2. Архитектура информационной системы

2.1. Компоненты систем баз данных

В интегрированной системе баз данных данные не привязаны к какому-либо приложению и не контролируются им (рис. 2.1.). Кроме того, возможно многократное и разнообразное использование одних и тех же данных различными приложениями. СУБД является посредником между пользователями приложений и данными.

П ользователь 1 Пользователь 2 Пользователь 3 Пользователь 4

Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3

Система управления базой данных

Данные

Рис. 2.1. Интегрированная система БД

Например, в БД имеются файлы, содержащие сведения о следующих объектах: клиенты, заказы, товары и запасы. Пусть приложение 1 связано с управлением запасами, приложение 2 – с обработкой заказов, а приложение 3 является финансовой системой. Различные приложения получают доступ к различным частям общего множества файлов данных. Например, система управления запасами будет работать только с файлом запасов, а система обработки заказов будет обращаться к файлам заказов, запасов, клиентов и счетов. То есть, каждое приложение использует некоторое подмножество множества данных, контролируемых системой.

Подмножество БД, необходимое конкретному приложению, называется представлением (view). Отдельные элементы данных могут иметь различное оформление в зависимости от того, с помощью какого представления производится обращение к ним. Данные, являющиеся в одном представлении десятичным числом, могут трактоваться как целое в другом и иметь при этом одинаковые или различные имена. СУБД должна поддерживать эти разнообразные представления множества данных.

Концепция интегрированного использования данных предполагает не только использование одних и тех же данных множеством приложений, но и то, что эти данные могут использоваться разными приложениями в одно и то же время. Этот процесс называется параллелизмом. СУБД должна предоставлять возможность параллельного доступа и управлять им.

Кроме того, СУБД должна обеспечивать гарантии безопасности и целостности базы данных, чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, а также восстановить их в случае системных сбоев.

В целом СУБД обеспечивает следующие возможности.

1. Интеграцию и совместное использование данных различными приложениями.

2. Способность поддерживать разнообразные представления одних и тех же данных.

3. Управление параллельным доступом к данным.

4. Гарантию безопасности и целостности данных.

Система базы данных состоит из следующих компонентов.

1. Пользователи – люди, использующие данные.

2. Приложения – программы пользователей, с помощью которых пользователи обращаются к системе за требуемыми данными.

3. СУБД – программное обеспечение, которое управляет доступом к данным и обеспечивает безопасность и целостность данных, а также параллельный доступ к ним.

4. Система-хост – программное обеспечение, осуществляющее доступ к файлам, в которых хранятся строки данных.

5. Данные – строки данных, хранящиеся в файлах.

СУБД генерирует запросы, позволяющие использовать функциональные возможности системы-хоста для обслуживания различных приложений. СУБД – это дополнительный уровень программного обеспечения, надстроенный над программным обеспечением системы-хоста.

Система базы данных имеет следующие уровни:

П ользователи

П риложения

С истема управления базой данных

Система-хост

Хранящиеся данные

Рис. 2.2. Уровни системы баз данных

На нижнем уровне находятся данные, хранящиеся в множестве физических файлов (физическая память базы данных). На верхнем уровне находятся приложения с их собственными представлениями одних и тех же данных (рис. 2.2). Каждое представление БД – это определенная логическая структура, построенная из физических данных. Связь между физической памятью БД и ее разнообразными логическими версиями состоит из трех уровней.