المبادئ العامة لبناء نظم إدارة قواعد البيانات. متطلبات DBMS الحديثة

تعاملت أي منظمة حديثة مع كمية هائلة من البيانات التي أدخلها مستخدمي تطبيقات الشركات المختلفة، ثم تنطبق على الموظفين للحصول على معلومات مرجعية ووثائق الطباعة وتحليل جوانب معينة من الشركة. غالبا ما تعتمد القدرة التنافسية للشركة وفعالية أنشطتها بشكل مباشر على أهمية وتوافر هذه البيانات لكل من موظفي الشركة نفسها وعملائها وشركائها التجاريين، وبالتالي فإن مهمة تخزين بيانات الشركات ذات الصلة الآن.
عادة ما يتم تخزين بيانات الشركات لمعظم الشركات في قواعد البيانات التي تديرها خادم DBMS. يتعلق الأمر به والتي سيتم مناقشتها في هذه المقالة.

ما هي أنظمة إدارة قواعد البيانات

akaya فئة البرامج، كأنظمة إدارة قواعد البيانات، لم تعد هناك عشر سنوات - حدثت مهمة التخزين في وقت واحد تقريبا مع ظهور ناقلات البيانات الأولى، والمبادئ التي استندت فيها عمل معظم DBMS الحديثة إلى 60s من القرن الماضي. توجد فئة المنتج هذه تقريبا لجميع المنصات، بدءا من أجهزة كمبيوتر الجيب و الهواتف المحمولة وتنتهي مع الأطراف السريعة والأكسوبة، ويستخدم تماما في جميع أنظمة إدارة المؤسسات وفي تطبيقات الشركات الأخرى، وكذلك في العديد من التطبيقات الأخرى.

يمكن تصنيف أنظمة إدارة قواعد البيانات طرق مختلفة - على مبدأ تنظيم البيانات (العلائقية، التسلسل الهرمي، الشبكة ...)، وفقا لطريقة الوصول (مستخدم واحد ومتعدد اللاعبين)، عن طريق الهندسة المعمارية (سطح المكتب والخادم)، المميزات الوظيفية والفرص المرتبطة قابلية التوسع.

حاليا، تستخدم DBMSs العلائقية مع بنية خادم العميل في معظم الأحيان، على الرغم من أنها لا تزال ممكنة تلبية التطبيقات باستخدام DBMS DBMS. عادة ما تمثل قواعد البيانات التي يتم التحكم فيها بواسطة DBMSS DBMSS ملف أو مجموعة ملفات، و DBMS نفسها عبارة عن مجموعة من المكتبات التي تطبقها يمكنها إجراء تغييرات على هذه الملفات. في بعض الأحيان، يتم توفير DBMSS DBMSS أيضا مع قذيفة لإنشاء الجداول وغيرها من الكائنات وحتى تطوير تطبيقات بسيطة، على سبيل المثال، في حالة Microsoft Access، فإن الأكثر شعبية حاليا هي Shell، وليس المكتبة منتج تجاري.

ومع ذلك، فإن تطبيقات الشركات بالنسبة للمؤسسات الكبيرة وحتى بالنسبة للمؤسسات المتوسطة، كقاعدة عامة، استخدم الخادم DBMS بسبب موثوقية أكبر وتطويرها. في أبسط حالة، تتكون نظام المعلومات على أساس بنية خادم العميل من مكونين رئيسيين: خوادم قاعدة بيانات قاعدة البيانات، وإدارة البيانات وتنفيذ الطلبات من تطبيقات العميل، وتطبيقات العميل أنفسهم توفر واجهة المستخدم وإرسال الطلبات إلى الخادم. إنه خادم قاعدة البيانات الذي يمكن أن يتلاعب بالملفات التي يتم تخزين البيانات فيها، وأداء طلبات المستخدم، والحفاظ على تكامل البيانات المرجعية، وتوفير الوصول إليهم، وعمليات النسخ الاحتياطي لعمليات السجلات المرتبطة بتغييرها. في حالات أكثر تعقيدا، يمكن تحديد موقع تطبيق Link (الوسيط) بين العميل والخادم، ووظائفها متنوعة للغاية - من تمييز الوصول إلى البيانات قبل تنفيذ منطق أعمال معقدة بما فيه الكفاية.

متطلبات DBMS الحديثة

يتم تقديم المتطلبات التالية مع DBMS الحديثة:

• قابلية التوسع - عدم وجود انخفاض كبير في سرعة الطلبات المخصصة بزيادة متناسبة في عدد الاستعلامات وموارد الأجهزة لهذه DBMS المستخدمة (مثل الحجم ذاكرة الوصول العشوائيوعدد المعالجات والخوادم)؛
• التوفر - القدرة على تنفيذ الطلب دائما؛
• الموثوقية - الحد الأدنى من احتمال الإخفاقات، توفر أدوات استعادة البيانات بعد الفشل، الأدوات احتياطي النسخ وازدواج البيانات (مؤخرا، غالبا ما توفر مصنعي الشركات المصنعة ل DBMS أدوات تسمح بهذه العمليات، دون مقاطعة عملية المستخدمين)؛
• المناولة - الإدارة السهلة، توفر التكوين التلقائي (أدوات الإدارة الحديثة النموذجية تتضمن قواعد البيانات وأدوات كائنات، قواعد قواعد النسخ المتماثل للبيانات بين الخوادم المختلفة، وأدوات إدارة المستخدم، والمجموعات والحقوق، وأدوات مراقبة الأحداث، وطلبات خطط التنفيذ، ومرافق الترحيل من DBMS الأخرى) ؛
• توفر حماية البيانات من الخسارة والوصول غير المصرح به؛
• دعم الوصول إلى البيانات باستخدام خدمات الويب؛
• دعم آليات الوصول إلى البيانات القياسية (مثل ODBC، JDBC، OLE DB، ADO .NET)، والذي يسمح لك بإنشاء تطبيقات ل DBMS باستخدام أدوات التطوير المختلفة.

يؤدي التناقض بين DBMS في أي من هذه المتطلبات إلى حقيقة أنه حتى خصائص مستهلكية جيدة أخرى لحقل تطبيق DBMS يتحول إلى حد كبير للغاية. وبالتالي، فإن DBMS مع قابلية التوسعة الفقراء، التي استخدمت بنجاح مع كمية صغيرة من البيانات التي تتم معالجتها، غير مناسبة في حالة زيادة في كميةها. غالبا ما يؤدي غياب المرافق الإدارية اللازمة إلى التخلي عن استخدام بعض DBMS. تنطوي إمكانية الوصول السيئة وإمكانية الوصول إلى تكلفة إضافية لموظفي وقت العمل، والتوقف عن طريق التوقف، فضلا عن فقدان العملاء، تنتظر بشدة استجابة لسؤال محدد عن طريق الهاتف أو طلب إدخاله على موقع الويب. يؤدي الافتقار إلى دعم رمز الخادم إلى حقيقة أن DBMS، المطبقة بنجاح على موقع الشركة على الويب، لا يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات شركات داخلية أخرى. يمكن أن يؤدي الافتقار إلى دعم آليات الوصول إلى البيانات القياسية تلقائيا إلى حقيقة أن استخدام مرافق التطوير التي تركز على هذه الآليات سوف ترفض تطبيق هذه DBMS.

هذا هو السبب في أن قادة سوق دبي للشركات يسعون إلى إنتاج المنتجات التي تلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك، كقاعدة عامة، توجد مثل هذه المنتجات لعدة منصات، وغالبا ما تكون في طبعات مختلفة (بما في ذلك حتى مجانا) لحل المهام المختلفة.

DBMS من الشركات الرائدة

وفقا لعدد من التقارير التحليلية (انظر، على سبيل المثال: K. K. Magic Quadrant for DBMSS Warehouse DBMSS // Gartner Research Note M-22-2154. 2004)، قادة سوق DBMS هم حاليا منذ وقت طويل قدمت على السوق الروسية من IBM، Oracle، Microsoft، Sybase و Teradata، بالإضافة إلى شاب نسبيا Netezza، غير معروف تقريبا في السوق المحلية. بعد ذلك، سننظر لفترة وجيزة في ميزات هذه الشركات.

