Prezentare generală a produselor software pentru dezvoltarea sistemelor de management al bazelor de date

A cincea formă normală

a patra formă normală

Boyce–Codd formă normală

Un tabel este în forma normală Boyce–Codd numai dacă orice dependență funcțională dintre câmpurile sale este redusă la o dependență funcțională completă de o posibilă cheie.

Conform acestei definiții, în structura bazei de date, toate tabelele sunt conforme cu cerințele formei normale Boyce-Codd.

Optimizarea ulterioară a tabelelor bazei de date ar trebui redusă la o descompunere completă a tabelelor.

O descompunere completă a unui tabel este un astfel de set de un număr arbitrar al proiecțiilor sale, a cărui conexiune coincide complet cu conținutul tabelului.

A patra formă normală este un caz special de a cincea formă normală în care descompunerea completă trebuie să fie o unire a două proiecții. Este foarte dificil să găsești un tabel care să fie în a patra formă normală, dar care nu satisface definiția formei normale a cincea.

Un tabel este în a cincea formă normală dacă și numai dacă, în fiecare dintre descompunerea lui completă, toate proiecțiile conțin o cheie posibilă. Un tabel care nu are nicio descompunere completă este, de asemenea, în a cincea formă normală.

În practică, optimizarea tabelelor bazei de date ajunge în a treia formă normală. Reducerea tabelelor la a patra și a cincea forme normale este de interes pur teoretic. În practică, această problemă este rezolvată prin dezvoltarea de interogări pentru a crea un nou tabel.

În primele etape de dezvoltare, informația motoare de căutare Au fost dezvoltate limbaje speciale de manipulare a datelor (DML) - limbaje de interogare. Aceștia s-au concentrat pe operațiuni cu date prezentate sub formă de fișiere legate ierarhic și au avut algoritmi adecvați de regăsire a informațiilor.

Apariția bazelor de date relaționale a creat premisele pentru alți algoritmi mai rapidi pentru regăsirea informațiilor.

Pentru prelucrarea informațiilor structurate sub formă de tabele - matrice bidimensionale, la sfârșitul anilor 70. Secolului 20 IBM a dezvoltat limbajul corespunzător, care mai târziu a fost numit Structured Query Language (SQL) - limbajul interogărilor structurate. SQL este în prezent standard international limbaj de prelucrare a datelor în SGBD relațional. Limbajul este nucleul tuturor produselor software pentru dezvoltarea DBMS.

Următoarele produse software sunt cele mai utilizate în rândul utilizatorilor și dezvoltatorilor DBMS:

Limbi speciale programare - Visual FoxPro, SQL, MS SQL-Server

Sisteme software aplicate - Microsoft Access, Oracle etc.

Luați în considerare câteva dintre caracteristicile acestor instrumente software.

1 din 24

Prezentare pe tema: Istoria dezvoltării bazelor de date

diapozitivul numărul 1

Descrierea diapozitivului:

diapozitivul numărul 2

Descrierea diapozitivului:

Introducere În istoria tehnologiei computerelor, se poate urmări dezvoltarea a două domenii principale de utilizare a acesteia. Prima zonă este utilizarea tehnologiei computerizate pentru a efectua calcule numerice prea lungi sau imposibil de făcut manual. Al doilea domeniu este utilizarea tehnologiei informatice în sistemele informatice automate sau automatizate.

diapozitivul numărul 3

Descrierea diapozitivului:

A doua zonă de utilizare a tehnologiei informatice a apărut ceva mai târziu decât prima. Acest lucru se datorează faptului că, în zorii calculatoarelor, capacitatea computerelor de a stoca informații era foarte limitată. Prin urmare, apariția discurilor magnetice detașabile cu capete mobile a fost o revoluție în istoria tehnologiei computerelor. Odată cu apariția lor, a început istoria sistemelor de gestionare a datelor în memoria externă, a avut loc o tranziție către utilizarea sistemelor centralizate de gestionare a fișierelor.

diapozitivul numărul 4

Descrierea diapozitivului:

dezavantaje sisteme de fișiere 1. Redundanța datelor. Sistemele de fișiere se caracterizează printr-o redundanță semnificativă, deoarece adesea aceleași date aflate în fișiere diferite sunt folosite pentru a rezolva diferite probleme de management. Datorită duplicării datelor în diferite fișiere, memoria de pe dispozitivele de stocare externe este utilizată în mod neeconomic, informațiile aceluiași obiect de control sunt distribuite între mai multe fișiere. În același timp, este destul de dificil să se prezinte un model de informare generală a domeniului de studiu.

diapozitivul numărul 5

Descrierea diapozitivului:

2. Incoerența datelor. Având în vedere că aceleași informații pot fi plasate în fișiere diferite, este dificil din punct de vedere tehnologic să urmăriți modificările aduse tuturor fișierelor în același timp. Din această cauză, poate apărea inconsecvența datelor, atunci când același câmp din fișiere diferite poate avea valori diferite.

diapozitivul numărul 6

Descrierea diapozitivului:

3. Dependența structurilor de date și a programelor de aplicație. Cu o organizare de fișiere, structurile logice și fizice ale fișierului trebuie să se potrivească descrierii lor din programul de aplicație. Programul aplicației trebuie modificat ori de câte ori se modifică structura logică sau fizică a fișierului. Deoarece modificările aduse unui program necesită adesea modificări ale altor programe legate de informații, uneori este mai ușor de creat program nou decât să faci modificări celui vechi. Prin urmare, această lipsă de sisteme de fișiere duce la o creștere semnificativă a costului de întreținere a software-ului. Uneori, costul întreținerii software-ului poate ajunge la aproape 70% din costul dezvoltării acestora.

diapozitivul numărul 7

Descrierea diapozitivului:

Aceste neajunsuri au fost impulsul care i-a forțat pe dezvoltatorii de sisteme informatice să propună o nouă abordare a managementului informației. Această abordare a fost implementată în noul sisteme software, numite ulterior Sisteme de management al bazelor de date (DBMS), iar depozitele de informații în sine, care funcționau sub controlul acestor sisteme, au fost numite baze de date sau bănci de date (DB și BnD).

diapozitivul numărul 8

Descrierea diapozitivului:

Apariția SGBD Istoria dezvoltării SGBD are peste 30 de ani. În 1968, a fost pus în funcțiune primul sistem DBMS industrial IMS de la IBM. În 1975, a apărut primul standard de asociere pentru limbaje ale sistemelor de procesare a datelor - Conferința limbilor sistemelor de date (CODASYL), care a definit o serie de concepte fundamentale în teoria sistemelor de baze de date, care sunt încă fundamentale pentru datele din rețea. model. În dezvoltarea ulterioară a teoriei bazelor de date, o mare contribuție a avut matematicianul american E.F. Codd, care este creatorul model relațional date. În 1981, E. F. Codd a primit prestigiosul premiu Turing de la Asociația Americană pentru Mașini de Calcul pentru modelul său relațional și algebra relațională.

diapozitivul numărul 9

Descrierea diapozitivului:

Prima etapă - baze de date pe computere mari Prima etapă de dezvoltare a SGBD este asociată cu organizarea bazelor de date pe mașini mari precum IBM 360/370, calculatoare EC și minicalculatoare PDP11 (Digital Equipment Corporation - DEC), diferite modele HP (de la Hewlett Packard). Bazele de date erau stocate în memoria externă a calculatorului central, utilizatorii acestor baze de date erau sarcini care erau lansate în principal în modul batch. Modul de acces interactiv a fost oferit folosind terminale de consolă care nu aveau propriile resurse de calcul (procesor, memorie externa) și a servit doar ca dispozitive de intrare-ieșire pentru computerul central.

diapozitivul numărul 10

Descrierea diapozitivului:

Programele de acces la baze de date au fost scrise în diferite limbi și rulează ca programe numerice obișnuite. Sistemele de operare puternice au oferit capacitatea de a condiționa executie paralelaîntregul set de sarcini. Aceste sisteme ar putea fi atribuite sistemelor de acces distribuit, deoarece baza de date era centralizată, stocată pe dispozitive de memorie externe ale unui computer central, iar accesul la ea a fost susținut de la mulți utilizatori-sarcini. Apar primele limbaje de nivel înalt pentru lucrul cu modelul de date relaționale. Cu toate acestea, nu există standarde pentru aceste prime limbi.

diapozitivul numărul 11

Descrierea diapozitivului:

Caracteristici ale primei etape Toate DBMS se bazează pe sisteme de operare multiprogram puternice (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), prin urmare, lucrul cu o bază de date centralizată într-un mod de acces distribuit este în principal acceptat. Funcțiile de gestionare a alocării resurselor sunt efectuate în principal de sistemul de operare (OS). Sunt acceptate limbaje de manipulare a datelor de nivel scăzut, axate pe metodele de acces la datele de navigație. Un rol important este acordat administrării datelor.

diapozitivul numărul 12

Descrierea diapozitivului:

Se lucrează serios pentru fundamentarea și formalizarea modelului de date relaționale și a fost creat primul sistem (Sistemul R) care implementează ideologia modelului de date relaționale. Se desfășoară lucrări teoretice pentru optimizarea interogărilor și gestionarea accesului distribuit la o bază de date centralizată, a fost introdus conceptul de tranzacție. Rezultatele cercetării științifice sunt discutate deschis în presă, există un flux puternic de publicații publice privind toate aspectele teoriei și practicii bazelor de date, iar rezultatele cercetării teoretice sunt implementate activ în DBMS comercial.

diapozitivul numărul 13

Descrierea diapozitivului:

A doua etapă - era computerelor personale Există multe programe concepute pentru a lucra cu utilizatori nepregătiți. Aceste programe sunt ușor de utilizat și intuitive: acestea sunt, în primul rând, diverse editoare de text, foi de calcul și altele. Fiecare utilizator poate automatiza multe aspecte ale activității. Și, desigur, acest lucru a afectat și lucrul cu bazele de date. Au apărut programe care se numeau sisteme de gestionare a bazelor de date și permiteau stocarea unor cantități semnificative de informații, aveau o interfață convenabilă pentru completarea datelor, instrumente încorporate pentru generarea diferitelor rapoarte. Aceste programe au făcut posibilă automatizarea multor funcții de contabilitate care au fost efectuate anterior manual. Calculatoarele au devenit un instrument de ținere a evidenței și a propriilor funcții contabile. Toate acestea au jucat atât un rol pozitiv, cât și un rol negativ în dezvoltarea bazelor de date.

diapozitivul numărul 14

Descrierea diapozitivului:

Simplitatea aparentă și accesibilitatea computerelor personale și a software-ului lor a dat naștere la mulți amatori. Acești dezvoltatori, crezându-se a fi experți, au început să proiecteze baze de date de scurtă durată care nu țin cont de multe caracteristici ale obiectelor din lumea reală. Au fost create multe sisteme de o zi care nu îndeplineau legile dezvoltării și interconectarii obiectelor reale. Cu toate acestea, disponibilitatea calculatoarelor personale a forțat utilizatorii din multe domenii de cunoaștere care nu utilizaseră anterior tehnologia informatică în activitățile lor să apeleze la ei. Și cererea de dezvoltat programe convenabile procesarea datelor a forțat furnizorii de software să furnizeze tot mai multe sisteme noi, care sunt denumite în mod obișnuit DBMS desktop (desktop). Concurența semnificativă între furnizori a forțat să îmbunătățească aceste sisteme, oferind noi caracteristici, îmbunătățind interfața și performanța sistemelor, reducând costul acestora. Prezența pe piață a unui număr mare de SGBD care îndeplinesc funcții similare a necesitat dezvoltarea unor metode export Import date pentru aceste sisteme și descoperirea formatelor de stocare a datelor.

diapozitivul numărul 15

Descrierea diapozitivului:

Particularitățile etapei a doua Toate SGBD-urile au fost concepute pentru a crea baze de date cu acces în principal exclusiv. Și acest lucru este de înțeles. Computerul este personal, nu a fost conectat la rețea, iar baza de date de pe acesta a fost creată pentru munca unui utilizator. În cazuri rare, s-a asumat munca secvențială a mai multor utilizatori, de exemplu, mai întâi operatorul care a introdus documentele contabile, iar apoi contabilul șef, care a determinat înregistrările corespunzătoare documentelor primare. Majoritatea SGBD-urilor aveau o interfață de utilizator dezvoltată și convenabilă, majoritatea aveau un mod interactiv de lucru cu baza de date, atât în ​​cadrul descrierii bazei de date, cât și în cadrul proiectării interogărilor. În plus, majoritatea DBMS ofereau instrumente avansate și convenabile pentru dezvoltarea aplicațiilor gata făcute fără programare. Mediul instrument a constat din elemente de aplicație gata făcute sub formă de șabloane pentru formulare de ecran, rapoarte, etichete (Etichete), designeri de interogări grafice, care puteau fi pur și simplu asamblate într-un singur complex. În toate SGBD desktop, a fost suportat doar nivelul exterior de prezentare al modelului relațional, adică doar vizualizarea tabelară exterioară a structurilor de date.

diapozitivul numărul 16

Descrierea diapozitivului:

În prezența limbajelor de manipulare a datelor de nivel înalt, cum ar fi algebra relațională și SQL, SGBD-urile desktop acceptau limbaje de manipulare a datelor de nivel scăzut la nivel. linii individuale Mese. DBMS desktop nu avea mijloacele necesare pentru a menține integritatea referențială și structurală a bazei de date. Aceste funcții trebuiau să fie îndeplinite de aplicații, cu toate acestea, lipsa instrumentelor de dezvoltare a aplicațiilor nu permitea uneori acest lucru, caz în care aceste funcții trebuiau îndeplinite de utilizator, necesitând control suplimentar din partea acestuia la introducerea și modificarea informațiilor stocate în Bază de date. Disponibilitate regim exclusivist munca a dus de fapt la degenerarea funcțiilor de administrare a bazei de date și, în legătură cu aceasta, la absența instrumentelor de administrare a bazei de date. Și, în sfârșit, ultima caracteristică și în prezent foarte pozitivă este cerințele hardware relativ modeste ale DBMS desktop. Aplicațiile complet funcționale dezvoltate, de exemplu, pe Clipper, au funcționat pe PC 286.

diapozitivul numărul 17

Descrierea diapozitivului:

A treia etapă – baze de date distribuite Este bine cunoscut faptul că istoria se dezvoltă în spirală, așa că după procesul de „personalizare” a început procesul invers – integrarea. Numărul de rețele locale se înmulțește, tot mai multe informații vor fi transferate între computere, există o problemă acută de consistență a datelor stocate și procesate în diferite locuri, dar conectate logic între ele, există sarcini asociate procesării paralele a tranzacțiilor - secvente de operatii pe baza de date, transferand-o dintr-o stare consistenta in alta stare consistenta. Rezolvarea cu succes a acestor probleme duce la apariția bazelor de date distribuite care păstrează toate avantajele SGBD desktop și permit în același timp organizarea procesării paralele a informațiilor și menținerea integrității bazei de date.

diapozitivul numărul 18

Descrierea diapozitivului:

Caracteristicile etapei a treia Aproape toate SGBD-urile moderne oferă suport pentru un model relațional complet și anume: integritatea structurală - sunt valabile doar datele prezentate sub forma relațiilor unui model relațional; integritate lingvistică, adică limbaje de manipulare a datelor la nivel înalt (în principal SQL); integritate referenţială - control asupra respectării integrităţii referenţiale pe toată perioada de funcţionare a sistemului şi garantează că SGBD nu va încălca aceste restricţii. Majoritatea SGBD-urilor moderne sunt concepute pentru o arhitectură multiplatformă, adică pot funcționa pe computere cu arhitecturi diferite și sub sisteme de operare diferite, în timp ce accesul la datele gestionate de SGBD pe diferite platforme este aproape imposibil de distins pentru utilizatori.

diapozitivul numărul 19

Descrierea diapozitivului:

Necesitatea sprijinirii lucrului multi-utilizator cu baza de date si posibilitatea stocarii descentralizate a datelor au necesitat dezvoltarea unor instrumente de administrare a bazei de date cu implementarea conceptului general de instrumente de protectie a datelor. Necesitatea unor noi implementări a determinat realizarea unor lucrări teoretice serioase privind optimizarea implementării bazelor de date distribuite și lucrul cu tranzacții și interogări distribuite cu implementarea rezultatelor obținute în SGBD comercial. Pentru a nu pierde clienții care lucrau anterior pe SGBD desktop, aproape toate SGBD-urile moderne au instrumente de conectare a aplicațiilor client dezvoltate folosind SGBD desktop și instrumente pentru exportul de date din formate desktop.

diapozitivul numărul 20

Descrierea diapozitivului:

SGBD din a treia etapă de dezvoltare Această etapă include dezvoltarea unui număr de standarde în cadrul limbajelor pentru descrierea și manipularea datelor (SQL89, SQL92, SQL99) și tehnologii pentru schimbul de date între diferite SGBD, care includ protocolul ODBC (Open DataBase Connectivity), propus de compania Microsoft. Această etapă include și începutul lucrărilor legate de conceptul de baze de date orientate pe obiecte - OODB. Reprezentanții SGBD aferente etapei a doua pot fi considerați MS Access 97 și toate serverele de baze de date moderne Ox1e7.3, Ox1e 8.4, MS SQL 6.5, MS SQL 7.0, System 10, System 11, Informix, DB2, SQL Base și alte moderne baze de date de servere, dintre care în prezent există câteva zeci.

diapozitivul numărul 21

Descrierea diapozitivului:

A patra etapă – perspective de dezvoltare a sistemelor de management al bazelor de date Această etapă se caracterizează prin apariția unei noi tehnologii de acces la date – intranet. Principala diferență dintre această abordare și tehnologia client-server este că nu este nevoie să folosiți software client specializat. Pentru a lucra cu o bază de date la distanță, se utilizează un browser de Internet standard, cum ar fi Microsoft Internet Explorer, iar pentru utilizatorul final, procesul de accesare a datelor este similar cu utilizarea Internetului. În același timp, codul încorporat în paginile HTML încărcate de utilizator, scris de obicei în Java, Java-script, Perl și altele, urmărește toate acțiunile utilizatorului și le traduce în interogări SQL de nivel scăzut către baza de date, perfecționând astfel munca pe care o implică în tehnologia client-server programul client.

diapozitivul numărul 22

Descrierea diapozitivului:

Comoditatea acestei abordări a dus la faptul că a început să fie folosită nu numai pentru accesul de la distanță la bazele de date, ci și pentru utilizatori. retea localaîntreprinderilor. Sarcinile simple de procesare a datelor care nu sunt asociate cu algoritmi complecși care necesită modificări coordonate ale datelor în multe obiecte interconectate pot fi construite destul de simplu și eficient folosind această arhitectură. În acest caz, nu trebuie instalat niciun software client suplimentar pentru a conecta un nou utilizator la capacitatea de a utiliza această sarcină. Cu toate acestea, sarcinile complexe din punct de vedere algoritmic sunt recomandate a fi implementate în arhitectura „client-server” cu dezvoltarea unui software special pentru client.

algebră relațională prestigiosul premiu Turing de la Asociația Americană pentru Mașini de Calcul.

Au trecut mai puțin de două decenii de la acel moment, dar dezvoltarea rapidă a tehnologiei informatice, schimbarea rolului său fundamental în societate, prăbușirea boom-ului computerelor personale și, în cele din urmă, apariția stațiilor de lucru și a rețelelor de calculatoare puternice au influențat și ele dezvoltarea. a tehnologiei bazelor de date. Există patru etape în dezvoltarea acestei direcții în prelucrarea datelor. Cu toate acestea, trebuie remarcat că încă nu există limite stricte de timp în aceste etape: ele trec fără probleme una în alta și chiar coexistă în paralel, dar, cu toate acestea, selecția acestor etape va face posibilă caracterizarea mai clară a etapelor individuale ale dezvoltarea tehnologiei bazelor de date, subliniază caracteristicile specifice unei anumite etape.

Prima etapă în dezvoltarea unui SGBD este asociată cu organizarea bazelor de date pe mașini mari precum IBM 360/370, calculatoare EC și minicalculatoare precum PDP11 (Digital Equipment Corporation - DEC), diverse modele HP (Hewlett Packard). ).

Bazele de date erau stocate în memoria externă a calculatorului central, utilizatorii acestor baze de date erau sarcini care erau lansate în principal în modul batch. modul interactiv accesul era asigurat folosind terminale de consolă care nu aveau resurse de calcul proprii (procesor, memorie externă) și serveau doar ca dispozitive de intrare-ieșire pentru computerul central. Programele de acces la baze de date au fost scrise în diferite limbi și rulează ca programe numerice obișnuite. Sistemele de operare puternice au oferit posibilitatea executării în paralel condiționat a întregului set de sarcini. Aceste sisteme ar putea fi atribuite sistemelor de acces distribuit, deoarece baza de date era centralizată, stocată pe dispozitive de memorie externe ale unui computer central, iar accesul la ea a fost susținut de la mulți utilizatori-sarcini.

Caracteristicile acestei etape de dezvoltare sunt exprimate în următoarele:

• Toate SGBD-urile se bazează pe sisteme de operare multi-programare puternice (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), prin urmare, lucrul cu o bază de date centralizată într-un mod de acces distribuit este acceptat în principal.
• Funcțiile de gestionare a alocării resurselor sunt efectuate în principal de sistemul de operare (OS).
• Sprijinit limbi de nivel scăzut manipularea datelor, axată pe metodele de acces la datele de navigație.
• Un rol important este acordat administrării datelor.
• Se lucrează serios pentru fundamentarea și formalizarea modelului de date relaționale și a fost creat primul sistem (Sistemul R) care implementează ideologia modelului de date relaționale.
• Se desfășoară lucrări teoretice optimizarea interogărilorși gestionarea accesului distribuit la o bază de date centralizată, a fost introdus conceptul de tranzacție.
• Rezultatele cercetării științifice sunt discutate deschis în presă, există un flux puternic de publicații publice privind toate aspectele teoriei și practicii bazelor de date, iar rezultatele cercetării teoretice sunt implementate activ în DBMS comercial.

Apar primele limbaje de nivel înalt pentru lucrul cu modelul de date relaționale. Cu toate acestea, nu există standarde pentru aceste prime limbi.

Era computerelor personale

Calculatoarele personale au izbucnit rapid în viețile noastre și au schimbat literalmente înțelegerea noastră despre locul și rolul tehnologiei de calcul în societate. Acum computerele au devenit mai aproape și mai accesibile pentru fiecare utilizator. A dispărut frica reverentă a utilizatorilor obișnuiți ai limbajelor de programare complexe și de neînțeles. Există multe programe concepute pentru munca utilizatorilor nepregătiți. Aceste programe erau ușor de folosit și intuitive: în primul rând, diverse editori de text, foi de calcul și altele. Operațiunile de copiere a fișierelor și transfer de informații de la un computer la altul, tipărirea textelor, a tabelelor și a altor documente au devenit simple și de înțeles. Programatorii de sistem au fost retrogradați pe fundal. Fiecare utilizator s-ar putea simți ca un maestru complet al acestui dispozitiv puternic și convenabil, care vă permite să automatizați multe aspecte ale activității dvs. Și, desigur, acest lucru a afectat și lucrul cu bazele de date. Au apărut programe care se numeau sisteme de gestionare a bazelor de date și permiteau stocarea unor cantități semnificative de informații, aveau o interfață convenabilă pentru completarea datelor, instrumente încorporate pentru generarea diferitelor rapoarte. Aceste programe au făcut posibilă automatizarea multor funcții de contabilitate care au fost efectuate anterior manual. Scăderea constantă a prețurilor la computerele personale le-a făcut accesibile nu numai pentru organizații și firme, ci și pentru utilizatorii individuali. Calculatoarele au devenit un instrument de ținere a evidenței și a propriilor funcții contabile. Toate acestea au jucat atât un rol pozitiv, cât și un rol negativ în dezvoltarea bazelor de date. Simplitatea aparentă și accesibilitatea computerelor personale și a software-ului lor a dat naștere la mulți amatori. Acești dezvoltatori, crezându-se a fi experți, au început să proiecteze baze de date de scurtă durată care nu țin cont de multe caracteristici ale obiectelor din lumea reală. Au fost create multe sisteme de o zi care nu îndeplineau legile dezvoltării și interconectarii obiectelor reale. Cu toate acestea, disponibilitatea calculatoarelor personale a forțat utilizatorii din multe domenii de cunoaștere care nu utilizaseră anterior tehnologia informatică în activitățile lor să apeleze la ei. Iar cererea de programe avansate de procesare a datelor, ușor de utilizat, a forțat furnizorii de software să furnizeze tot mai multe sisteme noi, care sunt denumite în mod obișnuit DBMS desktop (desktop). Concurența semnificativă între furnizori a forțat să îmbunătățească aceste sisteme, oferind noi caracteristici, îmbunătățind interfața și performanța sistemelor, reducând costul acestora. Prezența pe piață a unui număr mare de SGBD-uri care îndeplinesc funcții similare a necesitat dezvoltarea unor metode export-import de date pentru aceste sisteme și descoperirea formatelor de stocare a datelor.

