Поняття бази і банку даних - студопедія
Розвиток обчислювальної техніки і поява ємних зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв прямого доступу зумовило інтенсивний розвиток автоматичних і автоматизованих систем різного призначення і масштабу, в першу чергу помітне в області бізнес-додатків Такі системи працюють з великими обсягами інформації, яка зазвичай має досить складну структуру, вимагає оперативності в обробці, часто оновлюється і в той же час вимагає тривалого зберігання. Прикладами таких систем є автоматизовані системи управління підприємством, банківські системи, системи резервування і продажу квитків і т д (рис. 1). Іншими напрямками, стимулювати розвиток, стали, з одного боку, системи управління фізичними експериментами, що забезпечують надоперативну обробку в реальному масштабі часу величезних потоків даних від датчиків, а з іншого - автоматизовані бібліотечні інформаційно-пошукові системи.
Це призвело до появи нової інформаційної технології інтегрованого зберігання та обробки даних - концепції баз даних, в основі якої лежить механізм надання обробній програмі з усіх збережених даних лише тих, які їй необхідні, і в формі, необхідної саме цій програмі. При цьому сама форма (структура даних і формати полів, що входять в цю структуру) описується на логічному, т. Е. «Видимому» з програми, рівні. Більш того, оскільки різні програми можуть по-різному «бачити» (а отже, і використовувати) одні й ті ж дані, то система повинна зробити «прозорими» для програми всі дані, крім тих, які для неї є «своїми».
Банк даних (БнД) - це система спеціально організованих даних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, призначених для централізованого накопичення та колективного багатоцільового використання даних.
Під базою даних (БД) зазвичай розуміється іменована сукупність даних, що відображає стан об'єктів та їх відносин у розглянутій предметній області. Характерною рисою баз даних є сталість: дані постійно накопичуються і використовуються; склад і структура даних, необхідних для вирішення тих чи інших прикладних задач, зазвичай постійні й стабільні в часі; окремі або навіть всі елементи даних
можуть змінюватися - але і це є прояв сталості - постійна актуальність.
Система управління базами даних (СКБД) - це сукупність мовних і програмних засобів, призначених для створення, ведення і сумісного використання БД багатьма користувачами.
Іноді в складі банку даних виділяють архіви. Підставою для цього є особливий режим використання даних, коли тільки частина даних знаходиться під оперативним правлінням СУБД. Всі інші дані (власне архіви) зазвичай розташовуються на носіях, оперативно не керував СУБД. Одні і ті ж дані в різні моменти часу можуть входити як в бази даних, так і в архіви Банки даних можуть не мати архівів, але якщо вони є, то до складу банку даних може входити і система управління архівами.
Проблеми спільного використання даних і периферійних пристроїв комп'ютерів і робочих станцій швидко породили модель обчислень, засновану на концепції файлового сервера - мережа створює основу для колективної обробки, зберігаючи простоту роботи з персональним комп'ютером, дозволяє спільно використовувати дані і периферію.
У цьому сенсі головною відмінною рисою баз даних є використання централізованої системи управління даними, причому як на рівні файлів, так і на рівні елементів даних. Централізоване зберігання спільно використовуваних даних призводить не тільки до скорочення витрат на створення і підтримку даних в актуальному стані, але і до скорочення надмірності інформації, спрощення процедур підтримки несуперечності і цілісності даних
Ефективне управління зовнішньою пам'яттю є основною функцією СУБД. Ці зазвичай спеціалізовані засоби настільки важливі з точки зору ефективності, що при їх відсутності система просто не зможе виконувати деякі завдання хоча б тому, що їх виконання буде займати занадто багато часу. При цьому жодна з таких спеціалізованих функцій, як побудова індексів, буферизація даних, організація доступу і оптимізація запитів, не є видимою для користувача і забезпечує незалежність між логічним і фізичним рівнями системи прикладної програміст не повинен писати програми індексування, розподіляти пам'ять на диску і т . д.
Розвиток теорії і практики створення інформаційних систем, заснованих на концепції баз даних, створення уніфікованих методів і засобів організації та пошуку даних дозволяють зберігати і обробляти інформацію про всі більш складних об'єктах і їх взаємозв'язках, забезпечуючи багатоаспектні інформаційні потреби різних користувачів.
Основні вимоги, що висуваються до банків даних. можна сформулювати наступним чином:
- Багаторазове використання даних: користувачі повинні мати можливість використовувати дані по-різному
- Простота: користувачі повинні мати можливість легко дізнатися і зрозуміти, які дані є в їх розпорядженні
- Легкість використання: користувачі повинні мати можливість здійснювати (процедурно) простий доступ до даних, при цьому всі складності доступу до даних повинні бути приховані в самій системі управління базами даних
- Гнучкість використання: звернення до даних або їх пошук повинні здійснюватися за допомогою різних методів доступу.
- Швидка обробка запитів на дані: запити на дані, в тому числі незаплановані, повинні оброблятися за допомогою високорівневого мови запитів, а не тільки прикладними програмами, написаними з метою обробки конкретних запитів (розробка таких програм в кожному конкретному випадку пов'язана з великими витратами часу). Користувач повинен мати можливість коротко висловити нетривіальні запити (в кількох словах або декількома натисканнями клавіш миші). Це означає, що засіб формулювання повинно бути досить «декларативним», т. Е. Упор повинен бути зроблений на «що», а не на «як». Крім того, засіб обробки запитів не повинно залежати від програми, т. Е. Воно повинно працювати з будь-якої можливої базою даних.
- Мова взаємодії кінцевих користувачів з системою повинен забезпечувати кінцевим користувачам можливість отримання даних без використання прикладних програм.
- База даних - це основа для майбутнього нарощування прикладних програм: бази даних повинні забезпечувати можливість швидкої і дешевої розробки нових додатків.
- Збереження витрат розумової праці: існуючі програми і логічні структури даних (на створення яких зазвичай витрачається багато людино-років) не повинні перероблятися при внесенні змін до бази даних.
- Розподілена обробка даних: система повинна функціонувати в умовах обчислювальних мереж і забезпечувати ефективний доступ користувачів до будь-яких даних розподіленої БД, розміщеним в будь-якій точці мережі.
- Адаптивність і розширюваність: база даних повинна бути настроюється, причому установка не повинна викликати перезапису прикладних програм. Крім того, що поставляється з СУБД набір визначених типів даних повинен бути розширюваним - в системі повинні бути кошти для визначення нових типів і не повинно бути розходжень у використанні системних і певних користувачем типів.
- Контроль за цілісністю даних: система повинна здійснювати контроль помилок в даних і виконувати перевірку взаємного логічного відповідності даних.
- Відновлення даних після збоїв: автоматичне відновлення без втрати даних транзакції. У разі апаратних або програмних збоїв система повинна повертатися до деякого узгодженим станом даних.
- Допоміжні засоби повинні дозволяти розробнику або адміністратора бази
даних передбачити і оптимізувати продуктивність системи.
- Автоматична реорганізація і переміщення: система повинна забезпечувати можливість переміщення даних або автоматичну реорганізацію фізичної структури.