قاعدة بيانات DB2 Universal (IBM)

عائلة IBM Server DBMS، المعروفة باسم DB2 Universal Database (DB2 UDB)، ظهرت لأول مرة في عام 1996، وكان مخصصا للمنصات UNIX و OS / 2 و مايكروسوفت ويندوز. NT. أحدث إصدار من هذا المنتج، DB2 UDB 8.2، يعمل تشغيل AIX و AIX و Linux و HP-UX و Sun و Sun و Windows.

يتم تطوير ميزات هذه DBMS وسيلة لاستعادة الذات والتنفيذ التلقائي للعمليات المتعلقة بدعم قاعدة البيانات (مثل إنشاء نسخ احتياطية وإلغاء تجزئة البيانات). من آليات الوصول DB2، يدعم DB2 UDB ODBC، JDBC، ADO / OLE DB، ADO .NET. تتيح لك شركة DBMS هذه إنشاء رمز خادم على Languages \u200b\u200bCLR متوافق، مثل C # و Visual Basic .NET.

تدعم قاعدة بيانات DB2 Universal إنشاء مستودعات البيانات بالإضافة إلى أدوات نقل البيانات في المتجر تحتوي على أداة تخزين البيانات لإدارة جميع العمليات المتعلقة بإنشاء ودعم تخزين البيانات، بما في ذلك إنشاء مخطط مستودع، وتحديد مصادر البيانات المصدر تقوم بإنشاء جداول تحديث البيانات في المستودع والتحقق وتصحيح البيانات غير الصحيحة.

إلى غير ذلك الخصائص التقنية يجب أن تتضمن قاعدة بيانات DB2 Universal الدعم للبيانات العلائقية والمتكاملة باستخدام ملحقات الكائنات، والقدرة على العمل على منصات متعددة المعالجات، ودعم مجموعات، بنية الذاكرة 64 بت، متوازي للطلبات، توفر وسائل الإدارة الموزعة ومعالجة البيانات، ودعم التوزيع المعاملات. تم استعارة بعض هذه التقنيات من DBMS Informix Dynamic Server المكتسبة بواسطة IBM مع Informix قبل بضع سنوات.

أوراكل 10 جرام (أوراكل)

كانت Oracle، التي ظهرت في عام 1979، أول شركة درية إعلانية تجارية تدعم لغة SQL، والتي أصبحت الآن معيارا صناعي. تم إنشاء الإصدارات المبكرة من هذه DBMS للإطارات المركزية، ولكن في عام 1985، ظهرت إصدارات أوراكل، مخصصة للاستخدام في بنية خادم العميل. كانت أول مواد طيار DBMS المستخدمة من خلال وسائل الحوسبة الموازية التي توفرها بعض منصات الخادم.

حاليا، الإصدار الأخير هو Oracle 10G. تلبي هذه DBMS هذه متطلبات جودة الخدمة الأكثر صرامة، لديها قدرات تجميع (لهذا الغرض، وحدة مجموعات تطبيق Oracle Real Application)، مرافق السلامة المتقدمة.

توفر Oracle 10G DBMS أدوات معالجة موازية، وأدوات OLAP المدمجة، وأدوات إزالة سريعة، وتحويل البيانات، وخدمات البوابة، وأدوات تحليل الأعمال، وتوزيع التقارير وتحليل إجراءات المستخدم، وأدوات تحليل الأداء DBMS، تضمن دعم الكتلة.

تدعم آليات الوصول إلى بيانات Oracle 10G ODBC و JDBC و ADO / OLE DB، بالإضافة إلى هذه DBMS هناك مزود .NET ومجموعة مقابلة من الفئات من Microsoft. يحتوي الجزء العميل Oracle أيضا على مجموعة من كائنات COM للوصول إلى البيانات (Oracle Usss for OLE). لاحظ أن العديد من الشركات الأخرى تنتج برامج تشغيل ODBC وموفري OLE DB للوصول إلى Oracle - هذه DBMS تدعم جميع الشركات المصنعة الرائدة في التطورات، ومولدات التقارير، وأدوات معالجة البيانات التحليلية.

غالبا ما تستخدم سواء في الغرب وروسيا حلولا جاهزة من الشركات من شركة Oracle Corporation، المتحدة تحت الاسم العام للتطبيقات Oracle، مثل Oracle Financials، Oracle Human Resource، إدارة سوق أوراكل، أنظمة مشروع Oracle، إلخ، - في الواقع، بيع ودعم هذه التطبيقات تشكل الجزء الرئيسي من أعمال الشركة.

SQL Server 2000 و SQL Server 2005 (Microsoft)

الإصدار الأول من Microsoft خادم قاعدة البيانات - تم تصميم المنتج المشترك من Microsoft و Sybase، الذي صدر في عام 1988، منصة OS / 2. تم تصميم الإصدارات اللاحقة من خادم قاعدة البيانات هذا منصات ويندوز وبمرار الوقت، تم دمجه عن كثب مع نظام التشغيل هذا. للحصول على إصدار آخر من منصات الخادم هذه، لم يتم إصدارها وغير متوفرة.

الإصدار الأكثر استخداما من DBMS - تتميز Microsoft SQL Server 2000 بزيادة قابلية التوسع والأداء. يتيح لك استخدام العديد من الخوادم قيد التشغيل في وقت واحد على جهاز كمبيوتر واحد، يدعم إنشاء مجموعات، حسابات متوازية في أنظمة المعالجات، الطلبات الموزعة. تعتبر أدوات إدارة إدارة Microsoft SQL Server 2000 واحدة من الأسهل والأكثر ملاءمة. بالإضافة إلى وسيلة حل مهام الإدارة القياسية، مثل إنشاء قواعد بيانات وأشياءهم، امتيازات المستخدم امتيازات البيانات، النسخ الاحتياطي والاسترداد، النسخ المتماثل للبيانات، تتضمن أدوات مساعدة Exchange البيانات مع DBMS ومستودعات البيانات الأخرى. يتضمن هذا المنتج خادم OLAP - كان من مظهره كجزء من SQL Server الذي بدأت أموال OLAP في DBMS للمصنعين الآخرين ونقلها من فئة المنتجات النخبة الباهظة الثمنية إلى فئة المنتج، وتستخدم على نطاق واسع حتى في الشركات الصغيرة وبعد

من آليات الوصول إلى البيانات، يدعم هذا المنتج ODBC، OLE DB / ADO، ADO .NET. يوجد أيضا برنامج تشغيل JDBC المصنعة من قبل Microsoft. من المستحيل عدم ملاحظة الوسيلة الرائعة لإدماج هذه DBMS مايكروسوفت أوفيس.، ما يصل إلى أدوات معالجة بيانات OLAP من هذه التطبيقات.

الإصدار اللاحق من DBMS - SQL Server 2005، من المتوقع أن يدعم الإصدار الذي يتوقع هذا العام المراسلة غير المتزامنة بين عمليات الخادم المختلفة، يحتوي على خدمات إعلام العملاء حول الأحداث في قاعدة البيانات، وتتيح لك إنشاء حالات فشل مقاومة للمقاصيات وجعل مرايا قاعدة البيانات، إنتاج النسخ المتماثل مع قواعد البيانات التي تديرها DBMS للمصنعين الآخرين، إجراء عمليات مثل تغيير عدد المعالجات وحدات تخزين الذاكرة دون إيقاف الخادم.

الابتكارات التكنولوجية الرئيسية الأخرى للإصدار المتوقع من SQL Server هو التكامل مع Microsoft .NET Framework 2.0 على مستوى وقت تشغيل اللغة الشائعة في DBMS نفسها، والتي ستقوم بإنشاء رمز خادم على أي لغة برمجة متوافقة مع CLR، مثل C # أو Visual أساسي. نلاحظ أيضا التوسع الجوهري للقدرات التحليلية لهذه DBMS، على سبيل المثال، ظهور خوارزميات جديدة من تعدين البيانات.

