2.7. Администратор базы данных

Как уже отмечалось в главе 1, администратор данных (АД) — это человек, отвечающий за стратегию и политику принятия решений, связанных с данными предприятия, а адми­нистратор базы данных (АБД) — это человек, обеспечивающий необходимую техниче­скую поддержку для реализации принятых решений. Таким образом, АБД отвечает за общее управление системой на техническом уровне. Теперь опишем функции АБД более подробно.

• Определение концептуальной схемы

Администратор данных решает, какая именно информация должна храниться в базе данных, т.е. указывает те типы сущностей, в которых заинтересовано предприятие, а также определяет, какую информацию об этих сущностях необходимо вводить в базу данных. Этот процесс обычно называют логическим (или концептуальным) проекти­рованием базы данных. После того как содержимое базы данных на абстрактном уровне будет определено администратором данных, АБД создает соответствующую концептуальную схему, используя концептуальный язык определения данных. Объектная (откомпилированная) форма этой схемы будет использоваться в СУБД для получения ответов на запросы, связанные с доступом к данным. Исходная (не откомпилированная) форма будет играть роль справочного документа для пользо­вателей системы.

Следует отметить, что на практике редко все происходит точно по описанной вы­ше схеме. Иногда концептуальную схему создает сам АД, а логическим проектиро­ванием занимается АБД.

• Определение внутренней схемы

Администратор базы данных должен также решить, как данные будут пред­ставлены в хранимой базе данных. Этот процесс обычно называют физическим проектированием базы данных. После завершения физического проектирова­ния АБД создает соответствующие структуры хранения, используя внутренний язык определения данных (т.е. описывает внутреннюю схему). Кроме того, он определяет соответствующее отображение между внутренней и концептуаль­ной схемами. На практике концептуальный и внутренний языки определения данных (особенно первый) могут включать в себя средства определения этого отображения, однако две данные функции (создание схемы и определение отображений) должны быть четко разделены. Как и концептуальная схема, внутренняя схема и соответствующее отображение будут существовать в ис­ходной и объектной формах.

Обратите внимание на то, что проектирование осуществляется в определенной по­следовательности — вначале необходимо установить, какие данные требуются, а затем решить, как следует представить их в памяти. Физическое проектирование выполняется после логического.

• Взаимодействие с пользователями

В обязанности АБД входит также взаимодействие с пользователями для пре­доставления им необходимых данных и подготовки требуемых внешних схем (или оказания помощи пользователям в их подготовке) с применением при­кладного внешнего языка определения данных. (Как уже отмечалось, СУБД может поддерживать несколько различных внешних языков определения дан­ных.) Кроме того, необходимо определить отображение между каждой создан­ной внешней и концептуальной схемами. На практике внешний язык определе­ния данных может включать средства формирования этого отображения, но, опять же, схемы и отображения должны быть четко разделены между собой. Каждая внешняя схема и соответствующее ей отображение будут существовать в исходной и объектной формах.

Другие аспекты взаимодействия с пользователями включают консультации по раз­работке приложений, обеспечение требуемого технического обучения, предостав­ление помощи в выявлении и устранении возникающих проблем и прочие виды связанного с системой профессионального обслуживания.

• Определение требований защиты и обеспечения целостности данных

Как уже отмечалось, требования защиты и поддержки целостности данных рассмат­риваются как часть определения концептуальной схемы. Концептуальный язык оп­ределения данных должен включать в себя средства описания этих требований.

• Определение процедур резервного копирования и восстановления

После того как предприятие доверит хранение своих данных системе баз данных, оно станет полностью зависимым от бесперебойного функционирования этой системы. В случае повреждения какой-либо части базы данных вследствие ошибки человека, отказа оборудования или сбоя программ операционной системы очень важно иметь возможность восстановить утраченные данные с минимальной задержкой и с наи­меньшим воздействием на остальную часть системы. В идеале, данные, которые не бы­ли повреждены, совсем не должны затрагиваться в процессе восстановления. АБД должен разработать и реализовать, во-первых, подходящую схему восстановления, включающую периодическую выгрузку базы данных на устройство резервного копиро­вания (получение дампа), а во-вторых, процедуры загрузки базы данных из последнего созданного дампа в случае необходимости.

