1.1. Baza de date(BD)
Sistemul de gestiune a bazelor de date (SGBD)
Administrarea BD
1.1. Baza de date
a) Evolutie
Într-un calculator datele sunt stocate în memoria interna(temporar) si în memoria externa (persistent).
În memoria externa , evolutia modului de memorare a datelor a fost determinata de:
Accesul cât mai rapid si usor la date;
Stocarea unui volum cât mai mare de date;
Cresterea compexitatii datelor;
Perfectionarea echipamentelor de culegere, stocare, transmitere si prelucrare a datelor.
Bazele de date, ca mod de organizare a datelor în memoria externa, au evoluat din fisiere prin 929g66j tr-un proces de integrare a lor(fisiere si legaturile dintre ele) si tinând cont de aplicatiile aferente.
Baza de date(BD) = un ansamblu de date organizat, coerent, structurat, în conditii de redundanta minima si controlata, accesibil mai multor utilizatori în timp util.
Generatii de BD
generatia I = BD arborescente si retea (pâna la sfârsitul anilor '70);
generatia a-II-a = BD relationale (sfârsitul anilor '70 si pâna acum);
generatia a-III-a = BD orientate obiect (sfârsitul anilor '80 si pâna acum).
b) Elementele unei BD
Notiuni (elemente) comparative între organizarea datelor în fisiere si baze de date:
sistem de fisiere fisiere înregistrari câmpuri valori
lumea reala
baza de date colectii de date familie de caracteristici domenii
(entitati) caracteristici de valori
Domeniul de valori= multimea valorilor posibile pentru o caracteristica(ex.: culorile posibile pentru un automobil).
Caracteristica= definirea si descrierea unui anumit aspect(proprietati) dintr-o entitate a lumii reale (ex.:marca auto)
Familia de caracteristici=ansamblul caracteristicilor care se refera la aceeasi entitate din lumea reala (ex.: multimea caracteristicilor prin care se poate descrie un automobil
Colectia de date(entitatea)=o familie de caracteristici asupra careia se aplica un predicat (care conduce la o relatie de ordine între caracteristici si la obtinerea informatiilor cu un anumit sens) caruia i se afecteaza anumite legaturi.
c) Conceptul de BD
Baza de date=un ansamblu de colectii de date aflate în interdependenta, împreuna cu descrierea datelor si a legaturilor dintre ele.
Sistemul de baza de date(SBD)=un ansamblu de elemente interconditionate care contribuie la realizarea si exploatarea unei aplicatii cu baze de date.
Nota. Notiunea similara pentru SBD, într-o acceptiune mai veche este "Banca de date".
Arhitectura unui SBD=prezentarea grafica a elementelor unui SBD si a legaturilor dintre ele.
Vizual se folosesc doua tipuri de arhitecturi de SBD, functie de ceea ce se evidentiaza grafic: pe componente, pe niveluri de organizare a datelor.
Arhitectura pe componente da o imagine asupra elementelor constitutive ale unui SBD si a interdependentei dintre ele (fig. 1.1).
Date Software Fig. 1.1
utilizatori Arhitectura pe componente
a unui SBD
Elemente
auxiliare
Nota. Din aceasta arhitectura rezulta componentele unui SBD:
1.Datele organizate într-o baza de date care contine:
colectiile cu date propriu-zise;
dictionarul de date;
fisierele anexe.
2.Software-ul aferent realizarii si expoatarii bazei de date, care contine:
sistemul de gestiune a bazelor de date(SGBD);
programele de aplicatie.
3.Elementele auxiliare sunt componente care contribuie la realizarea si functionarea întregului SBD:
set de proceduri automate(rutine) si manuale;
reglementari legale si administrative;
mijloace hardware utilizate;
personalul implicat pe categorii de utilizatori.
Structureaza un SBD pe trei niveluri si da o imagine despre modul de organizare si functionare al acestuia.(fig. 1.2)
Viziuni asupra BD Manipulare date Descriere date Niveluri de organizare date
Programator Program Structura externa Logic
de aplicatie aplicatie1 . (logica) .
Administrator SGBD Structura Conceptual
baza de date S.O. conceptuala .
Inginer de BAZA DE Structura interna Fizic
sistem DATE (fizica) .
Fig. 1.2 Arhitectura pe niveluri a unui SBD
Din arhitectura de mai sus rezulta nivelurile de organizare(reprezentare) a datelor în baza de date:
1.Nivelul logic este dat de viziunea programatorului asupra BD.
Programatorul realizeaza programele de aplicatie pentru descrierea si manipularea datelor
scrise într-un SGBD;
Programele implementeaza structura externa(logica) a datelor;
Structura externa este dedusa din structura conceptuala;
Structura externa reprezinta viziunea programatorului asupra BD pentru o anumita
aplicatie;
Viziunea programatorului este independenta de suportul tehnic de informatie
(independenta fizica);
Rezultatul nivelului logic este schema externa, ca parte din schema conceptuala,
implementata cu ajutorul unui SGBD.