سيتم إنشاء SQL Server 2005 على أنها ليست فقط 32-، ولكن أيضا إصدار 64 بت تدعم معالجات إنتل إيتانيوم و AMD Opteron. وللحل المهام البسيطة نسبيا باستخدام قواعد البيانات الصغيرة، سيتم إصدارها نسخة مجانية Microsoft SQL Server 2005 Express Edition.

Edaptive Server Enterprise و IQ Server Adaptive IQ (Sybase)

منتجات Sybase Server تأتي من واحدة من أقرب إصدارات Microsoft SQL Server تم إنشاؤه بواسطة Microsoft و Sybase. منذ عام 1994، تقوم Microsoft و Sybase بتطوير منتجات الخادم الخاصة بها بشكل مستقل عن بعضها البعض، ونتيجة لأنشطة Sybase في هذا الاتجاه هي منتج Edaptive Server Enterprise (ASE)، وهي أحدث إصدار من، 12.5.2، موجود لنظام التشغيل Windows NT / 2000 وبعض الإصدارات يونيكس ونظام التشغيل Linux.

حاليا، تدعم مؤسسة الخادم التكيفية القراءة غير المتزامنة الاستباقية، مما يزيد من سرعة الطلبات المعقدة؛ خلق مجموعات؛ وجود نسخة 64 بت؛ معالجة الطلب الموزعة، بما في ذلك الشركات المصنعة الأخرى؛ الإجراءات المخزنة الممتدة تسمح دخول سهل إلى الوظائف المكتوبة بلغات أخرى غير SQL؛ المعالجة الموازية للاستعلامات في أنظمة متعددة المعالجات؛ التشغيل الموازي للمرافق الإدارة؛ تكوين خادم ديناميكي وبيانات النسخ الاحتياطي مع ضغط. تجدر الإشارة بشكل خاص إلى خدمات خدمات البيانات في الوقت الفعلي Sybase، والتي تهدف إلى تنظيم الرسائل في الوقت الفعلي عندما تحدث أي أحداث في قواعد البيانات، بما في ذلك في قواعد البيانات التي تديرها DBMS للمصنعين الآخرين.

من آليات الوصول العالمي ASE يدعم ODBC، JDBC، OLE DB / ADO. لاحظ أنه غالبا مع ASE يستخدم تطوير وتصميم بيانات Sybase نفسها.

لإنشاء مستودعات بيانات متعددة الأبعاد، يحتوي Sybase على منتج خادم آخر - خادم IQ adaptive IQ، والذي يسمح لك بإنشاء بيانات تستند تخزين من الإنتاج DBMS ليس فقط Sybase، ولكن أيضا من الشركات المصنعة الأخرى. السرعة العالية للاستعلامات في هذا المنتج هي بسبب طريقة تخزين غير قياسية. نلاحظ أيضا أن هناك عددا من المنتجات تحت الاسم العام لاستوديو مستودع صناعة Sybase، يخدمها صيانة مجالات موضوعية محددة.

قاعدة بيانات Teradata V2R6.0 (Teradata)

خلال السنوات القليلة الماضية، تعتبر DBMS ل Teradata هي المنتجات الرائدة بين DBMSS المقصود لإنشاء مستودعات البيانات. أحدث إصدار من DBMS، قاعدة بيانات Teradata V2R6.0، متاح لنظام التشغيل Microsoft Windows، OS / 2 وعدد من إصدارات UNIX و Linux.

إن اختلاف هذه DBMS من المنتجات الأخرى هي آلية خاصة للمعالجة الموازية للطلبات، والتي تنطوي على كسر المهمة إلى عدد من المهام الفردية والتنفيذ الموازي. في الوقت نفسه، يمكن فصل العمليات مثل بيانات الفرز أو التجميع إلى العديد من المهام وتنفذ بالتوازي - يتم تحقيق ذلك بسبب طريقة تخزين خاصة، حيث يتم تقسيم أجزاء قاعدة البيانات أيضا بين المساحات الفرعية. يمكن توزيع المهن الفرعية نفسها بين المعالجات المتاحة، والتي قد تكون أكثر من واحد. بفضل آلية مهام حل متوازية، تتميز Teradata Database V2R6.0 بالتطوير العالي.

لإنشاء تطبيقات عميل باستخدام قاعدة بيانات Teradata، يوجد برنامج تشغيل ODBC، و API عميل موثق، متوافق مع IBM DB2، وعدد من واجهات البرامج الأخرى. تتضمن أدوات DBMS هذه النسخ الاحتياطي والاسترداد، وعرض البيانات وتحريرها، ومراقبة الأداء وتحميلها، بالإضافة إلى الأداة المساعدة الإدارية لإدارة جميع المهام التالية المتاحة ل إصدارات مختلفة شبابيك.

Netezza Performance Server 8000 Series (Netezza)

Netezza Performance Server هو حل برامج الأجهزة، وهو خادم مع نظام تخزين ومثبت مسبقا تعمل عليه. نظام لينكس ، وكذلك DBMS مع مفتوح المصدرتم إنشاؤها على أساس الحواجز بعد الظهر. Netezza تعلن أن هذا الحل ليس أدنى من أداء الحلول القائمة على Teradata بتكلفة ملحوظة. من بين ميزات حل برامج الأجهزة هذا - دعم لمعالجة البيانات الموازية، وفصل المهام عن طريق فصل أجزاء قاعدة البيانات بين المساحات الفرعية، قابلية التوسع العالية.

من واجهات البرمجة، يدعم هذا الحل آليات الوصول الشامل ل ODBC و JDBC.

***

في الختام، نلاحظ أن إمكانيات الشركات المصنعة الرائدة الحديثة ل DBMS تعكس الاحتياجات الحالية لتطبيقات الشركات. وتشمل هذه القدرة على تشكيل مجموعات، والحفاظ على معالجة البيانات الموازية في أنظمة المعالجات متعددة المعالجات، وتوفير واجهات البرمجيات للحصول على أحدث الأدوات لتطوير التطبيقات، وإنشاء تطبيقات تحليلية. كما أن ميزات مهمة من DBMS الحديثة من الشركات المصنعة العصرية هي أيضا بساطاة للإدارة والقدرة على تنفيذ عدد من عمليات دعم قاعدة البيانات دون انقطاع ومؤشرات عالية الأداء والتوافر، وكذلك وجود العديد من الإصدارات لحل المشاكل المختلفة.

مكونات الأداء البيئي ل DBMS

DBMS هي حزمة برامج، والتي تشارك في عمل العديد من الأشخاص الذين يخدمون هذه البرامج واستخدام نتيجة عملهم. في التين. 6.2 يتم تقديم المكونات الرئيسية ل DBMS.

تين. 6.2. مكونات الأداء البيئي ل DBMS

برمجة

البرمجيات يشمل الكل برامج الحاسوبالمستخدمة في تشغيل نظام إدارة قواعد البيانات. لتحقيق جميع وظائف DBMS، هناك مطلوبة ثلاثة أنواع: برنامج النظام، برنامج DBMS، وكذلك البرامج التطبيقية والأدوات المساعدة. نظرا لأن برنامج DBMS يقع بين تطبيقات النظام وتطبيقات المستخدمين، يشار إلى فئة البرامج المتوسطة (الوسيطة).

يدير برنامج النظام جميع مكونات المعدات ويوفر الوصول إليها كافة التطبيقات الأخرى التي تعمل على الكمبيوتر. أمثلة برنامج النظام: Windows، Linux، UNIX، MVS، Macos، OpenSolaris، إلخ.

يدير النظام الفرعي لمعالجة DBMS قاعدة البيانات، وتنفيذ وظائف DBMS.

