7. Физическая организация данных. Технология хранения данных в субд. Технология доступа к бд (файловая, страничная)

Физическая организация БД – совокупность методов и средств размещения данных во внешней памяти и созданная на их основе внутренняя (физическая) модель данных. В отличие от логических моделей физическая модель данных связана со способами организации данных на носителях методами доступа к данным. Эта модель указывает каким образом записи размещаются в БД, как они упорядочиваются, как организуются связи, как локализовать записи и осуществить выборку.

Объекты бд для поддержки функции СУБД, хранимые во внешней памяти:

1. Строки отношений – основная часть бд

2. Управляющие страницы – индексы, созданные по инициативе пользователя(администратора бд) и служит повышением эффективности запросов.

3. Журнальная информация

4. Служебная информация.

Доступ к бд:

Программый уровень СУБД (Запрос записи)---(Возвращение записи) Диспетчер файлов (Запрос страницы) (возвращение страницы) Диспетчер дисков (дисков.опер.в/в) (чтение данных с диска) БД физический уровень

Достоинства :по критерию «min-памяти» он наиболее экономичный.

Недостаток: по быстродействию проигрывает остальным способам.

Страничная организация данных: Классификация объектов физической можели данных: строки, Экстенты(исправленная область дисквой памяти), Страницы(основная ед. осуществления операций обмена в/в с внешнего носителя), страницы blob-объекта(предназначены для хранения большого объема информации, слабо структурированной), чанки(часть диска, физическое пространство на диске, которое оссоциировано по одному процессу).

Структура страницы данных: Заголовок-Содержание-Слоты(характеризуют размещение строк данных на странице, на одной странице>255 строк).

Основные функции осуществляются в/в данных – страницы имеют одинаковую структуру и хран. однотипные данные. Заголовок используется для задания логической последовательности страниц. Спомощью диспетчера дисков удается решить проблему сохранения логически-связанных страниц, физически низко расположенных в местах внешней памяти.

Файловая структыра данных:

Хеширование-технология быстрого прямого доступа к записи на основе заданного значения некоторого поля(чаще ключевого)

Технология представляет следующие моменты:

1.Каждая запись бд размещается по адресу, вычисляемому путем применения к значению ключа некоторой функции свертки(хешфункции), выработка значений меньшего размера.

2.Свертка значений ключа исп. для доступа к записи.

7. Модель, свойства транзакций, обеспечение целостности данных с помощью транзакций. Управление транзакциями.

Транзакция- неделимаяс точки зрения воздействия на бд последовательность операторов манипулирования данными, такая, что 1. результат всех операция в ходит в тр-цию отображения в бд. 2.воздействие полностью отсутствует. Транзакции бывают явные и неявные(управляемые). Явные состоят из 2 и более операторов, а не явные из 1. Commit-завершение и выполнение, rollback- отмена выполнения текущей транзакции.

Свойства транзакций:

-Атомарность(операции транзакции образуют неразделимый атомарный блок с определенным началом и концом. Этот блок либо выполняется от начала до конца, либо не выполняется вообще. Если произошел сбой в процессе выполнения транзакции, то происходит откат к исходному состоянию.

-Согласованность (по завершении транзакции все задействованные объекты находятся в согласованном состоянии)

-Изолированность(одномерный доступ транзакции различных приложений к разделяемым объектам координируется таким образом, что бы эти транзакции не влияли друг на друга)

-Долговременность(все изменения данных, осуществленные в процессе выполнения транзакции не могут быть потеряны)

Сериализация транзакций – механизм выполнения транзакций по такому плану, когда результат совместного выполнения транзакций эквивалентен результату некоторого последовательного выполнения, обеспечив изолированность.

Между транзакциями могут существовать виды конфликтов:

-Тр2 пытается изменить объект, с незаконченными изменениями Тр1(W-W)

-Тр2 пытается изменить объект, прочит. незаконч. Тр1(R-W)

-Тр2 пыт. читать объект, изменения которого незакончены Тр1(W_R)

Захват и освобождение объекта:

-Совместный режим S, означает разделяемый захват объекта, необходимый для выполненя операции чтения объекта

-Монопольный Х, означает монопольный захват объекта и необходим для выполнения операции записи, удаления, модификации.

-Двухфазный протокол – перед выполнением операции над объектом бд от имени транзакции запрещается захват объекта в соответствующем режиме, выполнение транзакции разбиваются на 2 фазы: накопление и освобождение.