Дәріс №2. Деректер базасының концепциясы

1. 
   ДБ-на қойылатын талаптар.
   
2. 
   ДБ құру концепциясы.
   
3. 
   ДБ жобалау әдістемесі.
   
4. 
   ДБ пайдалану әдістемесі.
   

Концепцияның құрама бөліктеріне принциптер мен әдістемелер жиынтығы жатады.

1. Деректер базасына қойылатын талаптар

Қазіргі Деректер базасына, сонымен қатар ДББЖ келесі негізгі талаптар қойылады.

1. 
   Жоғарғы жылдамдық (сұранысқа аз уақыт беру).
   

2. 
   Деректерді жаңартудың қарапайымдылығы.
   
3. 
   Деректердің тәуелсіздігі.
   
4. 
   Деректердің көптеген пайдаланушылармен қолданылуы.
   
5. 
   Деректердің қауіпсіздігі – деректерді жоюдан қорғау.
   
6. 
   Құруды қарапайымдау және ДБ эксплуатациялау (ДББЖ).
   
7. 
   Сәйкес пәндік облыстың деректерін көрсету адекваттылығы.
   
8. 
   Пайдаланушының интерфейсі.
   

Бастапқыда (60-шы жылдың басында) сақтаудың файлдық жүйесі пайдаланылды. Деректердің аз саны және есептеудің үлкен көлемімен сипатталатын инженерлік есептерді шешу үшін деректер программада сақталды. Деректерді ұйымдастыру әдісі пайдаланылды, олардың жоғарғы сыйымдылығы бар болды, деректердің толық тәуелділігі болды. Деректердің үлкен көлемі мен есептеудің аз бөлігімен ерекшеленетін экономикалық-басқарушылық есептердің (басқарудың ақпараттық жүйесі - MIS) пайда болуымен деректердің көрсетілген ұйымдастырылуы тиімсіз болып шықты. Деректерді реттеу қажет болды, оны екі критерий бойынша жүргізуге болатыны анықталды: пайдалану (ақпараттық массивтер); сақтау (деректер базасы). Алғашында ақпараттық массивтерді пайдаланды, бірақ кейін деректер базасы ерекшелене түсті. Тек деректерді сақтауға арналған файлдарды пайдалану 1959 жылы Мак Гримен ұсынылды. Осы файлдарға кіру әдісі құрастырылды, осы кезде физикалық және логикалық құрылымдар бір-бірімен ерекшеленді, ал деректердің физикалық орналасуын логикалық көріністің өзгеруінсіз ауыстыруға болды.

1963 жылы С. Бахман деректердің желілік моделімен IDS бірінші өндірістік деректер базасын құрды. Деректерге кіру сәйкес программалық қамтама көмегімен жүзеге асты. 1969 жылы деректердің желілік моделіне арналған CODASYL стандарттар жиынтығын құрған топ құрылды.

Шынында басында қазіргі деректер базасының архитектурасы пайдалана бастады. Архитектура деп құрылымның әр түрлілігін айтамыз, онда қандай да бір элемент басқа элементке ауыстырылуы мүмкін, ену және шығу сипаттамасы бірінші элементке сәйкес келеді. Деректер базасы технологиясының дамуында М. Коддпен 1970 жылы ұсынылған деректердің реляциялық модель парадигмасы ұсынылды. Парадигманы шындықтың белгісін көрсететін түсініктер жүйесіне айналған ғылыми теория деп түсіну керек. Енді логикалық құрылымды бір физикалық мәліметтен алуға болды, яғни бір физикалық мәліметке кіру әр түрлі жол қосымшаларымен жүзеге асырылды.Деректердің бүтіндігі мен тәуелсіздігін қамтамасыз ету мүмкіндігі туды.

70-ші жылдың соңында қазіргі ДББЖ пайда болды, олар физикалық және логикалық тәуелсіздікті, Деректердің қауіпсіздігін қамтамасыз етті. Соңғы он жыл бөлшектелген және объекті-қалыптамалы деректер базасының дамуымен сипатталады, олардың сипаттамасы автоматтандыру әдісінің қосымшасымен анықталады.

Басқарудың автоматтандырылған ДБ жүйесін құрудың екі нұсқасы бар.