تم تصميم أدوات تصميم DBMS للوصول إلى البيانات ومعالجتها في بيئة DBMS. يتم استخدام برامج التطبيقات (تطبيقات المستخدمين) في معظم الحالات لتقديم البيانات المخزنة في قاعدة البيانات، كتقارير وجداول.

وهذا يشمل جميع المستخدمين لنظام إدارة قواعد البيانات. إذا كنت تأخذ أساس المسؤوليات الوظيفية، فعندئذ في نظام إدارة قواعد البيانات، يمكنك تحديد ست مجموعات مستخدمين رئيسية: مسؤولي النظام أو مسؤولو قاعدة البيانات ومحللو النظام ومصممي قاعدة البيانات والمبرمجين والمستخدمين النهائيين.

مسؤولو النظام مسؤولين وضمان التشغيل الموثوق لبرامج النظام.

يتحكم مسؤول قاعدة البيانات، DBA (DBA) على تشغيل DBMS، وضمان تشغيل DBMS، وإنشاء حسابات يقوم مستخدمو DBMS بتعيين الحقوق، وتقييد الوصول، وإجراء إجراءات مختلفة متعلقة بضمان سلامة وموثوقية تخزين البيانات.

يقوم محللو النظام بإجراء العمل على جمع وتنظيم وتوضيح هيكل البيانات والتطبيقات والتقارير.

مصممي قاعدة البيانات (مهندسي النظام) هيكل قاعدة بيانات التصميم.

يقوم المبرمجون بتطوير برنامج التطبيقات. يقومون بتصميم وإنشاء أشكال الإدخال وعرض النماذج والتقارير والإجراءات، والتي يحصل عليها المستخدمون النهائيين الوصول إلى البيانات وإمكانية التلاعب بها.

ينطبق المستخدمون النهائيين على تطبيق البرامج التطبيقية لأداء العمليات اليومية، على سبيل المثال، الشركات هي البائعين ورؤساء المستودعات والعاملين والمديرين والمديرين. يستخدم كبار المستخدمين النهائيين المعلومات التي تم الحصول عليها من قاعدة البيانات لحل المهام التكتيكية والاستراتيجية للمؤسسة.

قاعدة البيانات

تتضمن قاعدة البيانات البيانات والبيانات الوصفية والإجراءات.

البيانات. بموجب المصطلحات "البيانات" أو "المعلومات" أو "المعلومات" في هذا السياق مفهومة من خلال المواد الفعلية بأكملها المخزنة في قاعدة البيانات. البيانات غير المعالجة المواد الخام، التي تخضع للمنظمة المناسبة. اتخاذ قرار بشأن المعلومات التي يجب وضعها في قاعدة البيانات كيفية تبسيطها وهيكلها هي الجزء الأكثر أهمية في قاعدة بيانات نظام مهندسي النظام (المصممين).

تشكل البيانات الوصفية محتويات دليل نظام قاعدة البيانات وهي معلومات حول أسماء ومهيكل الجداول والأسماء وحقوق المستخدم وأسماء وقيود وأنواع القيود، حول الإجراءات والوظائف وكائنات قاعدة البيانات الأخرى.

الإجراءات هي مكون مهم للنظام. أنها تنشئ معايير للحفاظ على الأنشطة التجارية والتكنولوجية والإنتاجية والتقنية داخل المؤسسة وفي العلاقات مع العملاء. يتم استخدام الإجراءات أيضا لتنظيم الملاحظة والتدقيق كمعلومات تم إدخالها في قاعدة البيانات وللمعلومات الناتجة عن البيانات القابلة للاسترداد.

تصنيف DBMS.

التصنيف حسب نوع البيانات المتخذة

يوضح تصنيف قواعد البيانات على طراز البيانات الشكل. 6.3.

تستند قواعد البيانات الهرمية إلى نموذج بيانات هرمي حيث يشكل الروابط بين كائنات قاعدة البيانات شجرة مقلوبة. مع هذا النموذج، يتم توصيل كل عنصر أساسي في التسلسل الهرمي فقط مع عنصر واحد يقع أعلاه

تعتمد قواعد بيانات الشبكة على نموذج الشبكة البيانات التي يمكن فيها تثبيت الاتصال بين كائنات البيانات في ترتيب تعسفي.

تعتمد قواعد البيانات العلائقية على نموذج بيانات علائقية يتم فيه تحديد كل وحدة من البيانات في قاعدة البيانات بشكل لا لبس فيه بواسطة اسم الجدول (يسمى الموقف)، ومعرف التسجيل (Cortex) واسم الحقل.

تحتوي قواعد البيانات العلائقية للكائنات على آليات موجهة نحو الكائنات لإنشاء هياكل البيانات (على الأقل، آليات الميراث وأساليب الدعم) في شكل ملحقات اللغة والعناوين البرمجية أعلى من DBMS Core.

يتم تعريف قواعد البيانات الموجهة نحو الكائنات على أنها جيل جديد من قواعد البيانات بناء على مجموعة من ثلاثة مبادئ: نموذج علائقية، معايير وصف الكائنات ومبادئ البرمجة الموجهة للكائنات.

تصنيف العمارة

يوضح تصنيف قاعدة بيانات الهندسة المعمارية الشكل. 6.4.

في قواعد البيانات المحلية، تكون كائنات البيانات و DBMS على نفس الكمبيوتر.

في قواعد البيانات الموزعة، قد تكون أجزاء مختلفة من البيانات (مجموعات من الجداول والجداول وحتى شظايا الجداول) وكائنات DBMS أجهزة كمبيوتر مختلفة.

مثال. كمثال، من الممكن إحضار إنتاج معقد (أو سلسلة سوبر ماركت)، وأجزاء مختلفة منها في مدن مختلفة. كل مؤسسة تتراكم بيانات "ذلك". من الضروري أن يتمكن كل من الشركات من الوصول إلى نفس البيانات مثل شركاتها الخاصة وغيرها. قد يكون الحل لهذه المشكلة هو إنشاء قاعدة بيانات محلية واحدة على كمبيوتر واحد مع آلية. الوصول عن بعدوبعد ومع ذلك، فإن هذا الحل غير عقلاني، لأن الوصول السريع إلى البيانات سوف تتلقى أجهزة كمبيوتر عميلية فقط للمشروع حيث يوجد DBMS. يمكن أن يكون حل آخر لهذه المشكلة هو الإبداع في كل مؤسسة نسختها من DBMS. في هذه الحالة، من الصعب مزامنة البيانات بين النسخ (خاصة في نطاق بلدنا، حيث في خاباروفسك قد يكون خضم يوم العمل، وفي موسكو - ليلة عميقة). يوفر DBMS الموزعة في هذه الحالة آلية تخزين بيانات في قواعد بيانات مختلفة بحيث تكون عند تطبيقها، تبدو مجموعة قواعد البيانات المختلفة مثل قاعدة واحدة. ثم يتم استخدام البيانات المستخدمة بشكل متكرر (بيانات "" بيانات ") في جزء من قاعدة البيانات، والتي توجد في المؤسسة. وإذا لزم الأمر، راجع البيانات "الأجنبية"، تقدم DBMS طلبا إلى DBMS عن بعد ويستقبل البيانات من هناك. مزيج من قواعد البيانات المختلفة على أجهزة كمبيوتر مختلفة من وجهة نظر العميل تبدو مثل قاعدة بيانات واحدة.

تصنيف عن طريق الوصول إلى قاعدة البيانات

يوضح تصنيف قواعد البيانات عن طريق طريقة الوصول التين. 6.5.

في قواعد بيانات المركزية، يعد موقع عمل المستخدم نصا أو محطة رسومية، ويتم معالجة جميع المعلومات على نفس الكمبيوتر حيث توجد DBMS.

في DBMS خادم الملفات، توجد ملفات البيانات في موقع مركزي على خادم الملفات، ويقع Kernel DBMS على كل كمبيوتر عميل. يتم الوصول إلى البيانات من خلال شبكه محليهوبعد تتم مزامنة القراءة والتحديثات من خلال أقفال الملفات. تتمثل ميزة هذه المعمارية في الحمل المنخفض على وحدة المعالجة المركزية للخادم، والحراسة - تحميل عالية من الشبكة المحلية.

