Тема_1 (1122328)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Назначение технологии баз данных.Функции и основные компоненты системуправления базами данныхС.Д. Кузнецов. Базы данных. Тема 1.03.09.2009С.Д. Кузнецов. Базы данных.Технология БД. Функции СУБД.1План (1)Информационные системы и устройствавнешней памятиФайловые системыСтруктуры файловЛогическая структура файловых систем иименование файловАвторизация доступа к файламСинхронизация многопользовательского доступаОбласти разумного применения файлов03.09.2009С.Д. Кузнецов.

Базы данных.2Технология БД. ФунПлан (2)Потребности информационных системСтруктуры данныхЦелостность данныхЯзыки запросовТранзакции, журнализация имногопользовательский режимОсновные функции и компоненты СУБДСУБД как независимый системный компонентФункции СУБДТиповая организация современной СУБД03.09.2009С.Д. Кузнецов. Базы данных.3Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (1)Информационная система (ИС) – программный комплекс,функции которого состоят: в поддержке надежного долговременного храненияинформации в памяти компьютера; в выполнении требуемых для данного приложенияпреобразований информации и/или вычислений; в предоставлении пользователям системы удобного и легкоосваиваемого интерфейса.Объемы данных, с которыми приходится иметь дело ИС,достаточно велики, а сами данные обладают достаточносложной структурой.Классическими примерами ИС являются банковскиесистемы, системы резервирования авиационных илижелезнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.

д.03.09.2009С.Д. Кузнецов. Базы данных.4Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (2)Надежное и долговременное хранениеинформации можно обеспечить только приналичии запоминающих устройств, сохраняющихинформацию после выключения электропитания.Оперативная (основная) память (ОП) этимсвойством обычно не обладает.В первые десятилетия развития вычислительнойтехники использовались два вида устройстввнешней памяти: магнитные ленты и магнитныебарабаны.03.09.2009С.Д. Кузнецов.

Базы данных.5Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (3)Емкость магнитных лент достаточновелика, но по своей природе ониобеспечивают только последовательныйдоступ к данным.Емкость магнитной лентыпропорциональна ее длине.Чтобы получить доступ к требуемой порции данных, нужно всреднем перемотать половину ее длины.Но чисто механическую операцию перемотки нельзявыполнить очень быстро.Поэтому быстрый произвольный доступ к данным намагнитной ленте, очевидно, невозможен.03.09.2009С.Д. Кузнецов.

Базы данных.6Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (4)Магнитный барабан – массивный металлическийцилиндр с намагниченной внешней поверхностьюи неподвижным пакетом магнитных головок.Такие устройства обеспечивали возможностьдостаточно быстрого произвольного доступа кданным, но позволяли сохранять сравнительнонебольшой объем хранения данных.Быстрый произвольный доступ осуществлялся благодарявысокой скорости вращения барабана и наличию отдельнойголовки на каждую дорожку магнитной поверхностиОграниченность объема была обусловлена наличием всегоодной магнитной поверхности.03.09.2009С.Д.

Кузнецов. Базы данных.7Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (5)Эти ограничения не очень существенны для систем численныхрасчетов.В чем состоят реальные потребности разработчиков системчисленных расчетов?Во-первых, для получения требуемых результатов серьезныевычислительные программы должны проработать достаточнодолгое время (недели, месяцы, годы).Требуется использовать программное сохранение частичныхрезультатов вычислений, чтобы при возникновениинепредвиденных сбоев аппаратуры можно было продолжитьвыполнение расчетов с некоторой контрольной точки.Для сохранения промежуточных результатов идеально подходятмагнитные ленты:при выполнении процедуры установки контрольной точки данныепоследовательно сбрасываются на ленту;при необходимости перезапуска от сохраненной контрольной точкиданные также последовательно с ленты считываются.03.09.2009С.Д.

