2.2.2. Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение системы представляет собой комплекс физических устройств, на которых существует база данных. Оно состоит из одного или нескольких компьютеров, дисководов, мониторов, принтеров, магнитофонов, соединительных кабелей и других вспомогательных и соединительных устройств.

Для обработки данных в базах данных могут использоваться универсальные компьютеры, мини-компьютеры или персональные компьютеры. Универсальные компьютеры и мини-компьютеры традиционно используются в качестве основы для поддержания доступа многих пользователей к общей базе данных. Персональные компьютеры часто используются для баз данных, с которыми работает один пользователь.

Основным способом хранения баз данных является хранение на дисках, поскольку к ним возможен произвольный доступ, без которого работать с базой данных невозможно. Настольные компьютеры, мониторы и принтеры используются для ввода и извлечения информации из базы данных. Ленты являются недорогим средством быстрого создания резервных копий хранящихся на дисках данных.

Успешная работа современных информационных систем сильно зависит от совершенства технологии аппаратного обеспечения. Для поддержания и управления огромным количеством данных, хранящихся в базе данных, требуется очень большой объем оперативной памяти и дисков. Кроме того, в системе с большим числом пользователей для того, чтобы за приемлемое время извлекать нужную им информацию, необходимо быстро выполнять огромное количество обращений к данным, для чего требуется высокое быстродействие компьютеров, сетей и периферийных устройств. К счастью, за время развития баз данных мощность компьютерного оборудования заметно выросла, а стоимость значительно снизилась. Благодаря этому стало возможным широкое распространение информационных систем, использующих базы данных.

2.2.2. Программное обеспечение

Между собственно физической базой данных, т.е. данными, которые в действительности сохранены во внешней памяти компьютера, и конечными пользователями системы располагается уровень программного обеспечения – система управления базами данных. СУБД располагает средствами добавления, выборки, обновления и удаления данных, а также другими компонентами, обеспечивающими настройку системы базы данных, тестирование, выполнение вспомогательных функций, таких как восстановление баз данных, сбор статистики о функционировании системы и др.

Языковые средства СУБД являются важнейшей компонентой системы баз данных, поскольку в конечном счете они обеспечивают интерфейс пользователей разных категорий с базой данных. Современные СУБД обладают достаточно широким спектром языковых средств, среди которых выделяют языки описания данных, языки манипулирования данными, языки запросов и др.

С помощью языка описания данных (ЯОД) определяется схема, или структура организации данных, в виде объектов и связей между ними. В основу той или иной структуры положена концептуальная модель данных, отражающая в базе данных наиболее существенные с точки зрения пользователей особенности предметной области. Более подробно концептуальная модель будет рассмотрена позднее при обсуждении этапов проектирования баз данных.

Языки манипулирования данными (ЯМД) определяют допустимые операции, которые можно выполнить на основе выбранной структуры данных, и разделяются на две большие группы: процедурные и непроцедурные. При использовании процедурных языков требуется указать, какие действия и над какими объектами базы данных необходимо выполнить, чтобы получить результат. Как правило, такие языки ориентированы на обработку отдельных записей данных. В непроцедурных языках указывается, что надо получить в результате, а не как этого достичь. Они основаны на реляционном исчислении и ориентированы на операции сразу над множеством записей.

Большинство операций по обработке данных может быть выполнено с помощью языка запросов. Запрос – входное сообщение к информационной системе на выделение и изменение информационных ресурсов, содержащее условие на поиск, выборку и обработку данных.

В зависимости от возможностей языка запросов и системы хранения данных в тексте запроса могут быть указаны дополнительные действия, такие как упорядочение найденных данных, выполнение элементарных вычислений и др. В настоящее время основным языком запросов, общения с базами данных является язык SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов. Язык является непроцедурным языком и не содержит имеющихся в обычных языках программирования операторов управления, организации подпрограмм, ввода-вывода и т.п. Формулирование запроса к базе данных на проведение определенных операций над данными производится на естественном для пользователя языке (английском).

Таким образом, основной функцией, выполняемой СУБД, является предоставление пользователю базы данных возможности работать с ней, не вникая в детали на уровне аппаратного обеспечения.