Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009, страница 2

А. Ф. Можайского. Отбор материала выполнен на основе общих требований программ дисциплины «Базы данных» для ряда технических и экономических специальностей высших учебных заведений, изложенных в Государственном образовательном стандарте.Авторы благодарят руководство издательства «БХВ-Петербург» в лицеВ. А. Сергеева и Е. В. Кондуковой за предоставленную возможность использовать материалы из книги "Мещеряков Е. В., Хомоненко А. Д. Публикациябаз данных в Интернете. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001", а также выражаютпризнательность Е.

В. Мещерякову за совместную подготовку материалов 4-йчасти книги, В. В. Гридину — за помощь в подготовке материалов 10-й главыпо СУБД Access, С. В. Кирюшкину - за участие в подготовке материалов подраздела 9.4 по технологии ADO .NET, Д. В. Жарову — за помощь в подготовкематериалов по серверу Apache, А. Н. Гоголеву — за помощь в отладке приложений Java, А. В. Кудашеву — за помощь в подготовке материалов по технологии применения CASE-систем для проектирования и разработки информационных систем, Д.

С. Зонову — за помощь в подготовке материалов 12-йглавы по СУБД Visual FoxPro.АвторыОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯБАЗ ДАННЫХ1. Введение в базы данныхВ разделе рассматриваются базы данных и информационные системы. Описываются основные понятия баз данных и систем управления базами данных.Дается характеристика вариантов организации информационной системы поархитектуре клиент-сервер. Приводится классификация СУБД, и описываются основные их функции. Рассматриваются варианты создания приложений иорганизации взаимодействия пользователей с информационными системами.1.1. Базы данных и информационные с и с т е м ыВ основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные системы( И С ) . Автоматизированными называют ИС, в которых применяют технические средства, в частности ЭВМ. Большинство существующих И С являются автоматизированными, поэтому для краткости просто будем называть их ИС.В широком понимании под определение ИС подпадает любая система обработки информации.

По области применения ИС можно разделить на системы,используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военномделе, социальной сфере, торговле и других отраслях. По целевой функции ИСможно условно разделить на следующие основные категории: управляющие,информационно-справочные, поддержки принятия решений.Заметим, что иногда исиользуется более узкая трактовка поуштия ИС каксовокупности аппаратно-программных средств, задействованных для решениянекоторой прикладной задачи. В организации, например, могут существоватьинформационные системы, на которых соответственно возложены следующиезадачи: учет кадров и материально-технических средств, расчет с поставщиками и заказчиками, бухгалтерский учет и т.

п.Банк данных является разновидностью ИС, в которой реализованы функции централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации, организованной в одну или несколько баз данных.10Часть 1. Основы построениябазданныхБанк данных (БнД) в общем случае состоит из следующих компонентов:базы (нескольких баз) данных, системы управления базами данных, словаряданных, администратора, вычислительной системы и обслуживающего персонала. Вкратце рассмотрим названные компоненты и некоторые связанныес ними важные понятия.База данных ( Б Д ) представляет собой совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы иотображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемойпредметной области.БД бывают централизованными (хранятся на одном компьютере) и распределенными (хранятся на нескольких компьютерах некоторой сети).Логическую структуру хранимых в базе данных называют моделью представления данных.

К основным моделям представления данных (моделямданных) относятся следующие: иерархическая, сетевая, реляционная, постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная (см. раздел 2).Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых ипрограммных средств, предназначенный для создания, ведения и совместногоиспользования БД многими пользователями.

Обычно СУБД различают поиспользуемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.Одними из первых СУБД являются следующие системы: IMS (IBM, 1968 г.),IDMS (Cullinet, 1971 г.), ADABAS (Software AG, 1969 г.) и И Н Э С ( В Н И И С ИАН СССР, 1976 г.).

Количество современных систем управления базами данных исчисляется тысячами.Приложение представляет собой программу или комплекс программ,обеспечивающих автоматизацию обработки информации для прикладнойзадачи. Нами рассматриваются приложения, использующие БД. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системыпрограммирования, использующей средства доступа к БД, к примеру Delphiили С++ Builder. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложениями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, — внешними приложениями.Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД и не нужно использовать приложения, создание которых обычно требует программирования.

