3. Архитектура баз данных и субд

   1. Функции и компоненты субд

СУБД должна реализовывать 8 сервисов:

• Хранение, извлечение и обновление данных.

СУБД должна предоставлять пользователям возможность сохранять, извлекать и обновлять данные в базе данных.

Это самая фундаментальная функция СУБД.

• Каталог, доступный конечным пользователям.

СУБД должна иметь доступный конечным пользователям каталог, в котором хранится описание элементов данных, а также сами данные. Такой каталог называется системным – каталогом метаданных.

C:\DATA\IB\ sqledu01

это каталог данных

• Поддержка транзакций.

СУБД должна иметь механизм, который гарантирует выполнение либо всех операций обновления данной транзакции, либо ни одной из них.

Transaction = Transformation action.

Например, добавление нового сотрудника в базу данных.

Если во время выполнения транзакции произойдет сбой, например из-за выхода из строя компьютера, база данных попадает в противоречивое состояние, поскольку некоторые изменения уже будут внесены, а остальные – еще нет. Поэтому все частичные изменения должны быть отменены для возвращения базы данных в прежнее, непротиворечивое состояние.

• Сервисы управления параллельностью.

СУБД должна иметь механизм, который гарантирует корректное обновление базы данных при параллельном выполнении операций обновления многими пользователями.

Одна из основных целей создания и использования СУБД заключается в том, чтобы множество пользователей могло осуществлять параллельный доступ к совместно обрабатываемым данным.

Параллельный доступ сравнительно просто организовать, если все пользователи выполняют только чтение данных. Однако когда два или больше пользователей одновременно получают доступ к базе данных, то может возникнуть конфликт, если двое попытаются изменить одни и те же данные.

Один уменьшает, другой увеличивает какую-либо сумму. Сохраняется результат последнего обновления по времени.

• Сервисы восстановления.

СУБД должна предоставлять средства восстановления базы данных на случай какого-либо ее повреждения или разрушения.

В результате выхода из строя компьютера, на котором находится СУБД, может произойти сбой и база данных окажется в противоречивом состоянии. Кроме того, сам пользователь может захотеть откатить транзакцию.

• Сервисы контроля доступа к данным.

СУБД должна иметь механизм, гарантирующий возможность доступа к базе данных только санкционированных пользователей.

Термин безопасность относится к защите базы данных от преднамеренного или случайного несанкционированного доступа.

• Поддержка обмена данными по сети.

СУБД должна обладать способностью к интеграции с сетевым программным обеспечением.

Удаленные пользователи должны иметь возможность доступа к централизованной базе данных по сети. Такой режим называется распределенной обработкой.

• Служба поддержки целостности данных.

СУБД должна обладать инструментами контроля за тем, чтобы данные и их изменения соответствовали заданным правилам.

Целостность БД означает корректность и непротиворечивость хранимых данных. Она может рассматриваться как еще один тип защиты базы данных. Целостность связана с качеством самих данных. Целостность обычно выражается в виде ограничений или правил сохранения непротиворечивости данных (бизнес – правил), которые не должны нарушаться.

Дополнительные сервисы.

• Службы поддержки независимости от данных.

СУБД должна обладать инструментами поддержки независимости программ от фактической структуры базы данных. Физическая и логическая независимость рассмотрена ранее.

• Вспомогательные службы:

1. Утилиты импортирования и экспортирования (плоские файлы).

2. Средства мониторинга, предназначенные для отслеживания характеристик функционирования и использования БД.

3. Программы статистического анализа, позволяющие оценить производительность или степень использования БД.

4. Инструменты реорганизации индексов. Индекс-это механизм доступа, ускоряющий выборку данных из таблицы БД – подобен указателю в конце книги.

5. Инструменты сборки мусора и перераспределения памяти (физическое устранение удаленных записей с запоминающих устройств, объединение освобожденного пространства и перераспределение памяти в случае необходимости). IBExpert для СУБД InterBase/Firebird.