Кузнецов. Базы данных.8Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (6)Вторая традиционная потребность численныхпрограммистов – максимально большой объем ОП.Большая ОП требуется, чтобы обеспечить программе быстрый доступ к большомуколичеству обрабатываемых данных; позволить выполнять сложные вычислительные программыбольшого объема.Поскольку объем реально доступной в ЭВМ ОП всегдаявлялся недостаточным для удовлетворения потребностейвычислений, требовалась быстрая внешняя память (ВП) дляорганизации оверлеев и/или виртуальной памяти.Для этого идеально подходили магнитные барабаны.Обеспечивается быстрый доступ к внешней памяти.Для расширения ОП одной программы большой объемвнешней памяти не требуется.03.09.2009С.Д.

Кузнецов. Базы данных.9Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (7)Далее заметим, что, даже если программа должна обработать (илипроизвести) большой объем информации, при программированииможно продумать расположение этой информации во ВП, чтобыпрограмма работала как можно быстрее.Развитая поддержка работы с ВП со стороны общесистемныхпрограммных средств не обязательна, а иногда и вредна, посколькуприводит к дополнительным накладным расходам аппаратныхресурсов.Однако для ИС, в которых объем постоянно хранимых данныхопределяется спецификой бизнес-приложения, а потребность втекущих данных – пользователем приложения, одних только магнитныхбарабанов и лент недостаточно.Емкость магнитного барабана просто не позволяет долговременнохранить данные большого объема.Использованию магнитных лент в оперативном режиме мешает ихпоследовательная природа.От ИС требуется высокая средняя скорость выполнения операций приналичии больших объемов данных.03.09.2009С.Д.

Кузнецов. Базы данных.10 Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (8)Требования к устройствам внешней памяти состороны бизнес-приложений вызвалипоявление устройств внешней памяти сосъемными пакетами магнитных дисков иподвижными головками чтения/записи, чтоявилось революцией в историивычислительной техники.Эти устройства памяти обладали существенно большей емкостью,чем магнитные барабаны (за счет наличия несколькихмагнитных поверхностей); обеспечивали удовлетворительную скорость доступа кданным в режиме произвольной выборки; позволяли иметь архив данных практическинеограниченного объема за счет возможности сменыдискового пакета на устройстве.03.09.2009С.Д. Кузнецов. Базы данных.11 Технология БД.

ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (9)Магнитные диски представляют собой пакетымагнитных пластин, между которыми на одномрычаге двигается пакет магнитных головок.Шаг движения пакета головок являетсядискретным, и каждому положению пакетаголовок логически соответствует цилиндр пакетамагнитных дисков.На каждой поверхности цилиндр «высекает»дорожку, так что каждая поверхность содержит число дорожек,равное числу цилиндров.При разметке магнитного диска каждая дорожка размечается наодно и то же количество блоков; таким образом, предельнаяемкость каждого блока составляет одно и то же число байтов.Для выполнения обмена с магнитным диском на уровнеаппаратуры нужно указать номер цилиндра, номер поверхности,номер блока на соответствующей дорожке и число байтов, котороенужно записать или прочитать от начала этого блока.03.09.2009С.Д.

Кузнецов. Базы данных.12 Технология БД. ФунИнформационные системы иустройства внешней памяти (10)При выполнении обмена с диском аппаратура выполняеттри основных действия:подвод головок к нужному цилиндру (обозначим времявыполнения этого действия как tпг);поиск на дорожке нужного блока (время выполнения – tпб);собственно обмен с этим блоком (время выполнения – tоб).Тогда, как правило, tпг>>tпб>>tоб, потому что подводголовок – это механическое действие, причем в среднемнужно переместить головки на расстояние, равноеполовине радиуса поверхности, а скорость передвижения головок не можетбыть слишком большой по физическим соображениям.Поиск блока на дорожке требует прокручивания пакета магнитных дисков всреднем на половину длины внешней окружности; скорость вращения дискаможет быть существенно больше скорости движения головок, но она тожеограничена законами физики.Для выполнения же обмена нужно прокрутить пакет дисков всего лишь наугловое расстояние, соответствующее размеру блока.Таким образом, из всех этих действий в среднем наибольшее время занимаетпервое, и поэтому существенный выигрыш в суммарном времени обмена присчитывании или записи только части блока получить практически невозможно.03.09.2009С.Д.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций