Назначение и основные функции системы управления базами данных (СУБД)

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ЭКОНОМИКА»

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

По предмету: Информатика___________________________________________________

На тему: Назначение и основные функции системы управления базами данных (СУБД).

Вариант № 9________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент  __I__ курса

___________ семестр

Крупейченко

Светлана

 

 

 

 

 

Ташкент 2009 г.

 

Задание 1.

 

 

А. Из десятичной в двоичную: 70 - ?

 

 

Ответ: 1000110

 

 

Б. Из двоичной в десятичную: 1010000 - ?

 

1010000 – 1*2⁶+0*2⁵+1*2⁴+0*2³+0*2²+0*2¹+0*2⁰=80₁₀

 

Ответ: 80₁₀

 

В. Из десятичной в шестнадцатеричную: 23 - ?

 

 

 

Ответ:17

 

 

Г. Из шестнадцатеричной в десятичную: D1 - ?

 

D1 – 13*16¹+1*16⁰=209₁₀

 

Ответ:209₁₀

 

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ЭКОНОМИКА»

 

 

 

 

 

Назначение  и основные функции системы управления базами данных (СУБД).

 

РЕФЕРАТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент    1  курса

_________ семестр

Крупейченко

Светлана

 

 

 

Ташкент 2009 г.

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………………1

 

1.Основные функции системы управления базами данных…………………...1

 

2. Классификация системы  управления базами данных……………………….2

 

3. Функции СУБД……………………………………………………………………4

 

4. Функциональные  возможности СУБД…………………………………………5

 

5.Заключение…………………………………………………………………………7

 

Введение.

Развитие средств вычислительной техники обеспечило для создания и широкого использования систем обработки данных разнообразного назначения. Разрабатываются информационные системы  для обслуживания различных систем деятельности, систем управления хозяйственными и техническими объектами, модельные комплексы для научных исследований, системы автоматизации проектирования и производства, всевозможные тренажеры и обучающие системы. Одной из важных предпосылок создания таких систем стала возможность оснащения их «памятью» для накопления, хранения и систематизации больших объемов данных. Другой существенной предпосылкой нужно признать разработку подходов, а также создание программных и технических средств конструирования систем, предназначенных для коллективного пользования. В этой связи потребовалось разработать специальные методы и механизмы управления такого рода совместно используемыми ресурсами данных, которые стали называться базами данных. Исследования и разработки, связанные с проектированием, создания и эксплуатации баз данных, а также необходимых для этих целей языковых и программных инструментальных средств привели к появлению самостоятельной ветви информатики, получившей название системы управления данными. 

СУБД – специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная  для организации и ведения  базы данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программ на алгоритмическом языке необходим транслятор.

База данных - это совокупность записей различного типа, содержащая перекрестные ссылки.

  Файл - это совокупность записей  одного типа, в котором перекрестные  ссылки отсутствуют.

 

1.Основные функции системы управления базами данных.

 

• управление данными во внешней памяти (на дисках);
• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового КЭШа;
• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• поддержка языков БД  (язык определения данных, язык манипулирования данными);

Обычно современные системы  управления базами данных содержат следующие  элементы:

• ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию;
• процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
• подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с системой управления базами данных;
•     сервисные программы (внешние утилиты) обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Система управления базами данных  организует хранение информации таким  образом, чтобы ее было удобно:

• просматривать,
• пополнять,
• изменять искать нужные сведения,
• делать любые выборки,
• осуществлять сортировку в любом порядке.

 

2. Классификация системы управления базами данных.

 

По модели данных.

 

По типу управляемой базы данных системы управления базами данных

 разделяются:                                                                                                                                            

Иерархическая модель базы данных состоит из объектов с указателями от родительских объектов к потомкам, соединяя вместе связанную информацию. Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхней уровень занимает один объект, второй – объекты второго уровня и так далее. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении  предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.

Сетевые модели базы данных относятся: уровень, элемент (узел), связь. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом. Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию. Также, поскольку логика процедуры выборки данных зависит от физической организации этих данных, то это модель не является полностью независимой от приложения. Другими словами, если необходимо изменить структуру данных, то нужно изменить и приложение.