Dar chiar și în această perioadă au apărut amatori care, contrar bunului simț, și-au dezvoltat propriul DBMS folosind limbi standard programare. Acesta a fost un punct mort, deoarece dezvoltarea ulterioară a arătat că era mult mai dificil să transferați date din formate non-standard în noul SGBD și, în unele cazuri, au necesitat astfel de costuri cu forța de muncă încât ar fi mai ușor să dezvoltați totul de la zero, dar datele încă trebuia transferat la un nou SGBD mai promițător. Și acesta, de asemenea, a fost rezultatul unei subestimări a funcțiilor pe care ar fi trebuit să le îndeplinească DBMS.

Caracteristicile acestei etape sunt următoarele:

• Toate SGBD-urile au fost concepute pentru a crea o bază de date cu acces în mare parte exclusiv. Și acest lucru este de înțeles. Computerul este personal, nu a fost conectat la rețea, iar baza de date de pe acesta a fost creată pentru munca unui utilizator. În cazuri rare, s-a asumat munca secvențială a mai multor utilizatori, de exemplu, mai întâi operatorul care a introdus documentele contabile, iar apoi contabilul șef, care a determinat înregistrările corespunzătoare documentelor primare.
• Majoritatea SGBD-urilor aveau o interfață de utilizator dezvoltată și convenabilă. În majoritate a existat modul interactiv lucrați cu baza de date atât în ​​cadrul descrierii bazei de date, cât și în cadrul proiectării interogărilor. În plus, majoritatea DBMS au oferit un set de instrumente dezvoltat și convenabil pentru dezvoltarea aplicațiilor gata făcute fără programare. Mediul instrument a constat din elemente de aplicație gata făcute sub formă de șabloane pentru formulare de ecran, rapoarte, etichete (Etichete), designeri de interogări grafice, care puteau fi pur și simplu asamblate într-un singur complex.
• În toate SGBD desktop, a fost suportat doar nivelul exterior de prezentare al modelului relațional, adică doar vizualizarea tabelară exterioară a structurilor de date.
• În prezența unor limbaje de manipulare a datelor la nivel înalt de acest tip algebră relaționalăși SQL în DBMS desktop, au fost acceptate limbaje de nivel scăzut pentru manipularea datelor la nivelul rândurilor individuale de tabel.
• DBMS desktop nu avea mijloacele necesare pentru a menține integritatea referențială și structurală a bazei de date. Aceste funcții trebuiau să fie îndeplinite de aplicații, cu toate acestea, lipsa instrumentelor de dezvoltare a aplicațiilor nu permitea uneori acest lucru, caz în care aceste funcții trebuiau îndeplinite de utilizator, necesitând control suplimentar din partea acestuia la introducerea și modificarea informațiilor stocate în Bază de date.
• Prezența unui mod exclusiv de funcționare a dus de fapt la degenerarea funcțiilor de administrare a bazei de date și, în legătură cu aceasta, la absența instrumentelor de administrare a bazei de date.
• Și, în sfârșit, ultima caracteristică și în prezent foarte pozitivă este cerințele hardware relativ modeste ale DBMS desktop. Aplicațiile complet funcționale dezvoltate, de exemplu, pe Clipper, au funcționat pe PC 286.
• În principiu, este chiar dificil să le numim DBMS cu drepturi depline. Reprezentanți excepționali din această familie sunt DBMS dBase (DbaseIII+, DbaseIV), FoxPro, Clipper, Paradox, care au fost foarte larg utilizate până de curând.

Baze de date distribuite

Este bine cunoscut faptul că istoria se dezvoltă în spirală, așa că după procesul de „personalizare” a început procesul invers – integrarea. Numărul de rețele locale se înmulțește, tot mai multe informații sunt transferate între computere, există o problemă acută de consistență a datelor stocate și procesate în diferite locuri, dar conectate logic între ele, există sarcini asociate procesării paralele tranzactii - secvențe de operații pe baza de date, transferându-l dintr-o stare consecventă în alta stare consecventă. Rezolvarea cu succes a acestor probleme duce la apariția baze de date distribuite care păstrează toate avantajele unui SGBD desktop și permit în același timp organizarea procesării paralele a informațiilor și menținerea integrității bazei de date.

Caracteristicile acestei etape:

• Aproape toate SGBD-urile moderne oferă suport pentru modelul relațional complet, și anume:
  • Despre integritatea structurală - sunt admise numai datele prezentate sub forma relațiilor unui model relațional;
  • Despre integritatea lingvistică, adică limbaje de manipulare a datelor la nivel înalt (în principal SQL);
  • Despre integritatea referențială, controlul asupra conformității cu integritatea referențială pe toată perioada de funcționare a sistemului și garanțiile că DBMS nu va încălca aceste restricții.
• Majoritatea SGBD-urilor moderne sunt concepute pentru arhitectura multiplatformă, adică pot funcționa pe computere cu arhitecturi diferite și sub sisteme de operare diferite, în timp ce accesul la datele gestionate de SGBD pe diferite platforme este aproape imposibil de distins pentru utilizatori.
• Necesitatea sprijinirii lucrului multi-utilizator cu baza de date si posibilitatea stocarii descentralizate a datelor au necesitat dezvoltarea unor instrumente de administrare a bazei de date cu implementarea conceptului general de instrumente de protectie a datelor.
• Necesitatea unor noi implementări a determinat crearea unor lucrări teoretice serioase privind optimizarea implementărilor de baze de date distribuite și lucrul cu tranzacții și interogări distribuite cu implementarea rezultatelor obținute în SGBD comercial.
• Pentru a nu pierde clienți care lucrau anterior pe SGBD desktop, aproape toate SGBD-urile moderne au instrumente de conectare a aplicațiilor client dezvoltate folosind SGBD desktop și instrumente pentru exportul de date din formatele SGBD desktop din a doua etapă de dezvoltare.
• În această etapă, dezvoltarea unui număr de standarde în cadrul limbajelor de descriere și manipulare a datelor, începând cu SQL89, SQL92, SQL99, și tehnologii pentru schimbul de date între diferite SGBD, care includ protocolul ODBC (Open DataBase Connectivity), propus de Microsoft.
• În această etapă i se poate atribui începutul lucrărilor legate de conceptul de baze de date orientate pe obiecte - OODB. MS Access 97 și toate serverele de baze de date moderne Oracle7.3, Oracle 8.4 MS SQL6.5, MS SQL7.0, System 10, System 11, Informix, DB2, SQL Base și alte servere de baze de date moderne, dintre care există în prezent câteva zeci.