تتكون DBMS خادم العميل من جزء عميل (يتم تضمينه في برنامج التطبيق) والخادم. توفر خادم العميل DBMS، على النقيض من خادم الملفات، فصل الوصول بين المستخدمين وتنزيل القليل من أجهزة الشبكة والعميل. الخادم خارجي مع برنامج للعميل، وإذا لزم الأمر، فيمكن استبداله بآخر. عدم وجود DBMS Client-Server يتكون في حقيقة وجود خادم الخادم (وهو أمر سيء ل البرامج المحلية - فهي أكثر ملاءمة لتدمير DBMSs) وموارد الحوسبة الكبيرة التي يستهلكها الخادم.

تعد DBMS المضمنة مكتبة برامج تسمح بالطريقة الموحدة لتخزين كميات كبيرة من البيانات على الجهاز المحلي. يمكن أن يحدث الوصول إلى البيانات من خلال طلبات لغة SQL. إما عن طريق استدعاء وظائف المكتبة من تطبيق المستخدم. DBMSs المضمنة أسرع من خادم العميل العادي ولا تتطلب نشر الخادم.

تصنيف سرعة معالجة المعلومات

يوضح تصنيف قواعد البيانات في سرعة معالجة المعلومات الشكل. 6.6.

التشغيلية (التشغيلية)، أو العمال (الإنتاج)، تحتوي قواعد البيانات على معدلات تفاعل عالية لطلب المعلومات واستخراجها وإعداد التقارير.

مستودعات البيانات ومستودعات البيانات المتعددة الأبعاد (مستودع البيانات، OLAP) هي قواعد بيانات مع كمية كبيرة جدا من المعلومات، وإعداد تمثيله يحتل مقدار كبير من الوقت.

وظائف DBMS.

تجريد البيانات، إدارة قاموس البيانات. يوفر أداء DBMS أن تعريفات عناصر البيانات وعلاقاتها (البيانات الوصفية) المخزنة في قاموس البيانات (قاموس البيانات). بدوره، تحصل أي برامج على الوصول إلى البيانات عن طريق DBMS. للبحث عن هياكل البيانات اللازمة وعلاقاتهم، تستخدم DBMS قاموس بيانات، مما يساعد على تجنب ترميز هذه العلاقات المعقدة في كل برنامج. بالإضافة إلى ذلك، يتم تسجيل أي تغييرات مصنوعة في بنية قاعدة البيانات تلقائيا في قاموس البيانات، مما يحرر أيضا المبرمج من الحاجة إلى تعديل برامج الوصول إلى هياكل البيانات التي تم تغييرها. توفر DBMS تجريد البيانات، وبالتالي القضاء على الاعتماد الهيكلية في النظام والاعتماد على البيانات.

إدارة تخزين البيانات. يقوم DBMS بإنشاء هياكل معقدة ضرورية لتخزين البيانات، وتحرير المبرمجين من تحديد خصائص البيانات الفعلية والبرمجة. توفر DBMSs الحديثة تخزين البيانات ليست فقط البيانات، ولكنها تتعلق أيضا بالبيانات على نماذج الشاشة، ومخططات التقارير، وقواعد التحقق من البيانات، رمز الإجراءات، أنظمة معالجة الوسائط المتعددة، تنسيقات الصور، إلخ.

تحول وعرض البيانات. تتحمل DBMS مهمة هيكلة بيانات الإدخال، وتحويلها إلى نموذج مناسب للتخزين. لذلك، فإن DBMS وفي هذه الحالة يلغي الشخص من العمل الروتيني لتحويل تنسيق بيانات منطقي إلى تنسيق مادي. توفير استقلال البيانات، يحول DBMS الطلبات المنطقية إلى الأوامر التي تحدد موقعها الفعلي واستخراجها. وبالتالي، توفر DBMS استقلال البرمجيات وتجريد البيانات.

إدارة الأمن. يقوم DBMS بإنشاء نظام أمان يوفر حماية المستخدم وسرية البيانات داخل قاعدة البيانات. تحدد قواعد الأمان التي يمكن للمستخدمين الوصول إلى قاعدة البيانات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها، والتي يمكن لعمليات البيانات (قراءة أو إضافة أو حذف أو تغيير) تنفيذ مستخدم.

إدارة الوصول المتعدد اللاعبين. يقوم DBMS بإنشاء هياكل معقدة توفر الوصول إلى عدة مستخدمين في وقت واحد. من أجل ضمان سلامة واتساق البيانات، يتم تطبيق الخوارزميات المعقدة على DBMS التي تضمن أن العديد من المستخدمين يمكنهم الوصول في وقت واحد إلى قاعدة البيانات دون مخاطر لتعطيل سلامتها.

النسخ الاحتياطي وإدارة الاسترداد. تحتوي DBMS على إجراءات احتياطية واسترداد البيانات تضمن سلامتهم ونزاهتهم. تحتوي DBMS الحديثة على المرافق الخاصةمع وجود مسؤولو قاعدة البيانات يمكن أن يؤدي إجراءات النسخ الاحتياطي العادية والطوارئ وإجراءات استرداد البيانات. يتم إجراء استرداد البيانات بعد تلف قاعدة البيانات، على سبيل المثال، في حالة فشل قطاع الأعطال على القرص الصلب أو بعد إيقاف تشغيل الطاقة في حالات الطوارئ. هذه الميزة ضرورية لضمان سلامة البيانات.

إدارة سلامة البيانات. يوفر DBMS قواعد تضمن سلامة البيانات، والتي تتيح تقليل التكرار البيانات وتأكد من اتساقها. لضمان سلامة البيانات، يتم استخدام اتصالاتها المخزنة في قاموس البيانات.

دعم لغلق الوصول إلى البيانات وواجهات برمجة التطبيقات. يوفر DBMS الوصول إلى البيانات باستخدام لغة الاستعلام. لغة الاستعلام هي لغة غير سبق، أي أنها توفر للمستخدم القدرة على تحديد ما يجب القيام به دون تحديد كيفية القيام بذلك. تتضمن لغة DBMS الخاصة بلغة DBMS مكونين رئيسيين: لغة تعريف البيانات (لغة تعريف البيانات، DDL) ولغة معالجة البيانات (DML) (لغة معالجة البيانات، DML). يحدد DDL الهياكل التي يتم بها وضع البيانات، يسمح DML للمستخدمين النهائيين باستخراج البيانات من

قاعدة البيانات توفر DBMS أيضا للمبرمجين الوصول إلى البيانات من اللغات الإجرائية من الجيل الثالث، مثل COBOL، C، Pascal، إلخ. كجزء من DBMS، هناك مرافق إدارية تركز على المسؤولين ومصممي قاعدة البيانات وتهدف إلى تنفيذ والتحكم الحالي خدمة قاعدة البيانات.

التفاعل بين الواجهات مع قاعدة البيانات. يوفر الجيل الحالي من DBMS برامج خاصة التفاعلات المصممة للسماح لقاعدة البيانات بتلقي طلبات المستخدم النهائي في بيئة شبكة. في الواقع، فإن القدرة على التفاعل المستخدمين النهائيين مع قاعدة بيانات هي مكون لا يتجزأ من DBMS الحديثة. على سبيل المثال، توفر DBMS ميزات التفاعل للوصول إلى قاعدة البيانات باستخدام متصفح الإنترنت كواجهة خارجية ( موزيلا فايرفوكس.أو الأوبرا أو متصفح الانترنت.). في مثل هذه البيئة، يمكن تنفيذ التفاعل بعدة طرق:

□ يمكن للمستخدم النهائي تلقي إجابات للطلبات، وملء النماذج على الشاشة باستخدام المتصفح المحدد؛

□ يمكن لأدوات DBMS أتمتة نشر التقارير على الإنترنت عبر تنسيق الويب، والذي يسمح لك بمشاهدة التقارير في أي متصفح وغيرها.