2.Nivelul conceptual este dat de viziunea administratorului BD asupra datelor.
Administratorul realizeaza structura conceptuala a BD, eventual cu instrumente oferite de
SGBD;
Structura conceptuala se obtine utilizând un anumit model de date pentru BD si o tehnica
de proiectare adecvata;
Structura conceptuala este o reprezentare în interiorul sistemului a realitatii pe care BD o
transcrie;
Viziunea administratorului asupra BD este independenta de aplicatiile care vor fi
dezvoltate (independenta logica);
Rezultatul nivelului conceptual este schema conceptuala(schema);
Realizarea schemei corespunde unei activitati de modelare pentru ca este vorba de o
traducere în termeni abstracti, entitatile lumii reale.
3.Nivelul fizic este dat de viziunea inginerului de sistem asupra datelor.
Inginerul de sistem realizeaza structura interna (fizica);
Structura interna este dedusa din cea externa conform unor tehnici de alocare pe suportul
fizic;
Structura interna corespunde descrierii datelor pe suportul fizic de informatie;
Rezultatul la nivelul fizic este schema interna (fizica) care se defineste în termeni de
fisiere si înregistrari;
Implementarea schemei interne se face cu ajutorul sistemului de gestiune a fisierelor din
SGBD si sau din S.O., prin gestiunea fizica a periferialelor.
Nota. La nivelul structurilor externe si conceptuala se întâlnesc legaturi între date de tipul:
OWNER-o înregistrare parinte cu toate înregistrarile copil aferente
NEXT-înregistrarea curenta cu cea urmatoare ce poate fi accesata
PRIOR-înregistrarea curenta cu cea precedenta care a fost accesata.
1.2 Sistemul de gestiune a bazelor de date(SGBD)
SGBD=un ansamblu de programe(software) care realizeaza interfata dintre o baza de date si utilzatorii acesteia si care asigura realizarea urmatoarelor activitati:
Definirea structurii bazei de date;
Încarcarea validarea datelor în baza de date;
Accesul la date(regasire, actualizare);
Întretinerea BD(regasire, refacere, conversie etc.);
Protectia datelor.
Functiile unui SGBD
Pentru atingerea obiectivelor sale, orice SGBD are patru functii obligatorii si de un mare grad de
generalitate.
1. Definirea datelor permite descrierea si definirea structurii de date a BD (entitatile, caracteristicile acestora, legaturile dintre date, integritatea datelor) cu ajutorul unui LDD (Limbaj de Descriere a Datelor), la nivelul conceptual, logic si fizic.
Nota. Rezultatul functiei de descriere este schema BD memorata în cod intern (în dictionarul BD).
2. Manipularea datelor permite încarcarea BD, regasirea datelor (de la criterii foarte simple la complexe), actualizarea datelor, cu ajutorul unui LMD (Limbaj de Manipulare a Datelor).
3. Utilizarea datelor asigura interfete necesare pentru comunicarea tuturor categoriilor de utilizatori cu baza de date.
4. Administrarea datelor permite întrtinerea si gestionarea BD.
1.3 Administrarea BD
Administratorul BD=una sau mai multe persoane cu experienta în analiza si proiectare, care se ocupa de organizarea si întretinerea BD.
Niveluri de administratori dupa activitatile desfasurate:
administrator global realizeaza:
schema (conceptuala) a BD din cerintele aplcatiei;
organizarea datelor la nivel logic (colaboreaza).
administrator de aplicatie realizeaza:
schema externa (logica) pentru o aplicatie din cerintele de prelucrare;
organizarea datelor la nivel fizic (colaborare).
administratorul bazei de date realizeaza:
schema interna (fizica) a datelor;
reorganizarea bazei de date;
gestioneaza functionarea BD.
Sarcinile administratorului BD sunt structurate dupa etapele de realizare a unei BD:
la analiza si proiectarea BD:
defineste obiectivele BD;
colaboreaza la formularea cerintelor aplicatiei;
defineste dictionarul BD(schema, restrictii de integritate etc.);
colaboreaza la schema externa si la cea interna;
concepe protectia datelor.
la implementarea BD:
elaboreaza documentatie;
defineste regulile de implementare si dare în folosinta a BD;
asigura încarcarea BD din diferite surse de date.
la exploatarea BD:
monitorizeaza accesul la date;
asigura protectia datelor;
întretine functionarea BD la parametrii proiectati.
Instrumente la dispozitia administratorului BD pentru a-si îndeplini sarcinile:
instrumentele oferite de SGBD pentru: reorganizarea BD, refacerea BD, analize statistice,
gestionarea dictionarului de date, protectia datelor.
Instrumente specifice create de administratori si programatori.
|
