- •Лекция 2. Введение в базы и банки данных
- •Оглавление
- •Основные понятия
- •Файловые системы
- •Системы с использованием баз данных
- •Система управления базами данных – субд
- •Программное обеспечение
- •База данных
- •Классификация субд Классификация по типу принятой модели данных
- •Классификация по архитектуре
- •Классификация по способу доступа к бд
- •Двухзвенные Трехзвенные
- •Классификация по скорости обработки информации
- •Функции субд
- •2. Среда баз данных
- •2.1. Предметная область базы данных
- •2.2. Трехуровневая архитектура базы данных
- •3. Независимость от данных
- •4. Языки баз данных
- •2.5.1. Язык определения данных ddl
- •2.5.2. Язык управления данными – dml
- •2.6. Классификация моделей данных
- •2.6.1. Объектные модели данных
- •2.6.2. Модели данных на основе записей
- •2.6.3. Физические модели данных
- •2.7. Функции и службы субд
- •2.8. Компоненты субд
- •2 .9. Архитектура многопользовательских субд
- •2.9.2. Файловый сервер
- •2.9.3. Технология «клиент-сервер»
Лекция 2. Введение в базы и банки данных
Темы:
Оглавление
- понятие информационной системы (ИС), роль и место банка данных и базы данных в ИС
- файлы и файловые системы; среда базы данных
- трехуровневая архитектура баз данных: внешний, концептуальный и внутренний уровни.
- логическая и физическая независимость данных.
- классификация моделей данных.
- функции и службы СУБД.
- компоненты СУБД
- архитектура многопользовательских баз данных.
Основные понятия
Информационная система (ИС) – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Примеры информационных систем:
- система управления предприятием
- системы продажи билетов
- экспертные системы
- системы управления физическим экспериментом
Основой любой информационной системы является банк данных.
Банк данных (БнД) – автоматизированная система централизованного хранения и коллективного использования данных.
Фактически банк данных представляет собой систему баз данных
Компоненты банка данных:
- информационная база (база данных)
- лингвистические средства
- программные средства
- технические средства
- организационное и методическое обеспечение
База данных (БД) – совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимо от прикладных программ (ГОСТ 20886-85)
База данных – информационная модель предметной области в виде совокупности данных, хранимых в памяти компьютера и связанных между собой по правилам, которые определяют их общие принципы описания, хранения и манипулирования
Под информационной моделью понимают информацию об объекте, отобранную и структурированную в соответствии с заданной целью.
Система управления БД (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Модель данных – описание методов представления и обработки данных в СУБД, в том числе методов определения типов логических структур в базе данных, методов манипулирования данными и методов определения и поддержки целостности базы данных
Исторически первые базы данных создавались на основе файловых систем, и вся ответственность за работу с ними возлагалась на прикладное программное обеспечение, использовавшее эти базы. Файловые базы данных сегодня практически не применяются. В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария системы управления базами данных - СУБД.
Файловые системы
Файловая система – это набор прикладных программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции, например создание отчетов. Каждая программа хранит свои собственные данные и управляет ими.
В целом ситуация схематически может быть представлена на рис.2.
К аждый отдел обращается к своим собственным данным с помощью специализированных приложений. Набор приложений каждого отдела позволяет вводить данные, работать с файлами и генерировать некоторый фиксированный набор отчетов. Самым важным является то, что физическая структура и методы хранения записей файлов с данными жестко определены в коде программ приложений. Совершенно очевидно, что большое количество данных в отделах дублируется, и это характерно для любых файловых систем.
Ограничения, присущие файловым системам:
1) Разделение и изоляция данных (доступ к данным затруднителен)
2) Дублирование данных (неэкономное расходование ресурсов, возможность нарушения целостности данных)
3) Зависимость от данных (физическая структура данных зафиксирована в коде приложения)
4) Несовместимость файлов (зависимость структуры файла от кода приложения)
5) Фиксированные запросы -> быстрое увеличение количества приложений
6) Высокая стоимость разработки и сопровождения системы
Все перечисленные выше ограничения файловых систем являются следствием двух факторов:
определение данных содержится внутри приложений, а не хранится отдельно и независимо от них
помимо приложений не предусмотрено никаких других инструментов доступа к данным и их обработки.