نموذج البيانات

يوفر هذا القسم الفرعي تصنيف DBMS، ووظائف وظائفها الرئيسية. كما ميزات التصنيف الرئيسية، فيما يلي: نوع البرنامج، طبيعة الاستخدام، نموذج البيانات. تؤثر هذه الميزات بشكل كبير على الاختيار المستهدف ل DBMS وكفاءة استخدام المتقدمة نظام معلومات.

نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) - هذا هو أهم عنصر في AIS بناء على قاعدة البيانات. مطلوب DBMS إنشاء قاعدة بيانات ونظام المعلومات ودعمها بنفس مدى تطوير برنامج على لغة الخوارزمية - مترجم. تتضمن مكونات البرامج ل DBMS أدوات النواة وأدوات الخدمات (المرافق).

الصوت dbms.- هذه مجموعة من وحدات البرامج، ضرورية وكافية لإنشاء قاعدة البيانات والحفاظ عليها، أي جزء عالمي، حل المهام القياسية ل خدمات المعلومات المستخدمين. برامج الخدمة توفير مستخدمي الرقم ميزات إضافية والخدمات اعتمادا على مجال الموضوع الموصوف واحتياجات مستخدم معين.

تصنيف DBMS..

بشكل عام، في ظل DBMS يمكن فهمها البرمجياتدعم عمليات إنشاء وصيانة واستخدام قاعدة البيانات. النظر في أي من البرامج المتوفرة في السوق مرتبطة بقاعدة البيانات وإلى أي مدى ترتبط مع قواعد البيانات.

تتضمن DBMS الأنواع الرئيسية التالية من البرامج:

DBMS كاملة مميزة؛

خوادم قاعدة البيانات؛

عملاء دينار بحريني؛

أدوات لتطوير برامج للعمل مع قاعدة البيانات.

DBS كاملة مميزة (PFSUBD) هي DBMS التقليدية، والتي ظهرت لأول مرة بالنسبة للآلات الكبيرة، ثم الآلات الصغيرة والكمبيوتر. من بين جميع DBMS، PFSUBD الحديثة هي الأكثر عددا وأقليا في قدراتها. يتضمن PFSUBD، على سبيل المثال، حزم مثل: مطوري قاعدة البيانات Clarion، قاعدة البيانات، DataPlex، DBASE IV، Microsoft Access، Microsoft FoxPro و Paradox R: Base.

عادة، يحتوي PFSubd على واجهة متطورة تتيح أوامر القائمة لإجراء قواعد البيانات الأساسية باستخدام أوامر القائمة: إنشاء وتعديل هياكل الجدول، وإدخال البيانات، وإنشاء الطلبات، وتطوير التقارير، وعرضها للطباعة، وما إلى ذلك لإنشاء طلبات وتقارير، وليس البرمجة بالضرورة، وهي مريحة لاستخدام لغة QBE (الاستعلام حسب المثال - صياغة طلبات العينة، انظر القسم الفرعي 3.8). يتضمن العديد من PFSUBD أدوات البرمجة للمطورين المحترفين.

بعض الأنظمة لديها كمساعد وسائل إضافية تصميم قواعد البيانات أو النظام الفرعي للحالة. لتوفير الوصول إلى قواعد البيانات الأخرى أو بيانات خوادم SQL، تحتوي الوحدات الاختيارية على DBMS بالكامل.

خوادم BD مصممة لتنظيم مراكز البيانات في شبكات الكمبيوتر. هذه المجموعة BD هي حاليا أقل عديدة، لكن عددهم ينمو تدريجيا. تقوم خوادم قاعدة البيانات بتطبيق وظائف إدارة قواعد البيانات المطلوبة من قبل برامج (عميل) أخرى عادة باستخدام عبارات SQL.

أمثلة على خوادم قاعدة البيانات هي البرامج التالية: NetWare SQL (Novell)، MS SQL Server (Microsoft)، Interbase (Borland)، SQLBase Server (GUPTA)، قاعدة بيانات ذكية (Ingress).

في الدور برامج العملاء بالنسبة لخوادم قاعدة البيانات، بشكل عام، يمكن استخدام البرامج المختلفة: PFSUBD، جدول البيانات، معالجات النصوص، برامج البريد الإلكتروني، إلخ. في هذه الحالة، قد تنتمي عناصر زوج "خادم العميل" إلى واحد أو مصنعين مختلفة البرمجيات.

في الحالة عندما يتم إجراء وحدات العميل والخادم بواسطة شركة واحدة، فمن الطبيعي أن نتوقع أن توزيع الوظائف بينهما أمر بعقلانية. في حالات أخرى، يتم تتبعه عادة هدف توفير الوصول إلى البيانات "بأي ثمن". مثال على مثل هذا المركب هو الحال عندما تلعب إحدى DBMS الكامل المميز دور الخادم، و DBMS الثانية (الشركة المصنعة الأخرى) هي دور العميل. لذلك، بالنسبة لخادم SQL Server (Microsoft) في دور البرامج العميلة (Frontal)، مثل العديد من DBMSs، مثل: DBASE IV، BIYTH Software، Paradox، Dataeas، التركيز، 1-2-3، MDBS III، الوحي الآخرين.

قواعد البيانات لبرامج العمل يمكن استخدامها لإنشاء أنواع البرامج التالية:

برامج العملاء

خوادم BD ومكوناتها الفردية؛

تطبيقات مخصصة.

برامج النموذج الأول والثاني صغير نوعا ما، لأنها مخصصة لها أساسا لمبرمجي النظام. حزم من النوع الثالث أكبر بكثير، ولكن أقل من DBMS بالكامل.

تتضمن أدوات تطبيق تطبيقات المستخدم أنظمة البرمجة، مثل المقص، ومجموعة متنوعة من مكتبات البرمجة لغات البرمجة المختلفة، بالإضافة إلى حزم أتمتة التطوير (بما في ذلك أنظمة نوع خادم العميل). من بين أكثر شيوعا يمكن أن يسمى أنظمة الأداة التالية: دلفي وبناء السلطة (Borland)، Visual Basic (Microsoft)، Silverrun (Inc.)، S-Designor (SDP و Powersoft) و Erwin (Logicworks).

بالإضافة إلى الأموال المدرجة، يتم استخدام أموال إضافية مختلفة لإدارة البيانات وتنظيم خدمات قاعدة البيانات، على سبيل المثال، شاشات المعاملات

بطبيعة استخدام DBMS، يتم تقسيمها إلى شخصي ومتعدد.
صالحة للشخصية عادة ما توفر إمكانية إنشاء قواعد بيانات شخصية وتطبيقات غير مكلفة تعمل معها. يمكن أن تعمل DBMSs الشخصية أو تلك المصممة بمساعدتها في كثير من الأحيان كجزء عميل من DBMS متعددة اللاعبين. DBMS الشخصية، مثل Visual FoxPro، Paradox، Clipper، dBase، الوصول، والدكتور

متعددة اللاعبين DBMS. قم بتضمين خادم BD وجزء العميل و، كقاعدة عامة، يمكن أن تعمل في بيئة حوسبة غير متجانسة (مع أنواع مختلفة إيم الأول أنظمة التشغيل). تتضمن DBMS متعددة اللاعبين، على سبيل المثال، Oracle and Informix DBMS.

وفقا لنموذج البيانات المستخدمة من قبل DBMS (وكذلك قاعدة البيانات)، مقسمة إلى أنواع التسلسلات الهرمية والشبكة والعلشية والموجهة نحو الكائن وغيرها من الأنواع. يمكن لبعض DBMSs دعم نماذج البيانات المتعددة في وقت واحد.

من وجهة نظر المستخدم، تنفذ DBMS التخزين والتغييرات (التجديد والتحرير والحذف) ومعالجة المعلومات، بالإضافة إلى تطوير واستلام مستندات الإخراج المختلفة.

