Базы данных: определение, назначение и функции. Реляционная модель данных.

База данных (БД) –это совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти компьютера и отражающих состояние объектов, и их отношений в рассматриваемой предметной области.

БД должна обладать определенными свойствами:

ü Восстанавливаемость. Возможность восстановить БД после сбоя системы;

ü Безопасность. Предлагает защиту данных от преднамеренного и ненамеренного доступа, защиту от копирования, запрещение несанкционированного доступа;

ü Целостность. В каждый момент времени существования БД сведения, содержащиеся в ней, должны быть полными, непротиворечивыми и адекватно отражающими предметную область;

ü Эффективность. Минимальное время реакции на запрос пользователя.

Классификация БД

1. По технологии обработки данных:

· Централизованная БД;

· Распределенная БД.

2. По способу доступа к данным:

· БД с локальным доступом;

· БД с удаленным (сетевым) доступом.

3. Виды доступа к централизованной БД:

1. По архитектуре:

o Файл-серверные;

o Локальные;

o Клиент-серверные.

Основные моделипредставления базы данных:

1. Иерархическая;

2. Сетевая;

3. Реляционная.

Данные в БД — в виде таблиц. В базах данных можно проводить сортировку информации и вывод её на печать, удаление старой и вставка новой информации, просматривать БД целиком или по частям. С числами в таблицах можно проводить обычные математические операции. Программное обеспечение для управления и поддержки работоспособности БД называют системой управления базами данных (СУБД).

СУБД(системой управления базами данных )– это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

В СУБД можно обрабатывать следующие типы данных:

1. Символьный (Character).

2. Числовой (Numeric).

3. Дата календарная (Date).

4. Логический (Logical).

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование – это введение соглашений о способах представления данных. Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле.

Основные функции СУБД:

1. Администрирование БД;

2. Непосредственное управление данными во внешней памяти;

3. Управление буферами оперативной памяти;

4. Управление транзакциями;

5. Журнализация;

6. Поддержка языков БД.

Классификация СУБД:

1. По степени универсальности:

o СУБД общего назначения;

o Специализированное СУБД.

2. По функциональности:

o Полнофункциональные СУБД;

o Серверы БД;

o Клиенты БД.

3. По характеру исследования:

o Персональные;

o Многопользовательские.

Обычно современная СУБДсодержит следующие компоненты:

1) ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,

2) процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

3) подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

4) а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Основные характеристики СУБД:

1) производительность;

2) обеспечение целостности данных;

3) обеспечение безопасности данных;

4) работа в многопользовательских средах.