Perspective pentru dezvoltarea sistemelor de management al bazelor de date

Această etapă este caracterizată de apariția unei noi tehnologii de acces la date - intranet.Principala diferență dintre această abordare și tehnologia client-server este că nu este nevoie să folosiți software client specializat. Un browser web standard, cum ar fi Microsoft Internet Explorer sau Netscape Navigator, este utilizat pentru a accesa baza de date de la distanță, iar pentru utilizatorul final, accesarea datelor este similară cu glisarea World Wide Web(vezi fig. 1.1). În același timp, codul încorporat în paginile HTML încărcate de utilizator, scris de obicei în Java, Java-script, Perl și altele, urmărește toate acțiunile utilizatorului și le traduce în interogări SQL de nivel scăzut către baza de date, realizând astfel lucru că în tehnologia client-server este implicat programul client. Comoditatea acestei abordări a condus la faptul că a început să fie utilizat nu numai pentru accesul de la distanță la bazele de date, ci și pentru utilizatorii rețelei locale a întreprinderii. Sarcinile simple de procesare a datelor care nu sunt asociate cu algoritmi complecși care necesită modificări coordonate ale datelor în multe obiecte interconectate pot fi construite destul de simplu și eficient folosind această arhitectură. În acest caz, nu trebuie instalat niciun software client suplimentar pentru a conecta un nou utilizator la capacitatea de a utiliza această sarcină. Cu toate acestea, sarcinile complexe din punct de vedere algoritmic sunt recomandate a fi implementate în arhitectura „client-server” cu dezvoltarea unui software special pentru client.

APARIȚIA SGBD-ului Istoria dezvoltării SGB-ului are peste 30 de ani. În 1968, a fost pus în funcțiune primul sistem DBMS industrial IMS de la IBM. În 1975, a apărut primul standard de asociere pentru limbaje ale sistemelor de procesare a datelor - Conferința limbilor sistemelor de date (CODASYL), care a definit o serie de concepte fundamentale în teoria sistemelor de baze de date, care sunt încă fundamentale pentru datele din rețea. model. În dezvoltarea ulterioară a teoriei bazelor de date, o mare contribuție a avut matematicianul american E.F. Codd, care este creatorul modelului de date relaționale. În 1981, E. F. Codd a primit prestigiosul premiu Turing de la Asociația Americană pentru Mașini de Calcul pentru modelul său relațional și algebra relațională.

PRIMA ETAPA - BAZELE DE DATE PE CALCULATELE MARI Prima etapă a dezvoltării DBMS este legată de organizarea bazelor de date pe mașini mari precum IBM 360/370, calculatoare EC și minicalculatoare de tip PDP 11 (Digital Equipment Corporation - DEC), diverse HP modele (companii Hewlett Packard). Bazele de date erau stocate în memoria externă a calculatorului central, utilizatorii acestor baze de date erau sarcini care erau lansate în principal în modul batch. Modul de acces interactiv a fost asigurat folosind terminale de consolă, care nu aveau resurse de calcul proprii (procesor, memorie externă) și serveau doar ca dispozitive de intrare-ieșire pentru computerul central.

CARACTERISTICI ALE PRIMEI ETAPE Toate SGBD-urile se bazează pe sisteme de operare multi-program puternice (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), prin urmare, lucrul cu o bază de date centralizată într-un mod de acces distribuit este în principal acceptat. Funcțiile de gestionare a alocării resurselor sunt efectuate în principal de sistemul de operare (OS). Sunt acceptate limbaje de manipulare a datelor de nivel scăzut, axate pe metodele de acces la datele de navigație. Un rol important este acordat administrării datelor.

Se lucrează serios pentru fundamentarea și formalizarea modelului de date relaționale și a fost creat primul sistem (Sistemul R) care implementează ideologia modelului de date relaționale. Se desfășoară lucrări teoretice pentru optimizarea interogărilor și gestionarea accesului distribuit la o bază de date centralizată, a fost introdus conceptul de tranzacție. Rezultatele cercetării științifice sunt discutate deschis în presă, există un flux puternic de publicații publice privind toate aspectele teoriei și practicii bazelor de date, iar rezultatele cercetării teoretice sunt implementate activ în DBMS comercial.

ETAPA A DOUA - ERA CALCULATELOR PERSONALE CARACTERISTICILE ETAPEI A DOUA Toate SGBD-urile au fost concepute pentru a crea baze de date cu acces în principal exclusiv. Și acest lucru este de înțeles. Computerul este personal, nu a fost conectat la rețea, iar baza de date de pe acesta a fost creată pentru munca unui utilizator. În cazuri rare, s-a asumat munca secvențială a mai multor utilizatori, de exemplu, mai întâi operatorul care a introdus documentele contabile, iar apoi contabilul șef, care a determinat înregistrările corespunzătoare documentelor primare. Majoritatea SGBD-urilor aveau o interfață de utilizator dezvoltată și convenabilă, majoritatea aveau un mod interactiv de lucru cu baza de date, atât în ​​cadrul descrierii bazei de date, cât și în cadrul proiectării interogărilor. În plus, majoritatea DBMS ofereau instrumente avansate și convenabile pentru dezvoltarea aplicațiilor gata făcute fără programare. Mediul instrument a constat din elemente de aplicație gata făcute sub formă de șabloane pentru formulare de ecran, rapoarte, etichete (Etichete), designeri de interogări grafice, care puteau fi pur și simplu asamblate într-un singur complex. În toate SGBD desktop, a fost suportat doar nivelul exterior de prezentare al modelului relațional, adică doar vizualizarea tabelară exterioară a structurilor de date.

Deși existau limbaje de manipulare a datelor la nivel înalt, cum ar fi algebra relațională și SQL, SGBD-urile desktop acceptau limbaje de manipulare a datelor de nivel scăzut la nivelul rândurilor individuale de tabel. DBMS desktop nu avea mijloacele necesare pentru a menține integritatea referențială și structurală a bazei de date. Aceste funcții trebuiau să fie îndeplinite de aplicații, cu toate acestea, lipsa instrumentelor de dezvoltare a aplicațiilor nu permitea uneori acest lucru, caz în care aceste funcții trebuiau îndeplinite de utilizator, necesitând control suplimentar din partea acestuia la introducerea și modificarea informațiilor stocate în Bază de date. Prezența unui mod exclusiv de funcționare a dus de fapt la degenerarea funcțiilor de administrare a bazei de date și, în legătură cu aceasta, la absența instrumentelor de administrare a bazei de date. Și, în sfârșit, ultima caracteristică și în prezent foarte pozitivă este cerințele hardware relativ modeste ale DBMS desktop. Aplicațiile complet funcționale dezvoltate, de exemplu, pe Clipper, au funcționat pe PC 286.

ETAPA A TREIA – BAZELE DE DATE DISTRIBUITE Este bine cunoscut faptul că istoria se dezvoltă în spirală, astfel că după procesul de „personalizare” a început procesul invers – integrarea. Numărul de rețele locale se înmulțește, tot mai multe informații vor fi transferate între computere, există o problemă acută de consistență a datelor stocate și procesate în diferite locuri, dar conectate logic între ele, există sarcini asociate procesării paralele a tranzacțiilor - secvente de operatii pe baza de date, transferand-o dintr-o stare consistenta in alta stare consistenta. Rezolvarea cu succes a acestor probleme duce la apariția bazelor de date distribuite care păstrează toate avantajele SGBD desktop și permit în același timp organizarea procesării paralele a informațiilor și menținerea integrității bazei de date.

CARACTERISTICI ALE ETAPEI A TREIA Aproape toate SGBD-urile moderne oferă suport pentru un model relațional complet și anume: integritatea structurală - sunt valabile doar datele prezentate sub forma relațiilor unui model relațional; integritate lingvistică, adică limbaje de manipulare a datelor la nivel înalt (în principal SQL); integritate referenţială - control asupra respectării integrităţii referenţiale pe toată perioada de funcţionare a sistemului şi garantează că SGBD nu va încălca aceste restricţii. Majoritatea SGBD-urilor moderne sunt concepute pentru o arhitectură multiplatformă, adică pot funcționa pe computere cu arhitecturi diferite și sub sisteme de operare diferite, în timp ce accesul la datele gestionate de SGBD pe diferite platforme este aproape imposibil de distins pentru utilizatori.