Олардың біріншісі 80-ші жылдары кең пайдаланылған және құжатайналымды (мекеменің жұмысы процесінде жүргізілетін құжаттар жиынтығы) автоматтандырумен байланысты классикалық (дәстүрлі) деген ат алған. Шығу және ену координаттары болып құжаттар табылады.

Келесі тезис пайдаланылды. Деректер алгоритмдерге қарағанда қозғалыссыз, сондықтан кез келген алгоритм үшін пайдалануға болатын әДБебап ДБ құру керек. Бірақ әДБебап ДБ құру тиімсіз болғаны анықталды. Осы уақытқа дейін пайдаланылған деректерді интеграциялау концепциясы олардың көлемінің өсуіне байланысты жағдайсыз болып қалды. Сонымен қатар кең қолданылатын стандартты алгоритмдерге негізделген қосымшалар (мысалы, мәтіндік, графикалық редакторлар) пайда бола бастады. Стандартты алгоритмдер басқаруда (бизнесте) пайда бола бастады.

90-шы жылдарға қарай басқаруды автоматтандырумен байланысты екінші нұсқа құрылды. Ол деректер анықталатын қосымшалардың стандартты алгоритмдерін бастапқыда шығаруды көрсетеді. Бұл нұсқаның маңыздылығын тек объекті-қалыптамалы программалау күшейтті.

ДБ жұмыс істеуде бір және көпқолданбалы (әр түрлі порттар арқылы бір компьютерге бірнеше қолданушылар қосылады) режимдер болуы мүмкін.

ДБ жоғарғы (восходящее) және төменгі (нисходящее) жобалау пайдаланылады. Біріншісі деректердің әр түрлі моделін пайдаланумен орындалатын жергілікті деректер базасымен жобаланған интеграция кезінде бөлшектенген ДБ-да қолданылады. Орталықтандырылған ДБ үшін сипаттама төменгі жобалау болып табылады.

Құру әдістемесі мен ДБ пайдалану әдістемесін бөліп қарау керек. ДБ әдістемесі жобалау процедурасында анықталады, бірақ пайдалану процедурасында да көрінеді.

3. Деректер базасын жобалау әдістемесі

Классикалық нұсқада деректер базасын қарастыру әдістемесінің көптеген түрі бар, бірақ көбінесе ANSI/SPARC әдістемесі қолданылады.

Орталықтандырылған ДБ жобалау процедурасының жиынтығын төрт сатыға жіктеуге болады.

Талапты анализдеу сатысында мекеме мақсаты құрылады, ДБ-на талаптар анықталады. Ол жалпы талаптар мен спецификалық талаптардан тұрады. Спецификалық талаптарды ұйымдастыру үшін көбінесе басқарудың әртүрлі деңгейіндегі персонал әдістемесі қолданылады. Барлық талаптар пайдаланушы мен ДБ жобалаушыға қатысты формада құжаттандырылады.

Концептуалды жобалау сатысы ДБ бастапқы жобасына пайдаланушының ақпараттық талабын суреттеу мен синтездеу жатады. Бастапқы деректер классикалық нұсқа кезінде пайдаланушының құжаты немесе қазіргі нұсқа кезінде қосымшалар алгоритмдерінің жиынтығы болуы мүмкін.

Логикалық жобалау процесінде деректерді жоғары деңгейлі көрсету пайдаланылатын ДББЖ құрылымына айналады. Сатының негізгі мақсаты қарапайымдаудың арнайы ережесін пайдаланумен деректердің шығымын жою болып табылады. Қарапайымдау мақсаты – деректердің қайталануын және жаңарту процедуралары кезінде ДБ мүмкін құрылымдық өзгеруін минималдау.

ДБ басқару процедурасы арнайы талқылауды қажет етеді. Ол бірқолданбалы режимде өте қарапайым. Көпөолданбалы режимде және бөлшектелген ДБ процедура қиындайды. Арнайы шаралар қолданбаудан бірнеше пайдаланушылардың бір уақытта кіруі кезінде бүтіндіктің бұзылуы. Бұл жағдайды жою үшін транзакция жүйесі және кестелер немесе жеке жазбаларды қодтау режимі пайдаланылады.