База данных (БД) является ядром банка данных и представляет совокупность взаимосвязанных и вместе хранящихся данных из определенной предметной области, организованных специальным образом и хранимых во внешней памяти (файлах базы данных).
В компьютерных базах данных может содержаться любая информация: от простого текста (например, фамилия, имя и адрес) до сложной структуры, включая рисунки, звуки и изображения. Хранение данных в заранее известном формате позволяет извлекать данные в желаемом формате благодаря использованию разных методов обработки. Функционирование базы данных обеспечивает администратор базы данных.
Администратор базы данных — лицо, отвечающее за выработку требований к базе данных, её проектирование, реализацию, эффективное использование и сопровождение, включая управление учётными записями пользователей БД и защиту от несанкционированного доступа. Не менее важной функцией администратора БД является поддержка целостности базы данных. Целостность БД - свойство БД, означающее, что база данных содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую и достаточную для корректного функционирования приложений.
Система управления базой данных (СУБД) - это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
К функциям СУБД относится:
перевод схемы, определяющей структуру данных и записанной на языке определения данных в некоторое внутреннее представление, используемой системой при дальнейшей работе с данными;
создание БД (загрузка данных в БД);
реализация запросов пользователей (формулируемых на специальном языке, принятом в данной СУБД) на сортировку и отбор по заданным критериям, а также извлечение некоторой части БД, что может сопровождаться редактированием и обработкой информации;
обновление некоторой части БД без изменения структуры данных;
обеспечение защиты данных и приоритетов в их использовании.
Можно сказать, что основная функция СУБД - это предоставление пользователю БД возможности работы с ней, не вникая в детали на уровне аппаратного обеспечения. То есть все запросы пользователя к БД, добавление и удаление данных, выборки, обновление данных - все это обеспечивает СУБД.
Программы, с помощью которых пользователи работают с базой данных, называются приложениями. В общем случае с одной базой данных могут работать множество различных приложений. Например, если база данных моделирует некоторое предприятие, то для работы с ней может быть создано приложение, которое обслуживает подсистему учета кадров, другое приложение может использоваться для расчета заработной платы сотрудников, третье предназначено для планирования производственного процесса и т. д. При рассмотрении приложений, работающих с одной базой данных, предполагается, что они могут работать параллельно и независимо друг от друга, и именно СУБД призвана обеспечить работу множества приложений с единой базой данных таким образом, чтобы каждое из них выполнялось корректно, но учитывало все изменения в базе данных, вносимые другими приложениями. Приложения могут создаваться как в среде СУБД, так и вне СУБД - с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД (например, Delphi или C++ Builder).
Для работы с базой данных во многих случаях можно обойтись только средствами СУБД, скажем, создавая запросы и отчеты. Приложения разрабатывают главным образом в случаях, когда требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователя.
Пользователи банков данных
Как любой программно-организационный и технический комплекс, банк данных существует во времени и в пространстве. Он имеет определенные стадии своего развития:
Проектирование.
Реализация.
Эксплуатация.
Модернизация и развитие.
Полная реорганизация.
На каждом этапе своего существования с банком данных связаны разные категории пользователей. Определим основные категории пользователей и их роль в функционировании банка данных.
Конечные пользователи
Это основная категория пользователей, в интересах которых и создается банк данных. В зависимости от особенностей создаваемого банка данных круг конечных пользователей может существенно различаться. Это могут быть случайные пользователи, обращающиеся к БД время от времени за получением некоторой информации, а могут быть регулярные пользователи. В качестве случайных пользователей могут рассматриваться, например, возможные клиенты фирмы, просматривающие каталог продукции или услуг с обобщенным или подробным их описанием. Регулярными пользователями могут быть сотрудники организации, работающие со специально разработанными для них программами, которые обеспечивают автоматизацию их деятельности при выполнении своих должностных обязанностей. Главный принцип состоит в том, что от конечного пользователя не должно требоваться каких-либо специальных знаний в области вычислительной техники и языковых средств.
Администраторы банка данных
Это группа пользователей, которая на начальной стадии разработки банка данных отвечает за его оптимальную организацию с точки зрения одновременной работы множества конечных пользователей, на стадии эксплуатации отвечает за корректность работы данного банка информации в многопользовательском режиме. На стадии развития и реорганизации эта группа пользователей отвечает за возможность корректной реорганизации банка без изменения или прекращения его текущей эксплуатации. Таким образом, пользователи этой группы отвечают за создание БД, технический контроль, обеспечение быстродействия системы, ее техническое обслуживание.
Разработчики и администраторы приложений (прикладные программисты)
Это группа пользователей, которая функционирует во время проектирования, создания и реорганизации банка данных. Администраторы приложений координируют работу программистов при разработке конкретного приложения или группы приложений, объединенных в функциональную подсистему. Разработчики конкретных приложений работают с той частью информации из базы данных, которая требуется для конкретного приложения, они отвечают за написание прикладных программ, использующих БД. Для этих целей применимы различные языки программирования.
Не в каждом банке данных могут быть выделены все типы пользователей. Так при разработке информационных систем с использованием настольных СУБД администратор банка данных, администратор приложений и разработчики часто существует в одном лице. Однако при построении современных сложных корпоративных баз данных, которые используются для автоматизации всех или большей части бизнес-процессов в крупной фирме или корпорации, могут существовать и группы администраторов приложений, и отделы разработчиков.
Архитектура базы данных
В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должны быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась предложенная американским комитетом по стандартизации ANSI (American National Standards Institute) трехуровневая система организации БД, в соответствии с которой выделяют три уровня представления данных (рис. 1).
Рис. 1. Трехуровневая система организации БД
Достарыңызбен бөлісу: |