Necesitatea sprijinirii lucrului multi-utilizator cu baza de date si posibilitatea stocarii descentralizate a datelor au necesitat dezvoltarea unor instrumente de administrare a bazei de date cu implementarea conceptului general de instrumente de protectie a datelor. Necesitatea unor noi implementări a determinat realizarea unor lucrări teoretice serioase privind optimizarea implementării bazelor de date distribuite și lucrul cu tranzacții și interogări distribuite cu implementarea rezultatelor obținute în SGBD comercial. Pentru a nu pierde clienții care lucrau anterior pe SGBD desktop, aproape toate SGBD-urile moderne au instrumente de conectare a aplicațiilor client dezvoltate folosind SGBD desktop și instrumente pentru exportul de date din formate desktop.

SGBD A TREIA ETAPA DE DEZVOLTARE Această etapă include dezvoltarea unui număr de standarde în cadrul limbajelor de descriere și manipulare a datelor (SQL 89, SQL 92, SQL 99) și tehnologii pentru schimbul de date între diverse SGBD, care includ protocolul ODBC (Open Data. Base Connectivity, propus de Microsoft. Această etapă include și începutul lucrărilor legate de conceptul de baze de date orientate pe obiecte - OODB. Reprezentanții SGBD aferente etapei a doua pot fi considerați MS Access 97 și toate serverele de baze de date moderne Ox1e 7.3, 0x1e 8.4, MS SQL 6.5, MS SQL 7.0, System 11, Informix, DB 2, SQL Base și alte servere de baze de date moderne, dintre care în prezent există câteva zeci.

ETAPA A PATRA – PERSPECTIVE DE DEZVOLTARE A SISTEMELOR DE MANAGEMENT BAZ DE DATE Această etapă se caracterizează prin apariția unei noi tehnologii de acces la date – intranet. Principala diferență dintre această abordare și tehnologia client-server este că nu este nevoie să folosiți software client specializat. Pentru a lucra cu o bază de date la distanță, se utilizează un browser de Internet standard, cum ar fi Microsoft Internet. Explorer, iar pentru utilizatorul final, procesul de accesare a datelor este similar cu utilizarea Internetului. În același timp, codul încorporat în paginile HTML încărcate de utilizator, scris de obicei în Java, Java-script, Perl și altele, urmărește toate acțiunile utilizatorului și le traduce în interogări SQL de nivel scăzut către baza de date, perfecționând astfel munca pe care o implică în tehnologia client-server programul client.

Comoditatea acestei abordări a condus la faptul că a început să fie utilizat nu numai pentru accesul de la distanță la bazele de date, ci și pentru utilizatorii rețelei locale a întreprinderii. Sarcinile simple de procesare a datelor care nu sunt asociate cu algoritmi complecși care necesită modificări coordonate ale datelor în multe obiecte interconectate pot fi construite destul de simplu și eficient folosind această arhitectură. În acest caz, nu trebuie instalat niciun software client suplimentar pentru a conecta un nou utilizator la capacitatea de a utiliza această sarcină. Cu toate acestea, sarcinile complexe din punct de vedere algoritmic sunt recomandate a fi implementate în arhitectura „client-server” cu dezvoltarea unui software special pentru client.

CONCLUZIE Fiecare dintre abordările de mai sus pentru lucrul cu date are avantajele și dezavantajele sale, care determină domeniul de aplicare al unei anumite metode, iar în prezent toate abordările sunt utilizate pe scară largă.

Istoricul dezvoltării bazelor de date…………………………………………………3-5

Concepte inițiale. Etape………………………………………………………..6-8

Caracteristici și cerințe…………………………………………………9-10

Concluzie………………………………………………………………………12-13

Site-uri utilizate………………………………………………………..14

Istoria dezvoltării bazelor de date.

Istoria dezvoltării bazelor de date datează din anii 1960. În acele zile, informațiile erau colectate și stocate în fișiere. Fiecare fișier conținea informații specifice și erau necesare mai multe fișiere pentru a acoperi întregul domeniu. De exemplu, informațiile despre produs au fost stocate într-un fișier, iar informațiile despre clienți au fost stocate în altul. Informații despre achiziționarea anumitor bunuri de către anumiți clienți - în a treia. Această organizare a datelor a introdus propriile dificultăți:

· prezentarea datelor în fiecare fișier a fost diferită;

A fost necesară coordonarea datelor în diferite fișiere pentru a asigura consistența informațiilor;

· a fost necesar să se aleagă ce date și sub ce formă vor apărea în astfel de fișiere precum fișierul de achiziții de bunuri din exemplu;

Dificultate în dezvoltarea aplicațiilor și actualizarea acestora atunci când datele se modifică.

· Situația trebuia îmbunătățită și mulți oameni lucrau din greu pentru a crea ceva mai ușor de utilizat. La începutul anilor 1970, aproximativ 10 ani mai târziu, situația a început să se îmbunătățească și au apărut primele baze de date.

În 1970, E.F. Codd a publicat o lucrare care a furnizat baza modelului de date relaționale. Avantajul acestui model de stocare a datelor este duplicarea minimă a datelor și eliminarea unor tipuri de erori inerente altor modele. Conform acestui model, datele sunt stocate sub formă de tabele cu coloane și rânduri. Nu toate tipurile de tabele sunt acceptabile pentru modelul relațional, iar tabelele nedorite pot fi normalizate pentru a îndeplini cerințele modelului relațional. În timpul procesului de normalizare, un tabel este de obicei împărțit în două sau mai multe tabele acceptabile.

În 1979, o companie mică numită Ashton-Tate a lansat un produs pentru microcalculatoare numit dBase-II, numindu-l DBMS relațional. Prin tactici de succes, compania a reușit să distribuie peste 100.000 de copii ale produsului utilizatorilor de computere Osborne. Mulți dintre utilizatorii de computere au scris programe pentru ei și în curând dBase a devenit un SGBD foarte popular. Ashton-Tate a fost achiziționat ulterior de Borland. De fapt, produsul dBase nu era un SGBD relațional, ci un limbaj de programare cu caracteristici avansate pentru procesarea fișierelor. În timp ce dBase evolua, alți furnizori au început să-și porteze sistemele comerciale de baze de date mainframe pe microcalculatoare. Exemple de astfel de DBMS sunt Oracle, Ingress și Focus. Transferul SGBD-ului pe microcalculatoare a fost motivul îmbunătățirii interfeței cu utilizatorul, ceea ce a dus la creșterea numărului de microcalculatoare care lucrează cu baze de date.

La mijlocul anilor 1980, utilizatorii au început să-și conecteze computerele în rețelele locale, ceea ce a dus la apariția unui model client-server, precum și a unui model de partajare a fișierelor. Rețeaua a permis partajarea imprimantelor și unităților de disc scumpe capacitate mare. Pe termen lung, utilizatorii doreau să-și partajeze bazele de date, ceea ce a stimulat dezvoltarea aplicațiilor de baze de date cu mai mulți utilizatori pentru rețelele locale. Deoarece procesarea datelor multi-utilizator într-o rețea locală diferă de procesarea datelor multi-utilizator pe un mainframe prin prezența mai multor computere, au apărut dificultăți suplimentare în coordonarea acțiunilor computerelor. Așa a apărut arhitectura client-server a procesării datelor. Există, de asemenea, o arhitectură mai simplă, dar mai puțin fiabilă bazată pe partajarea fișiere.

În zilele noastre, se dezvoltă activ aplicațiile web pentru baze de date, precum și bazele de date care folosesc tehnologiile de internet. Aplicațiile de baze de date web fac datele disponibile prin browserul utilizatorului, în timp ce bazele de date bazate pe Internet folosesc pur și simplu browsere și tehnologii client, cum ar fi XML și DHTML, pentru a lucra cu baza de date fără a publica datele pe Internet.