Помимо всего прочего, требование быстрого восстановления поврежденных данных является одной из тех причин, по которым желательно организовать хранение данных не в каком-либо одном месте, а распределить их по несколь­ким отдельным базам данных. Каждая из таких баз данных будет представлять собой оптимальный объект выгрузки или перезагрузки. В этой связи отметим, что уже существуют терабайтовые системы⁶ (т.е., грубо говоря, коммерческие сис­темы, хранящие больше триллиона байтов данных), а в будущем системы станут

ще более крупными. Понятно, что такие системы очень больших баз данных (Very Large DataBase — VLDB) требуют тщательного и продуманного администрирова­ния, в особенности если необходимо обеспечить для пользователей постоянный доступ к базе данных (а часто именно так и бывает). Однако для простоты рассуж­дений будем по-прежнему подразумевать, что мы имеем дело с единственной ба­зой данных.

• Управление производительностью и реагирование на изменяющиеся требования

Как отмечалось выше, в главе 1, АБД отвечает за такую организацию системы, при которой можно поддерживать производительность, оптимальную для всего предприятия в целом, а также за корректировку работы системы (т.е. ее настрой­ку) в соответствии с изменяющимися требованиями. Например, может возникнуть

необходимость в периодической реорганизации хранимой базы данных для обеспе­чения того, чтобы производительность системы всегда поддерживалась на прием­лемом уровне. Как уже упоминалось, любые изменения на уровне физического хранения данных (внутреннем уровне) должны сопровождаться соответствующи­ми изменениями в определении его отображения на концептуальный уровень, что позволит сохранить концептуальную схему неизменной.

Конечно, перечисленное выше — отнюдь не исчерпывающий список обязанностей АБД, а лишь попытка высказать некоторые соображения об их существе и охвате.

⁶ 1024 байт = 1 Кбайт (килобайт); 1024 Кбайт = 1 Мбайт (мегабайт); 1024 Мбайт = 1 Гбайт (гигабайт); 1024Гбайт = 1 Тбайт (терабайт); 1024Тбайт = 1 Пбайт (петабайт); 1024Пбайт = 1 Эбайт (эксабайт); 1024Эбайт = 1 Дбайт(дзстабайт); 1024Дбайт = 1 Йбайт (Йотабайт). Кстати, вопреки распространенному мнению, первый слог в английском слове gigabyte является открытым и произносится с мягким началь­ным g (как в слове "gigantic").

Терминологические дополнения

Наряду с терминологией Дейта можно встретить и несколько отличную терминологию в отношении архитектуры баз данных.

Центральной компонентой инфологической модели является описание объектов предметной области и связей между ними (ER-модель).

Описание предметной области всегда представлено в какой-то знаковой системе. Поэтому кроме отношений, присущих предметной области, возникают еще и отношения, обусловленные особенностями отображения ПО в языковой среде. Поэтому при построении ИЛМ должны учитываться такие лингвистические категории, как синонимия, омонимия, изоморфизм и др.

Кроме того, в инфологической модели должны быть отражены и алгоритмические зависимости между показателями. Обычно для этих целей используются графы взаимосвязи показателей, отражающие, какие показатели служат исходными для вычисления других (рис. 2.2.). Расчетные формулы, а также алгоритмы вычислений также в каком-то виде должны быть представлены в ИЛМ.

Следующим компонентом инфологической модели

является описание информационных потребностей

пользователей. Для этих целей используются специальные

языковые средства. Они должны отражать тип запроса,

объемно- частотные характеристики, режим

использования данных и т. п.

Инфологическая модель должна определять динамику

изменений предметной области.

Важной характеристикой предметной

области являются так называемые ограничения

целостности.