Приложения разрабатывают главным образом в случаях, когда требуется сделать работу пользователей более удобной или автоматизироватьрутинные операции с БД.Словарь данных ( С Д ) представляет собой подсистему БнД, предназначенную для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов БД друг с другом, типах данных и форматах ихпредставления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты иразграничения доступа и т.

п.1. Введениев базыданных11Словарь данных, иначе называемый системным каталогом, как следует изопределения, является хранилищем служебной информации о данных в базе(«данных о данных», или метаданных).Функционально СД присутствует во всех БнД, но не всегда выполняющий эти функции компонент имеет именно такое название. Чаще всего функции СД выполняются СУБД и вызываются из основного меню системы илиреализуются с помощью ее утилит.Если СД является частью БД, то его называют интегрированным СД, в противном случае СД является автономным. Автономные словари данных обычноиспользуют не только в интересах собственно данных базы, но и в целях управления другими информационными ресурсами организаций при разработке структур баз данных на этапе проектирования, для ведения документации,управления проектами и т.

д.Стандартизация интерфейса СД привела к разработке службы словаряинформационных ресурсов (Information Resource Dictionary System - IRDS).Служба IRDS имеет четыре интерфейса: графический, командный язык, экспорта/импорта и прикладных программ. Реализация IRDS представляет собой программный инструмент для унифицированного управления различными информационными ресурсами организации группами пользователей иприложениями. Введение IRDS может быть целесообразно на ранних этапахпроектирования БД организации, когда необходимо отложить привязку БДк конкретной СУБД. Кроме того, с помощью служб IRDS можно переноситьинформацию между IRDS-совместимыми СД различных СУБД (независимо от используемой в них модели данных).Администратор базы данных (АБД) есть лицо или группа лиц, отвечающих за выработку требований к БД, ее проектирование, создание, эффективное использование и сопровождение.

В процессе эксплуатации АБД обычно следит за функционированием информационной системы, обеспечиваетзащиту от несанкционированного доступа, контролирует избыточность, непротиворечивость,сохранностьидостоверностьхранимойв БД информации. Для однопользовательских информационных систем функции АБД обычно возлагаются на лиц, непосредственно работающих с приложением БД.В вычислительной сети АБД, как правило, взаимодействует с администратором сети.

В обязанности последнего входят контроль за функционированием аппаратно-программных средств сети, реконфигурация сети, восстановление программного обеспечения после сбоев и отказов оборудования,профилактические мероприятия и обеспечение разграничения доступа.Вычислительная система (ВС) представляет собой совокупность взаимосвязанных и согласованно действующих ЭВМ или процессоров и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приема, обработки и выдачи информации потребителям. Поскольку основными функциями БнД12Часть 1.

Основы построениябазданныхявляются хранение и обработка данных, то используемая ВС, наряду с приемлемой мощностью центральных процессоров (ЦП) должна иметь достаточныйобъем оперативной и внешней памяти прямого доступа.Обслуживающий персонал выполняет функции поддержания технических и программных средств в работоспособном состоянии. Он проводит профилактические, регламентные, восстановительные и другие работы по планам, а также по мере необходимости.1.2. Архитектура информационной с и с т е м ыЭффективность функционирования информационной системы ( И С ) вомногом зависит от ее архитектуры.

В настоящее время перспективной является архитектура клиент-сервер. В достаточно распространенном варианте онапредполагает наличие компьютерной сети и распределенной базы данных,включающей корпоративную базу данных ( К Б Д ) и персональные базы данных ( П Б Д ) . КБД размещается на компьютере-сервере, П Б Д размещаютсяна компьютерах сотрудников подразделений, являющихся клиентами корпоративной БД.Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом — компьютер (программа), использующий этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сетимогут выступать, к примеру, базы данных, файловые системы, службы печати,почтовые службы. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он управляет. Например, если управляемым ресурсом является база данных, то соответствующий сервер называется сервером базы данных.Достоинством организации информационной системы по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной и н ф о р м а ц и е й .Архитектура клиент-сервер допускает различные варианты реализации.Исторически первыми появились распределенные ИС с применением файлсервера (рис.