Поняття про бази даних і системи управління базами даних

Базою даних (БД) називається вся сукупність структурованих даних про конкретні об'єкти певної предметної галузі, до якої мають доступ багато програм. Користувач отримує доступ до конкретних даних БД з допомогою спеціальних програм, що одержали назву системи управління базами даних (СУБД). Отримання одно­часного доступу кількох користувачів до спільної БД можливе при встановленні СУБД у локальній мережі персональних комп'ютерів і створенні бази даних для багатьох користувачів.

СУБД - це сукупність програмних і мовних, засобів, що забезпечують взаємодію користувача з базою даних та виконують низку функцій банку даних.

До цих функцій, наприклад, належать:

• скорочення надмірності даних;

• забезпечення повноти даних;

• забезпечення цілісності даних;

• забезпечення захисту даних;

• розмежування доступу до даних;

• забезпечення логічної та фізичної незалежності даних. Під надмірністю даних розуміють наявність у системі одних і

тих самих даних нарізних носіях, у різних місцях і, можливо, у різній формі.

Повнота даних - це спроможність банку даних у кожний момент часу мати всю інформацію, необхідну для даного проекту.

Цілісність даних - це спроможність банку даних у кожний момент часу мати істинні дані, тобто без помилок.

Під забезпеченням захисту даних розуміють створення через певний проміжок часу резервних копій даних, необхідних для відновлення банку даних.

Під розмежуванням доступу розуміють використання сис­теми паролів, коли кожний користувач отримує доступ тільки до своєї частини проекту.

Логічна незалежність даних означає, що загальна логічна структура даних може бути змінена без зміни прикладних програм.

4. Фізична незалежність даних означає, що фізичне розташу­вання та організація даних може змінюватися, не викликаючи при цьому змін загальної логічної структури даних або прикладних програм.

СУБД підтримують один із можливих типів моделей даних: ієрархічну, мережну і реляційну.

Ієрархічна модель організовує дані у вигляді деревоподібної структури та є реалізацією логічних зв'язків за типом "ціле - ча­стина". Особливості такої організації полягають у тому, що кілька вузлів нижчого рівня поєднуються з допомогою зв'язків із одним вуз­лом вищого рівня. Прикладом ієрархічної моделі може бути будь-яка адміністративна структура. У цій моделі виділяють головний об'єкт, через який забезпечується доступ до інших об'єктів системи. Ієрархічна модель призначена для полегшення зберігання та пошуку записів, які можна організувати строго в ієрархічному вигляді.

Мережна модель дає можливість будь-якому об'єкту бути зв'язаним із будь-яким іншим об'єктом. Вона будується за принципом "головний і підлеглий тип одночасно", тобто будь-який об'єкт може бути головним для кількох, і в той самий час може бути підлеглим для Інших, Мережні моделі утворюють складні структури, що створює значні труднощі в разі необхідності їх модернізації або розвитку. Для мережної моделі характерний централізований спосіб обробки даних. На одному центральному комп'ютері, що називається сервером, є єдина копія бази даних. Доступ до даних здійснюється з допомогою віддаленого запиту або трансакції. У мережі СУБД стежить за роз­межуванням доступу різних користувачів до спільної бази даних і забезпечує захист даних при одночасній роботі користувачів зі спільними даними.

У мережі з файловим сервером база даних може розміщува­тися на сервері. При цьому СУБД завантажується і здійснює обробку даних бази на робочих станціях користувачів,

У мережі, що підтримує концепцію клієнт - сервер, вико­ристовується сервер баз даних, який розміщується на потужній ма­шині, виконує обробку даних, розміщених на сервері, та відповідає за їх цілісність і збереженість. Для управління базою даних на сервері використовується мова структурованих запитів SQL. На робочих станціях-клієнтах працює СУБД-клієнт. Користувачі можуть взаємо­діяти не лише зі своїми локальними базами, а і з даними, розта­шованими на сервері. При цьому зі спільною базою даних можуть працювати СУБД різного типу, установлені на робочих станціях, якщо в них підтримується SQL.

Реляційна модель являє собою об'єкти та взаємозв'язки між ними у вигляді таблиць.

Суттєвими перевагами реляційної моделі є:

• простота представлення даних, оскільки таблиці явля­ють собою звичний спосіб формування запитів;

• отримання доступу до будь-яких даних будь-якого типу та одночасне використання кількох таблиць бази даних;

• високий ступінь незалежності даних, оскільки інтер­фейс користувача не зв'язаний із деталями фізичної структури пам'яті та стратегією доступу.

Процес створення бази даних полягає в перенесенні інфор­мації з ₍традиційних паперових документів на магнітні носії ком­п'ютера. Послідовність даних, що записуються на магнітний диск комп 'ютера, називається файлом бази даних.

У файлах дані зберігаються в прямокутних таблицях такого вигляду:

	Поле 1	Поле 2	Поле 3	…	Поле N
Запис1
Запис 2
…
Запис М

Рядки цих таблиць називаються записами, а стовпчики - по­лями. Усі записи поля мають один і той самий тип.

СУБД має забезпечити введення до комп'ютера підготовлених даних, тобто імен полів, їх типів і величин.

Для цього використовуються такі основні засоби СУБД, як:

• засоби опису структури БД;

• засоби конструювання екранних форм, призначених для введення даних, перегляду та їх обробки в діалоговому режимі;

• засоби створення запитів для вибірки даних за заданих умов, а також виконання операцій щодо їх обробки;

• засоби створення звітів з БД для виведення на друк результатів обробки в зручному для користування вигляді;

• мовні засоби - макроси, вбудована алгоритмічна мова (хВАSЕ, Visual Basic та інші), мова запитів (QВЕ, SQL) та ін., що використовуються для реалізації нестандартних алгоритмів обробки даних, а також процедур обробки подій у задачах користувача;

• засоби створення функціональних програм користу­вача (генератори програм, засоби створення меню та панелей управ­ління, що дають змогу об'єднати різні операції роботи з БД в один технологічний процес).