5. Системы управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных [5].

Основные функции СУБД:

1. управление данными во внешней памяти (на дисках);

2. управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

3. журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

4. поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Современная СУБД содержит следующие компоненты:

1. ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию;

2. процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;

3. подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;

4. сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

СУБД классифицируются:

1. По модели данных:

   1. Иерархические;

   2. Сетевые;

   3. Реляционные;

   4. Объектно-ориентированные.

2. По степени распределённости:

   1. Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере);

   2. Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

3. По способу доступа к БД:

   1. Файл-серверные. В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость централизованного управления; затруднённость обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД. На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

2. Клиент-серверные. Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, PostgreSQL, MySQL, Caché.

3. Встраиваемые. Встраиваемая СУБД (англ. embedded DBMS) - СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы. Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР [6].