Există alte două tehnologii de baze de date care sunt posibile, dar nu sunt încă implementate. Acestea sunt baze de date orientate pe obiecte și baze de date distribuite. Bazele de date distribuite sunt bazele de date ale unei organizații distribuite pe mai multe computere din rețeaua locală a organizației. Datorită acestei arhitecturi, este posibilă o împărțire mai flexibilă a volumului de muncă între departamentele întreprinderii, dar implementarea unui astfel de sistem este asociată cu o serie de probleme, dintre care unele nu au fost încă rezolvate. Bazele de date orientate pe obiecte sunt poziționate ca mijloc de stocare a structurilor de date utilizate

în programarea orientată pe obiecte. Deoarece obiectele sunt cu un ordin de mărime mai complexe decât structurile, implementarea bazelor de date va fi destul de complexă. În plus, dezvoltarea bazelor de date orientate pe obiect este constrânsă de prezența unui număr mare de baze de date relaționale care stochează cantități uriașe de informații.

Există diferite definiții ale unei baze de date. De obicei sunt fie incomplete, fie prea greoaie. Oferim o definiție simplă, extinzând-o pe măsură ce apar concepte noi.

O bază de date (DB) este un set de date interconectate pe medii de mașină destinate utilizării într-un mod de acces interactiv (online) și în aplicații software. În mod obișnuit, o bază de date este creată pentru a stoca și accesa date dintr-un anumit domeniu, adică este un model de informații al unei clase de obiecte.

Un sistem de management al bazelor de date (DBMS) este un limbaj și un instrument software pentru organizarea, completarea, modificarea și utilizarea unei baze de date. Distingeți între DBMS universal și specializat. SGBD-urile universale sunt sisteme cu bază largă și nu au granițe de aplicare clar definite, în timp ce SGBD-urile specializate sunt create pentru baze de date cu un anumit scop: bancar, contabilitate etc. SGBD-urile specializate țin cont în cea mai mare măsură de specificul domeniului subiectului. , care se reflectă în interfața și procedurile de prelucrare a informațiilor.

Există o clasă de SGBD industriale sau comerciale ca sisteme dezvoltate de companii profesionale în domeniul dezvoltării software, testate în practică și replicate în anumite condiții comerciale. SGBD-urile industriale sunt relativ ieftine, destul de fiabile și documentate. De obicei, apariția lor este precedată de dezvoltări experimentale, versiuni de încercare, publicații preliminare etc.

Concepte inițiale. Etape.

Un administrator de bază de date este o persoană sau un grup de persoane responsabilă de întreținerea unei baze de date. Administratorul distribuie drepturi de acces la informații, face modificări în structura bazei de date, este responsabil pentru siguranța datelor și recuperarea acestora în caz de defecțiuni, upgrade-ul software-ului pe măsură ce apar versiuni noi. Administratorul trebuie să aibă calificările unui programator de sistem și, în același timp, să înțeleagă clar problemele utilizatorilor.

Descrierea fizică a datelor este o modalitate de reprezentare a informațiilor pe suportul mașinii.

O descriere logică a datelor este o reprezentare a informațiilor din punctul de vedere al utilizatorului.

Reprezentarea logică a datelor nu corespunde întotdeauna strict cu cea fizică. De exemplu, un utilizator prezintă un fișier ca ceva întreg și indivizibil, totuși, pe medii externe, fișierul poate fi prezentat în fragmente, în clustere. Mai mult, unele câmpuri, cum ar fi texte de lungime nedeterminată sau imagini, pot fi localizate fizic în alte fișiere.

Independența datelor fizice - capacitatea de a schimba locația fizică a datelor fără a modifica structura lor logică și programele de aplicație.

Independența datelor logice - capacitatea de a modifica structura logică a datelor (adăugarea de noi câmpuri, modificarea ordinii câmpurilor și dimensiunile acestora) menținând în același timp performanța aplicațiilor folosind reprezentarea anterioară.

De exemplu, independența fizică a datelor este de obicei susținută prin intermediul sistemului de operare. Independența datelor logice nu este furnizată în aplicațiile Pascal și C.

Conceptul de bază de date s-a format la sfârșitul anilor 60 ai secolului trecut și de atunci se dezvoltă constant. Cunoscutul specialist în baze de date D. Martin are în vedere mai multe etape în dezvoltarea tehnologiei de prelucrare a datelor.

Primul pas dezvoltat la începutul anilor 60 ai secolului trecut și se caracterizează prin următoarele caracteristici:

Informațiile sunt stocate predominant în fișiere secvențiale pe benzi magnetice;

Structura fizică a datelor corespunde strict celei logice;

Copii multiple ale fișierelor sunt stocate ca arhivă;

fișierele sunt destinate unui singur program;

programatorul planifică nu numai organizarea logică, ci și fizică a datelor;

· Când se modifică organizarea fizică sau logică a datelor, programul trebuie reelaborat.

Dezavantajele primei etape sunt evidente. Legarea fișierelor la un singur program duce la duplicarea multiple și la inconsecvența informațiilor în diferite aplicații. Complexitatea dezvoltării programelor crește, deoarece fiecare programator trebuie să ofere proceduri pentru accesarea datelor și modificarea acestora. Chiar și cu modificări minore în structura datelor, programele de aplicație trebuie corectate.

Faza a doua se referă la mijlocul anilor 60 și are următoarele caracteristici:

· Au apărut dispozitive externe de acces direct, care au permis accesul aleatoriu la înregistrări (direct, index-secvenţial);

a intrat în utilizarea procedurii de căutare a unei înregistrări după un câmp cheie (de obicei unul);

· A devenit posibil să transferați fișiere pe alte dispozitive externe fără a schimba programele de aplicație, care era de obicei furnizată prin intermediul limbajului de gestionare a datelor al sistemului de operare corespunzător.

În ciuda progresului evident, au rămas multe deficiențe ale primei etape.

A treia etapăînceput la sfârșitul anilor 60. Principala realizare poate fi considerată conștientizarea necesității centralizării datelor pentru accesul la diverse aplicații. Acest lucru reduce redundanța și inconsecvența informațiilor, aplicațiile folosesc instrumente standard de acces la date. În această etapă, complexitatea organizării datelor a crescut căutare eficientăînregistrări pentru mai multe chei.

În această etapă a apărut primul DBMS. În primul rând, au fost dezvoltate teoria și practica construirii SGBD-urilor ierarhice și de rețea. În aceste modele, relațiile de date sunt descrise folosind arbori și grafice generale.

Etapa a patra datează din a doua jumătate a anilor 1970. În această etapă, următoarele caracteristici principale ale SGBD au fost implementate într-o măsură sau alta:

independența logică și fizică a datelor;

comoditatea dezvoltării bazei de date;

securitate, secret, integritate a datelor;

cautare informatii despre diverse solicitari;

· instrumente lingvistice pentru administrator, programator de aplicații, utilizator neprofesionist.

Securitatea datelor, secretul și integritatea datelor sunt concepte apropiate, dar, totuși, diferite. Securitatea este protecția datelor împotriva modificărilor neautorizate, altele decât administratorul SGBD. Secretul înseamnă, în general, interzicerea accesului anumitor utilizatori la anumite informații. În cele din urmă, integritatea datelor este în primul rând consistența lor. Încălcări ale integrității sunt posibile în cazurile de lucru incorect al utilizatorilor și defecțiuni ale echipamentelor.

De la începutul anilor '70, după publicările lui E. Codd, au început cercetările active asupra modelului de date relaționale. Tabelele formează baza unui SGBD relațional. Până în anii 1980, SGBD-urile relaționale erau considerate promițătoare, dar dificil de implementat.

Experiența utilizării primului SGBD a făcut posibilă identificarea unor cerințe atât de importante pentru ei, cum ar fi:

reprezentarea naturală a diferitelor structuri de date;

performanţă;

· costuri minime să creeze și să mențină o bază de date;

o varietate de oportunități de căutare, inclusiv neplanificate în prealabil;

Simplitate și prietenie;

Prezența limbilor utilizatorului non-procedurale (ce să obțineți, nu cum).

Astfel, până la sfârșitul anilor 70 s-au format conceptele de bază ale SGBD, în conformitate cu care au fost create primele SGBD industriale. Aceștia s-au concentrat în principal nu pe utilizatorii obișnuiți, ci pe programatori cu o calificare destul de înaltă.

