Упрощенная схема системы баз данных

Основные компоненты СУБД
СУБД включает четыре главных компонента: данные, аппаратное обеспечение, программное обеспечение и пользователи
1. ДАННЫЕ: (данные и ЭВМ) они должны быть. интегрированными и общими.
Интегрирование - возможность представлять базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных полностью или частично не перекрывающихся.
Общие - возможность использования отдельных областей данных в БД несколькими различными пользователями, причем даже в одно и тоже время(одновременный доступ).
2. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1. Накопители для хранения информации(обычно диски с перемещаемыми головками) вместе с подсоединенными устройствами ввода-вывода, контроллерами устройств, каналами ввода-вывода и т.д.
2. Процессор или процессоры вместе с основной памятью, которая используется для поддержки работы программного обеспечения системы
3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
• Диспетчер базы данных (database manager),или, что более привычно, - система управления базами данных СУБД(database management system(DBMS)). Все запросы пользователь на доступ к базе данных обрабатываются СУБД.
Возможности добавления, выборки и обновления данных - это тоже СУБД
СУБД предоставляет пользователю возможность рассматривать БД как объект более высокого уровня по сравнению с аппаратным обеспечением, а также поддерживает выражаемые в терминах высокого уровня пользовательские запросы(SQL).Кроме СУБД, в программном обеспечении - утилиты, средства разработки приложений, средства проектирования, генераторы отчетов и другие.
4. ПОЛЬЗОВАТЕЛИ:
Работающие с базами данных пользователи обладают различными знаниями, навыками и сталкиваются с решением различных задач. Разделение задач разработки и использова¬ния баз данных на две тесно переплетающиеся области позволило приобретать узкую спе-циализацию. Спектр исполняемых пользователями обязанностей следующий:
- конечные пользователи;
- разработчики баз данных;
-разработчики приложений;
-администраторы баз данных.
Конечные пользователи - это специалисты, которым по роду работы требуется дос¬туп к информационному содержимому базы данных. Случайные пользователи исполь¬зуют систему редко и обладают низким уровнем подготовки. Как правило, они полу¬чают доступ к системе через простые интерфейсы пользователя и не вправе вносить сколько-нибудь значительные изменения в содержимое базы данных. Опытные поль¬зователи - это люди, освоившие базы данных достаточно глубоко, чтобы иметь воз¬можность удовлетворить свои потребности в информации. Конечные пользователи получают доступ к БД или через оперативное приложение, составленное прикладным программистом, или через интегрированный интерфейс программного обеспечения самой СУБД(этот интерфейс тоже оперативное приложение, но встроенное в СУБД). В большинстве систем есть по крайней мере одно такое встроенное приложение, а именно - процессор языка запросов, которое позволяет пользователю указывать команды или выражения высокого уровня (SQL - типичный пример языка запросов для базы данных).
Разработчики баз данных - это специалисты в области программного обеспечения, определяющие информационное содержимое базы данных и создающие ее. Они на¬чинают процесс разработки с интенсивных консультаций с пользователями, чтобы определить круг решаемых задач. Затем они собирают всевозможные документы, позволяющие определить информационное содержимое создаваемой системы. Далее они создают спецификацию информационного содержимого, образующую основу соглашения между разработчиками и пользователями. Наконец, этот документ переводится на язык определения данных конкретной системы баз данных и используется для создания базы данных.
Разработчики приложений проектируют и разрабатывают приложения, расширяющие функциональные возможности баз данных. Эти приложения взаимодействуют с базами данных для выполнения специфических задач. Типичными примерами приложений являются интерфейсы пользователя, программы анализа данных, а также разнообразные приложения для обслуживания деловой сферы.
Администраторы баз данных - это люди, управляющие базами данных. Они отвечают за предоставление и контроль прав доступа к базе данных, поддержание точности и целостности данных, а также мониторинг и повышение производительности базы данных. Основные задачи администрирования БД - обеспечение надежного и эффективного функционирования системы БД, адекватности содержания БД информационным потребностям пользователей, отображения в БД актуального состояния ПО.
Администрирование БД возлагается на администратора (или персонал администрирования, если система БД велика). В задачи администратора входит выполнение нескольких групп функций:
1. Администрирование предметной области: поддержка представления БД на концептуальном уровне архитектуры СУБД (общем для всех приложений); адекватное отображение в БД изменений, происходящих в ПО. Последнее требование может подразумевать реструктуризацию (изменение схемы) БД и последующее приведение содержимого БД в соответствие с новой схемой.
2. Администрирование БД: поддержка представления БД в среде хранения, эффективная и надежная эксплуатация системы БД. Если на этом уровне проводится реорганизация БД (с целью повышения эффективности работы), то она заключается в следующем:
• изменения в структуре хранимых данных, например, выведение в отдельную таблицу редко используемых данных;
• изменения способов размещения данных в пространстве памяти, например:
o разбиение таблицы на части для распределения её по различным физическим носителям с целью распараллеливания доступа к ней;
o построение кластеров;
o изменение физических параметров среды хранения, например, размера блока.
• изменения используемых методов доступа к данным, например, построение индексов или введение хеширования.
3. Администрирование приложений: поддержка представлений БД для различных групп пользователей механизмами внешнего уровня СУБД. При изменении концептуальной схемы БД или схемы хранения может потребоваться внесение соответствующих изменений в приложения.
4. Администрирование безопасности данных: предоставление пользователям прав на доступ к БД и настройка системных средств защиты от несанкционированного доступа.
В состав СУБД обычно включаются вспомогательные средства (различные утилиты), упрощающие администрирование БД.
Выполняя лабораторные работы, мы будем сначала: конечными пользователями, а в процессе реализации курсовой работы выступим в роли проектировщиков БД и прикладных программистов.