Требования к СУБД. Архитектура СУБД. Функции СУБД. Схема обмена данными при работе с БД. Функции АБД

СУБД должны обеспечивать: независимость данных; универсальность - поддерживать пользовательские представления; совместимость - сохранять работоспособность при развитии ПО и ТО; интегрирование данных; защита от несанкц доступа; целостность данных - СУБД должна предотвращать нарушение БД пользователем; управление одновременной работой (обработка, транзакции); управление распределенными БД; защита от отказов и восстановление.

Под архитектурой СУБД понимается совокупность её основных функциональных компонентов, а также средств обеспечения их взаимодействия (или интерфейсов) друг с другом, пользователями и системным персоналом.

3 Уровня: Внутренний, Внешний, Концептуальный - являются уровнями формализованного представления данных (или абстракции данных). На каждом уровне строится своя модель данных: внешняя, внутренняя и концептуальная. Е. Кодд выделяет в модели данных три компонента: набор допустимых типов структур данных; множество операций, применимых к этим структурам; множество ограничений целостности, определяющих множество допустимых состояний БД.

Каждая конкретная СУБД должна иметь языковые средства описания данных ЯОД, манипулирование данными – ЯМД. Описание ограничений целостности также должны обеспечиваться средствами СУБД. На каждом уровне представления должны быть языковые средства. Описание модели (с помощью яз. средств) называется схемой.

Внешний уровень -Это уровень представлений точек зрения пользователей на БД. Для отражения этих взглядов может быть построено множество внешних моделей данных, описываемых внешними схемами. Пользователи могут быть конечными, с различными уровнями профессиональной подготовки, прикладные программисты. Особое место у адм., его интересуют все уровни. Для каждой категории пользователей есть свой язык общения: ЯП, языки запросов и другие, для работы с объектами БД. Внешнее представление состоит из множества экземпляров каждого типа внешних записей.

Концептуальный уровень Конц модель дан представляет собой модель ПО. Эта модель не зависит от структуры хранения. Концептуальная схема описывает объекты предметной области и их отношения. Должна содержать соотв. ограничения на право доступа и ограничения целостности.

В настоящее время предполагается, что необходимо хранить правила использования и перемещения данных. Языковые средства концептуального уровня должны обеспечивать описание концептуальной схемы, и независимость от структуры хранения и методов доступа. Очень важно, чтобы концептуальная схема была устойчивой. Допустимы вполне определенные виды изменений концептуальной схемы в процессе развития, которые не противоречат требованиям устойчивости. Двумя возможными типами изменений являются: добавление новых атрибутов в существующую схему, соответствующих получению новой информации; получение новых типов объектов.

Внутренний уровень Это уровень хранения данных. Он не связан непосредственно с физическим уровнем. Рассматриваются хранимые файлы, то есть файлы, имеющие логическую структуру. Внутреннее представление описывается с помощью внутренней схемы, которая определяет типы хранимых записей, существующие индексы, способы представления хранимых полей, физических последовательно хранимых записей. Не рекомендуется выполнять операции на внутреннем уровне из-за требований целостности и безопасности.

Отображение “Концептуальный - внутренний” определяет соответствие между моделью данных и хранимой БД. Оно указывает как объекты модели данных отображаются на уровне хранения. При изменении структуры хранения меняется схема хранения и отображения “концеп - внут” т.о, чтобы концепт. тело осталось неизменным.

Отображение “Внешний - концептуальный” определяет соответствие между концепт. внешними моделями данных и концептуальной. Если пользователю потребуется расширить свою модель или изменить форму представл. данных, то эти изменения не затрагивают концепт. схемы. Они нейтрализуются интерфейсом “внеш – концеп”. Допустимые типы изменений на внеш и внутрен. – имена, типы данных, дл. полей.

Основные функции СУБД:

1. Определение данных. СУБД должна включать в себя компонент языкового процессора для различных языков определения данных. СУБД должна также “понимать” синтаксис языка определения данных.

2. Обработка данных. СУБД должна уметь обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление существующих данных в БД, или на добавление новых (включать компонент процессора языка обработки данных (ЯОД).

3. Безопасность и целостность данных.

4. Восстановление данных и дублирование.

5. Управление словарём данных. Словарь данных - это системная БД.

6. Производительность.