O nouă etapă în dezvoltarea DBMS a venit odată cu apariția computerelor personale. În această etapă, astfel de caracteristici ale SGBD au apărut în prim-plan, cum ar fi:

Ușurință și comoditate (dialoguri dezvoltate, meniuri, interfață cu ferestre, ajutor contextual);

Simplificarea schemelor SGBD greoaie datorită implementării parțiale a unui număr de proprietăți;

Tranziție aproape completă la DBMS relațional;

orientare nu numai către programator, ci și către utilizatorul neprofesionist;

disponibilitatea instrumentelor de automatizare a programării sub formă de generatoare de formulare, meniuri, rapoarte, interogări.

Au fost distribuite noi DBMS împreună cu calculatoare personale editii uriase. De exemplu, baza de date dBase III Plus a lui Ashton-Tate a avut peste 2 milioane de vânzări în 1986. În general, DBMS-ul dBase s-a dovedit a fi unul dintre cele mai populare. Limbajul de programare xBase care le stă la baza a devenit un clasic al genului. Nu este o coincidență că o serie de DBMS au folosit și dialecte ale acestei limbi. În Rusia, FoxBase+ și mai târziu FoxPro DBMS de la Fox Software au devenit deosebit de populare. Mai târziu, Fox Software a fost preluat de MicroSoft, iar produsele corespunzătoare au fost lansate sub marca sa. SGBD-uri precum Borland's Paradox, MicroSoft's Access, DBMS-ul de rețea dB Vista de la Raima Incorporation și multe altele au devenit larg răspândite. Versiuni rusificate ale unora dintre aceste produse au apărut în Rusia.

Următoarea etapă în dezvoltarea SGBD este asociată cu o creștere a nevoilor de informații și dezvoltarea tehnologii de rețea. Desigur, odată cu complexitatea arhitecturii, au fost necesare noi studii teoretice, iar software-ul a devenit de multe ori mai complicat.

În primul rând, SGBD-urile de rețea ale arhitecturii server de fișiere au devenit larg răspândite. Baza de date din rețeaua locală este stocată central pe un computer dedicat numit server de fișiere. Copii ale SGBD-ului sunt instalate pe site-urile clientului. Datele necesare sunt solicitate prin intermediul rețelei. În cazul unei modificări a bazei de date, informațiile corective sunt trimise și prin rețea. Dacă lucrați intens cu date, lățimea de bandă a rețelei poate fi insuficientă.

DBMS client-server reduce traficul de rețea. Clientul trimite o interogare la baza de date, care este procesată pe server, returnând rezultatul. DBMS client-server poate scala până la sute și mii de locuri de muncă. Limbajul de interogare SQL (Structured Query Language) a devenit larg răspândit, susținut de standarde. Cererea către server este formată, de regulă, în limbajul SQL, astfel încât DBMS-ul client-server a început să fie numit servere SQL. Cele mai cunoscute servere SQL sunt SQL Server, DB2, Oracle, Informix, Ingres, InterBase, MySQL.

În sfârșit, au apărut SGBD-uri cu trei niveluri care folosesc o legătură intermediară - un server de aplicații, care este un intermediar între client și serverul bazei de date. Serverul de aplicații este conceput pentru a scuti complet clientul de grijile legate de gestionarea datelor. Rezultatul este un client „ușor” care nu necesită resurse mari.

Una dintre tendințele în dezvoltarea tehnologiilor informaționale moderne este natura distribuită a informațiilor. Datele sunt pe computere diverse modele funcționează sub controlul diferitelor sisteme de operare, iar accesul la date se realizează prin software eterogen. Calculatoarele în sine sunt îndepărtate geografic unul de celălalt. Dezvoltarea activă a SGBD distribuite poate conține sute de servere de baze de date și poate lucra la întreprinderi la scară de stat. Interesul pentru DBMS distribuit se datorează în mare măsură dezvoltării rapide a Internetului.

Partea principală a pieței este ocupată în prezent de SGBD relațional. În același timp, multe aplicații, precum sistemele de proiectare și control asistate de computer, sistemele de informații geografice, sistemele de stocare și recuperare a documentelor, sistemele multimedia și hipermedia necesită date mai complex organizate, care nu pot fi reprezentate sub formă de tabele plate. În acest sens, se desfășoară activități de cercetare și dezvoltare în domeniul creării DBMS orientate pe obiecte. O poziție intermediară este ocupată de SGBD-ul obiect-relațional, în care încearcă să consolideze vechile caracteristici cu noi caracteristici.

Concluzie.

Deși prelucrarea bazelor de date a fost întotdeauna un subiect important, popularitatea internetului a făcut din acesta una dintre cele mai căutate specialități. Abilitățile pe care le dezvoltați și cunoștințele pe care le dobândiți vor fi la mare căutare. Scopul unei baze de date este de a ajuta oamenii și organizațiile să țină evidența diferitelor lucruri. Deși listele pot fi folosite în acest scop, ele provoacă o mulțime de probleme. Ele sunt greu de schimbat fără a provoca inconsecvențe, ștergerile din liste pot avea consecințe nedorite, iar datele incomplete sunt greu de înregistrat. În plus, la introducerea datelor, este ușor să provoace inconsecvențe. În cele din urmă, diferite părți ale organizației doresc să mențină unele date într-un mod partajat, iar altele într-un mod exclusiv. Acest lucru este dificil de organizat când folosiți liste.

Bazele de date sunt formate din grupuri de tabele relaționale. În cele mai multe cazuri, fiecare tabel conține date despre un anumit subiect. Menținerea datelor în acest fel rezolvă toate problemele enumerate pentru liste. Relațiile în tabele sunt reprezentate căi diferite. În acest capitol, relațiile au fost reprezentate dând fiecărui rând un ID unic și folosind acel ID pentru a lega un rând dintr-un tabel cu un rând dintr-un alt tabel. Cheile externe au fost folosite și pentru a reprezenta relațiile. Tabelele pot fi create cu Limbajul SQL, care este standardul industrial pentru prelucrarea meselor.

Un sistem de baze de date constă din patru elemente principale: utilizatori, aplicații de bază de date, SGBD și baza de date în sine. Utilizatorii folosesc baza de date pentru a-și rezolva problemele. Aplicațiile produc formulare, interogări și rapoarte, execută logica aplicației și gestionează procesarea bazei de date. SGBD creează, prelucrează și administrează baza de date. Baza de date este o colecție auto-documentată de înregistrări integrate. Conține date utilizator, metadate, indecși, proceduri stocate, declanșatoare și metadate ale aplicației. O procedură stocată este un program care procesează o porțiune a unei baze de date și este stocată în baza de date. Un declanșator este o procedură care este apelată atunci când are loc un anumit eveniment. Pe fig. 1.6 prezintă funcțiile componentelor bazei de date.

Tehnologia bazelor de date poate fi utilizată într-o gamă largă de aplicații. Unele baze de date sunt folosite de o persoană, altele de un grup de oameni, iar altele de organizații mari. În tabel. 1.2 prezintă unele dintre caracteristicile acestora tipuri diferite baze de date.

Ca toate sistemele informatice, sistemele de baze de date sunt dezvoltate în trei faze: cerințe, proiectare și implementare. În timpul fazei de formulare a cerințelor, este dezvoltat modelul de date sau reprezentarea logică a structurii bazei de date. Modelele de date sunt importante deoarece de ele depinde proiectarea bazei de date și a aplicațiilor. O diagramă entitate-relație este un instrument utilizat pentru a reprezenta un model de date.

Modelul de date este convertit în tabele și relații în timpul fazei de proiectare. Sunt proiectați, de asemenea, indici, constrângeri, proceduri stocate și declanșatoare. Diagramele structurii datelor sunt uneori folosite pentru tabelele de documente și relațiile lor. În timpul fazei de implementare, tabelele, relațiile și constrângerile sunt create, procedurile stocate și declanșatoarele sunt scrise, iar baza de date este populată cu date și testată. Astăzi, tabelele și constructele asociate acestora sunt create folosind SQL sau instrumente grafice care fac parte din DBMS.

Lista site-urilor.

http://www.pgtk.edu.ru/lections/doku.php?id=bd_history

http://citforum.ru/database/articles/temporal/

http://www.sql.ru/articles/mssql/2006/031701iintroductionindatabases.shtml

Informații similare.