обычно превышает размер свободной оперативной памяти Если постоянно обращаться к внешней памяти то скорость СУБД понижается из- за медленной скорости внешней памяти В СУБД существует механихм буферизации часто используемых данных в оперативной памяти

10 Управление транзакциями Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо она исполняется вся, либо не исполняется вообще Поддержка алгоритмов сериализации транзакций - выполнение параллельных транзакций таким образом, чтоб суммарный эффект был равен эффекту их последовательного выполнения Сериальный план выполнения смеси транзакций - это такой план, который приводит к сериализации транзакций

11 Журнализация Одно из требований к СУБД надежность хранения данных во внешней памяти, то есть СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя Два возможных вида аппаратных сбоев: 1) Мягкий сбой 2) Жесткий сбой Программные сбои: 1) аварийное завершение работы СУБД по причине ошибки в программе 2) аварийное завершение пользовательской программы в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной

12 Журнализация Для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией Поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД

13 Варианты восстановления БД 1) индивидуальный откат транзакции 2) при мягком сбое: откат незавершенных транзакций, повторно воспроизведение тех операции завершенных транзакций, результаты которых не отображены во внешней памяти 2) при жестком сбое: используют журнал и архивную копию БД (полная копия БД к моменту начала заполнения журнала). Исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя

14 Поддержка языков БД 1) Язык определения схемы (SDL - Schema Definition Language) 2) Язык манипулирования данными (DML - Data Manipulation Language) Для реляционных СУБД: SQL (Structured Query Language)