Системы управления базами данных

База данных может быть в монопольном распоряжении пользователя одного ПК. В этом случае она размещается только на дисках данного ПК и к информационной базе не обеспечивается одновременный доступ нескольких пользователей.

При наличии сети ПК открывается возможность хранить и использовать централизованные базы данных, размещаемые на машине-сервере, в многопользовательском режиме. В этом случае каждый пользователь со своего ПК (рабочей станции, автоматизированного рабочего места — АРМ) получает доступ к общей для всех пользователей централизованной информационной базе. При сетевой технологии каждый пользователь может также создавать на своем ПК локальную БД, которая содержит информацию, необходимую только на этом АРМ. Создание и использование БД в сети ПК позволяет резко повысить эффективность информационных систем.

В зависимости от конфигурации используемых технических и программных средств при сетевой обработке данных ИБ может быть осуществлена различная технология работы. Существуют различные концепции сетевой обработки данных — файл-сервер и клиент-сервер.

Концепция "файл-сервера" предполагает наличие компьютера, выделенного под файловый сервер, на котором находятся ядро сетевой ОС и централизованно хранимые файлы. Для этой архитектуры характерен коллективный доступ к общей базе данных на файловом сервере. При обновлении файла одним из пользователей он блокируется для доступа другим пользователям. Запрошенные данные транспортируются с файлового сервера на рабочие станции, где их обработка выполняется средствами СУБД.

Концепция "клиент-сервер" подразумевает разделение функций обработки данных между клиентом — рабочей станцией и машиной-сервером баз данных, где обработку осуществляет установленная там СУБД. Запрос на обработку данных выдается клиентом и передастся по сети на сервер баз данных, где осуществляется поиск. Обработанные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка SQL для запросов к БД, что обеспечивает работу с общими данными из разнотипных приложений клиентов сети.

Система управления базами данных (СУБД) является универсальным программным средством, предназначенным для создания и ведения (обслуживания) баз данных (БД), а также доступа к данным и их обработки. СУБД поддерживают одни из возможных типовмоделей данных — сетевую, иерархическую илиреляционную, которые являются одним из важнейших признаков классификации СУБД. СУБД обеспечивают многоцелевой характер использования базы данных, защиту и восстановление данных. Наличие развитых диалоговых средств и языка запросов высокого уровня делает СУБД удобным средством для конечного пользователя.

Основными средствами СУБД являются:

• средства задания (описания) структуры базы данных;

• средства конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, просмотра и их обработки в диалоговом режиме;

• средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях, а также выполнения операций по их обработке;

• средства создания отчетов из базы данных для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде;

• языковые средства — макросы, встроенный алгоритмический язык (Dbase, Visual Basic или другой), язык запросов (QBE — Query By Example, SQL) и т. п., которые используются для реализации нестандартных алгоритмов обработки данных, а также процедур обработки событий в задачах пользователя;

• средства создания приложении пользователя (генераторы приложений, средства создания меню и панелей управления приложениями), позволяющие объединить различные операции работы с базой данных в единый технологический процесс.

База данных — это совокупность данных, организованных на машинном носителе средствами СУБД. В базе данных обеспечивается интеграция логически связанных данных при минимальном дублировании хранимых данных. БД включает данные, отражающие некоторую логическую модель взаимосвязанных информационных объектов, представляющих конкретную предметную область. База данных организуется в соответствии с моделью и структурами данных, которые поддерживаются в СУБД.

СУБД в многопользовательских системах. База данных, как правило, содержит данные, необходимые многим пользователям. Получение одновременного доступа нескольких пользователей к общей базе данных возможно при установке СУБД в локальной сети персональных компьютеров и создании многопользовательской базы данных.

В сети СУБД следит за разграничением доступа разных пользователей к общей базе данных и обеспечивает защиту данных при одновременной работе пользователей с общими данными. Автоматически обеспечивается защита данных от одновременной их корректировки несколькими пользователями-клиентами.

В сети с файловым сервером база данных может размещаться на сервере. При этом СУБД загружается и осуществляет обработку данных базы на рабочих станциях пользователей. Концепция файлового сервера в локальной сети обеспечивается рядом сетевых операционных систем.

В сети, поддерживающей концепцию «клиент-сервер», используется сервер баз данных, который располагается на мощной машине, выполняет обработку данных, размещенных на сервере, и отвечает за их целостность и сохранность. Для управления базой данных на сервере используется язык структурированных запросов SQL (Structured Queries Language). На рабочих станциях-клиентах работает СУБД-клиент. Пользователи могут взаимодействовать не только со своими локальными базами, но и с данными, расположенными на сервере. СУБД-клиент, в которой поддерживается SQL, в полном объеме может посылать на сервер запросы SQL, получать необходимые данные, а также посылать обновленные данные. При этом с общей базой данных могут работать СУБД разного типа, установленные на рабочих станциях, если в них поддерживается SQL.

Подключение из СУБД к серверам баз данных SQL может быть осуществлено с помощью драйверов ODBC. ODBC (Open Database Connectivity открытый стандарт доступа к базам данных), поддерживает стандартный протокол для серверов баз данных SQL.

К основным свойствам СУБД и базы данных можно отнести:

• отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их корректировки;

• непротиворечивость данных;

• целостность БД;

• возможность многоаспектного доступа;

• всевозможные выборки данных и их использование различными задачами и приложениями пользователя;

• защита и восстановление данных при аварийных ситуациях, аппаратных и программных сбоях, ошибках пользователя;

• защита данных от несанкционированного доступа средствами разграничения доступа для различных пользователей;

• возможность модификации структуры базы данных без повторной загрузки данных;

• обеспечение независимости программ от данных, позволяющей сохранить программы при модификации структуры базы данных;

• реорганизация размещения данных базы на машинном носителе для улучшения объемно-временных характеристик БД;

• наличие языка запросов высокого уровня, ориентированного на конечного пользователя, который обеспечивает вывод информации из базы данных по любому запросу и предоставление ее в виде соответствующих отчетных форм, удобных для пользователя.