Реляционная система управления базами данных. Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением возможностью использовать формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных. Реляционная модель ориентированна на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы - один элемент данных;
• все ячейки в столбце однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и так далее);
• каждый столбец имеет уникальное имя;
• одинаковые строки в таблице отсутствуют;
• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным;

 

 

Объектно-ориентированная система управления базами данных основанная на объектной модели данных. Эта система управления обрабатывает данные как абстрактные объекты, наделенные свойствами, в виде неструктурированных данных, и использующие методы взаимодействия с другими объектами окружающего мира.

 

 

По архитектуре организации хранения данных.

 

По архитектуре организации  хранения данных система управления базами данных делятся на:

• локальные системы управления базами данных (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере);
• распределенные системы управления базами данных (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах);

 

По способу  доступа в БД.

 

 Файл-серверные.  В файл-серверные системы управления базами данных файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро системы управления базами данных располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком – высокая нагрузка локальной сети. На данный момент файл-серверные системы управления базами данных считаются устаревшими.

 Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase.

Клиент - серверные. Такие системы управления базами данных состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент - серверные системы управления базами данных, в отличие от файл -серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент-серверных систем управления базами данных в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ- в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, MDBS.

Встраиваемая  система управления базами данных - библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции Система управления базами данных. Встраиваемые системы управления базами данных быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

 Примеры: ЛИНТЕР, Microsoft SQL Server Compact.

 

 

3. Функции СУБД

 

Определение данных.

 

   СУБД должна допускать  определения данных (внешние схемы,  концептуальную  схему, внутреннюю  схему, а также все связанные  отображения) в исходной форме  и преобразовывать эти определения  в форму соответствующих объектов. Иначе говоря, СУБД должна включать в себя компонент языкового процессора для различных языков определений данных. СУБД должно также «понимать» синтаксис языка определений данных.

 

   Обработка данных.

 

   СУБД должна уметь обрабатывать  запросы пользователя на выборку,  изменение или удаление существующих данных в базе данных или на добавление новых данных в базу данных. Другими словами, СУБД должна включать в себя компонент процессора языка обработки данных.

 

   Запросы языка обработки  данных бывают «планируемые»  и «не планируемые».

 

• Планируемый запрос-это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. Администратор базы данных, возможно, должен настроить физический проект БД таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов.

 

•  Не планируемый запрос-это, наоборот, специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена заранее. Физический проект БД может подходить, а может и не подходить для рассматриваемого специального запроса. В общем, получение возможной наибольшей производительности для не планируемых запросов представляет собой одну из проблем СУБД.

 

 

   Безопасность и целостность данных.

 

   СУБД должна контролировать  пользовательские запросы и пресекать  попыток нарушения правил безопасности и целостности, определенные АБД.

 

 

 

 

   Восстановление данных и дублирование.

 

   СУБД или другой связанный  с ней программный компонент,  обычно называемый администратором  транзакций, должны осуществлять  необходимый контроль над восстановлением  данных и дублированием. Подробности  использования этих функций системы приводятся далее в этой книге.

 

   Словарь данных.

 

   СУБД должна обеспечить  функцию словаря данных. Сам словарь  данных можно по праву считать  БД (но не пользовательской, а  системой). Словарь «содержит данные  о данных» (иногда называемые метаданными), т.е. определения других объектов системы, а не просто «сырые данные». В частности, исходная и объектная формы различных схем (внешних, концептуальных и т.д.) и отображений будут сохранены в словаре. Расширенный словарь будет включать  также перекрестные ссылки, показывающие, например, какие из программ какую часть БД используют, какие отчеты требуются тем или иным пользователям, какие терминалы подключены к системе и т.д. Словарь может быть (а на самом  деле даже должен быть) интегрирован в определяемую им БД, а значит, должен содержать описание самого себя. Конечно, должно быть возможность обращения к словарю, как и к другой БД, например, для того узнать, какие программы или пользователи будут затронуты при предполагаемом внесении изменения в систему.