للعمل مع DBMS المخزنة في قاعدة البيانات يوفر النوعين التاليين من اللغات مع البرامج:

وصف البيانات لغة - لغة نوعية نوعية صغيرة رفيعة المستوى مصممة لوصف بنية بيانات منطقية؛

لغة معالجة البيانات هي مجموعة من الهياكل التي تضمن تنفيذ العمليات الرئيسية للعمل مع البيانات: المدخلات والتعديل وأخذ عينات البيانات بشأن الطلبات.

هذه اللغات في مختلف DBMS قد يكون لها اختلافات. تلقت لغتان موحدة اثنين من الأكبر التوزيع: QBE (استعلام حسب المثال) - لغة الاستفسارات و SQL (لغة الاستعلام المهنية) - لغة الاستعلام المهيكلة. QBE لديه أساسا خصائص اللغة التلاعب البيانات، يجمع SQL بين خصائص كلا النوعين من اللغات - الأوصاف والتلاعب البيانات.

يعمل وظائف DBMS التالية، بدورها، الوظائف الرئيسية التالية ذات مستويات أقل تسمى المستوى المنخفض:

إدارة البيانات في الذاكرة الخارجية؛

إدارة مخازن الكبش

ادارة العمليات التجارية؛

الحفاظ على سجل التغييرات في قاعدة البيانات؛

ضمان سلامة وقاعدة البيانات والأمن. نقدم وصفا موجزا لحاجة وميزات تنفيذ الوظائف المدرجة في DBMS الحديثة.

تنفيذ الدالة إدارة البيانات في الذاكرة الخارجية في أنظمة مختلفة قد تختلف في مستوى إدارة الموارد (باستخدام أنظمة الملفات نظام التشغيل أو التحكم المباشر لأجهزة PEVM)، وعلى منطق خوارزميات إدارة البيانات نفسها. في الأساس، فإن أساليب وخوارزميات إدارة البيانات هي "علاقة داخلي" من DBMS ولم يكن لدى المستخدم مباشرة. جودة هذه الوظيفة تتأثر بشكل أكثر فعالية بكفاءة IP المحددة، على سبيل المثال، مع قواعد بيانات ضخمة، مع طلبات معقدة، معالجة البيانات الكبيرة.

الحاجة إلى التخزين المؤقت البيانات ونتيجة للتنفيذ وظائف إدارة دلو RAM يرجع إلى حقيقة أن كمية ذاكرة الوصول العشوائي أقل من حجم الذاكرة الخارجية.

مخازن إنها مجالات ذاكرة الوصول العشوائي، تهدف إلى تسريع البورصة بين خارجي وذاكرة الوصول العشوائي. في المخازن المؤقتة المخزنة مؤقتا شظايا قاعدة البيانات، يتم استخدام البيانات التي يهدف من استخدامها عند الوصول إلى DBMS أو من المخطط تسجيلها في قاعدة البيانات بعد المعالجة. يتم استخدام آلية المعاملات في DBMS للحفاظ على سلامة البيانات في قاعدة البيانات.

عملية دعا بعض تسلسل غير قابل للتجزئة من بيانات قاعدة البيانات، والذي يتم مراقبته بواسطة DBMS من البداية وقبل الانتهاء. إذا لأي سبب من الأسباب (أعطال وأخطاء المعدات أو الأخطاء في البرامج، بما في ذلك التطبيق) لا تزال المعاملة غير مكتملة، ثم تم إلغاؤها.

يقال إن المعاملات متأصلة في ثلاث عقارات أساسية:

يتم إجراء ذروته (جميع العمليات المضمنة في المعاملة أو لا شيء)؛

Serializability (لا يوجد تأثير متبادل للمعاملات التي أجريت في نفس الوقت)؛

المتانة (حتى انهيار النظام لا يؤدي إلى فقدان نتائج المعاملات الثابتة).

مثال على المعاملة هو عملية المعاملة مع حساب واحد إلى آخر في النظام المصرفي. هنا تحتاج إلى وجود عملية اثنين على الأقل. قم أولا بإزالة الأموال من حساب واحد، ثم قم بإضافتها إلى حساب آخر. إذا لم تنجح إحدى الإجراءات على الأقل، فإن نتيجة العملية تبين أنها غير صحيحة، وسيتم كسر الرصيد بين الحسابات.

تعد التحكم في المعاملات مهمة في DBMS User و Multiplayer، حيث يمكن إطلاق المعاملات بالتوازي. في الحالة الأخيرة، يتحدثون عن تسلسل المعاملات. تحت تسليط المعاملات الموازية، من المفهوم إعداد مثل هذه الخطة لتنفيذها (الخطة التسلسلية)، حيث يكون التأثير الكلي لتنفيذ المعاملات يعادل تأثير تنفيذها المتسلسل.

مع توازي أداء مزيج من المعاملات، قد تحدث الصراعات (الأقفال)، ودقة أي وظيفة DBMS. إذا تم اكتشاف مثل هذه الحالات، عادة ما يتم تنفيذ "التراجع" عادة عن طريق إلغاء التغييرات التي تم إجراؤها بواسطة معامل واحد أو أكثر.

الحفاظ على تعديلات المجلة في قاعدة البيانات (الأعضاء) يتم تنفيذ DBMS لضمان موثوقية تخزين البيانات في قاعدة البيانات بحضور فشل الأجهزة والفشل، وكذلك أخطاء في البرنامج.

سجل DBMS هو قاعدة بيانات خاصة أو جزء من قاعدة البيانات الرئيسية، والتي يتعذر الوصول إليها مباشرة للمستخدم المستخدم لتسجيل معلومات حول جميع التغييرات في قاعدة البيانات. في DBMS المختلفة في السجل، قد يتم تسجيل السجلات التي التغييرات المناسبة في DBMS على مراحل مختلفة: من الحد الأدنى من تشغيل التعديل الداخلي لصفحة الذاكرة الخارجية إلى التشغيل المنطقي لتعديل قاعدة البيانات (على سبيل المثال، إدراج تسجيل العمود والحذف والتغييرات في القيمة في الحقل) وحتى المعاملات.

من أجل التنفيذ الفعال وظيفة إجراء سجلات التغييرات في قاعدة البيانات، من الضروري ضمان زيادة موثوقية التخزين والصيانة في حالة العمل للمجلة نفسها. في بعض الأحيان هناك العديد من نسخ المجلة في النظام.

توفير النزاهة تعد قاعدة البيانات شرطا ضروريا للأداء الناجح لقاعدة البيانات، خاصة لاستخدام قواعد البيانات في الشبكات. سر قاعدة البيانات، هناك خاصية قاعدة بيانات تعني أنها تحتوي على معلومات كائن كاملة ومتسقة وغير متكاملة.

يتضمن الحفاظ على سلامة قاعدة البيانات التحقق من النزاهة واستردادها في حالة اكتشاف التناقضات في قاعدة البيانات. ويرد وصف الحالة الشاملة لقاعدة البيانات القيود الداخلة في شكل شروط يجب أن تكون راضية عن البيانات المخزنة في قاعدة البيانات. يمكن أن يكون مثالا على هذه الشروط قيود نطاقات القيم المحتملة لسمات الكائنات، والمعلومات التي يتم تخزينها في قاعدة البيانات، أو عدم وجود سجلات متكررة في جداول قاعدة البيانات العلائقية.

حماية يتم تحقيقه في تشفير DBMS لبرامج التطبيقات والبيانات وحماية كلمة المرور ودعم مستويات الوصول إلى قاعدة البيانات وفصل العناصر (الجداول والنماذج والتقارير وما إلى ذلك).

يجب تحويل البرنامج المكتبك في لغة الخوارزمية إلى وحدة الكائن المسجلة في الجهاز (في الرموز الثنائية). يتم تنفيذ هذا التحول من قبل المترجم (المجمع - من المجمع والمنوعات مع لغات رفيعة المستوى). بالنسبة لبعض لغات الخوارزميات، يتم استخدام المترجمين الفوريين الذين لا يقومون بإنشاء وحدة نمطية كائن، وفي كل مرة تنفيذ آخر للبرنامج، ترجمة كل سلسلة أو مشغل فردي إلى لغة الجهاز. تتم معالجة وحدة نمطية الكائن بواسطة محمل الإقلاع - محرر الروابط التي تحويلها إلى برنامج الجهاز القابل للتنفيذ.

تتيح لك أدوات تصحيح الأخطاء إجراء آثار البرنامج (التنفيذ خطوة بخطوة مع إصدار معلومات حول نتائج التنفيذ)، للتحقق من بناء جملة البرنامج والنتائج المتوسطة عند نقاط التوقف، قم بتعديل قيم المتغيرات في هذه النقاط.

أنظمة التقنية والخدمات هي البرمجيات السيطرة والتشخيص واستعادة أداء الكمبيوتر والأقراص، إلخ.

يوفر برنامج التطبيقات المهام المخصصة للسحر. مفهوم المفتاح هنا عبارة عن حزمة من برامج التطبيق.

حزمة التطبيق هي مجموعة من البرامج لحل دائرة المهام وفقا لموضوع معين أو موضوع. تتميز الأنواع التالية من حزم التطبيقات:

للأغراض العامة - الموجهة إلى أتمتة مجموعة واسعة من مهام المستخدم (معالجات النصوص، محررات جدول، أنظمة إدارة قواعد البيانات، معالجات الرسوم، أنظمة النشر، أنظمة أتمتة التصميم، إلخ)؛

المنهجية المنحى - تنفيذ مجموعة متنوعة من الأساليب الاقتصادية والرياضية لحل المشكلات (البرمجة الرياضية، تخطيط الشبكات وإدارتها، نظرية الخدمة الجماعية، الإحصاء الرياضي، إلخ)؛

موجهة نحو المشكلات - تهدف إلى حل مهمة معينة (مشكلة) في مجال موضوع معين (حزم مصرفية، حزم محاسبة، الإدارة المالية، النظم المرجعية القانونية، إلخ).

يتضمن برنامج التطبيق برنامج الخدمة الذي يعمل على تنظيم بيئة مستخدم سهلة الاستخدام، وكذلك لأداء الوظائف المساعدة (مدراء المعلومات، المترجمين، إلخ).

الأنواع الرئيسية للبرامج المتخصصة الموجهة نحو المحترفين.

الأنواع الرئيسية من البرامج المتخصصة.

هذا النوع من البرامج متنوع جدا (كم من أنشطة المجتمع البشري ونطاق تقنيات الكمبيوتر) من الصعب بما يكفي إنتاج تصنيفها الواضح. كقاعدة عامة، هذه هي أنظمة برامج متعددة الوظائف ومتكاملة لحل أهداف المعلومات ودعم اتخاذ القرارات في مجال موضوع معين. من أكثر الأدوات البرمجيات الأكثر شهرة في هذه الفئة، يمكن تمييز الأنظمة التالية.

نظم إدارة المكتب المتكاملة هي أدوات برمجية لأتمتة مكان عمل الرأس. إلى الوظائف الأساسية هذه الأنظمة وظائف إنشاء وثائق وتحريرها وتنسيقها، مركزية وظائف البريد الإلكتروني والفاكس والاتصالات الهاتفية وإرسال ومراقبة إدارة وثائق المؤسسات وتنسيق الوحدات وتحسين النشاط الإداري والاقتصادي والتسليم عند طلب المعلومات التشغيلية والمرجعية وبعد

الأنظمة المحاسبية هي أنظمة متخصصة تجمع بين وظائف المحررين النصوص والجدول وأنظمة إدارة البيانات وقاعدة البيانات. مصمم لأي أتمتة إعداد مستندات المحاسبة الأولية للمؤسسة ومحاسبتها، لإجراء حسابات الخطة المحاسبية، وكذلك لإعداد التقارير العادية تلقائيا على أساس الأنشطة الصناعية والاقتصادية والمالية في النموذج المعتمد السلطات الضريبية والصناديق الخارجة عن الميزانية والهيئات المحاسبة الإحصائية.

على الرغم من حقيقة أنه من الناحية النظرية، يمكن إتمام جميع الوظائف سمة من سمات أنظمة المحاسبة عن طريق البرامج الأخرى المذكورة أعلاه، واستخدام أنظمة المحاسبة مريحة بفضل دمج وسائل مختلفة في نظام واحد. عند اتخاذ قرار بشأن تنفيذ نظام محاسبي آلي في المؤسسة، من الضروري مراعاة الحاجة إلى أدوات التكيف عند تغيير الإطار التنظيمي. نظرا لحقيقة أنه في هذا المجال الإطار التنظيمي والقانوني في روسيا غير مستقر للغاية ويخضع للتغييرات المتكررة، فإن إمكانية إعادة تشكيل مرنة للنظام هي وظيفة إلزامية، على الرغم من أنها تتطلب مستخدمي نظام التأهيل العالي.

تسمح لك النظم التحليلية المالية بمراقبة الموقف والتنبؤ بها في أسواق المالية والسلع الأساسية والسلع، لتحليل الأحداث الحالية، وإعداد التقارير والتقارير.

تم تصميم أنظمة GeoInformation (GIS) لأتمتة الأعمال القلبية والجيوديسية بناء على المعلومات التي تم الحصول عليها عن طريق أساليب الطبوغرافية أو الفضاء.

توفر أنظمة تحرير الفيديو معالجة رقمية لمواد الفيديو.

فئات منفصلة من البرامج التطبيقية، والتي لها أنظمة التصنيف الداخلي الخاصة بها، تمثل التعلم، تطوير، أنظمة الترفيه المرجعي. تتم زيادة ميزة مميزة في فئات البرامج هذه متطلبات مكون الوسائط المتعددة (استخدام التراكيب الموسيقية والرسوم المتحركة الرسومية ومواد الفيديو).

تتميز أنظمة التصميم الآلي (نظام CAD) بالقدرة على توفير جميع مراحل التصميم تلقائيا في جميع مراحل التصميم والمعايير والقواعد، مما يحرر المصمم (أو المهندس المعماري) من عمل الطبيعة غير الإبداعية. على سبيل المثال، في أنظمة CAD الهندسة الميكانيكية قادرة على منتجات رسم التجمع، أداء رسومات عمل السيارات، إعداد الوثائق التكنولوجية اللازمة بسلسلة من انتقالات المعالجة الميكانيكية، وتعيين الأدوات اللازمة وتعديلات الجهاز والتحكم، وكذلك الاستعداد برامج التحكم لأدوات الآلات مع البرامج الرقمية (CNC) والروبوتات الصناعية وخطوط الأتمتة المرنة. اليوم، أنظمة التصميم الآلي هي المكون الضروريبدون أي فعالية تنفيذ أنظمة الإنتاج المرنة (GPS) تضيع وأنظمة التحكم في العمليات الآلية (ASUTP).

تستخدم أنظمة الخبراء لتحليل البيانات الواردة في قواعد المعرفة وإصدار توصيات طلب المستخدم. تستخدم هذه الأنظمة في الحالات التي تكون فيها البيانات المصدر رسمية جيدا، ولكن هناك حاجة إلى معرفة خاصة واسعة النطاق لجعل المراسيم.

ميزة مميزة لأنظمة الخبراء هي قدرتها على الأولوية الذاتية. يتم تخزين البيانات الأولية في قاعدة البيانات في شكل وقائع، حيث تم إنشاء نظام معين من العلاقات باستخدام خبراء خبراء. إذا تم إنشاء مرحلة اختبار نظام الخبراء أنه يوفر توصيات واستنتاجات غير صحيحة بشأن قضايا محددة أو لا يمكن أن تمنحها على الإطلاق، وهذا يعني إما عدم وجود حقائق مهمة في قاعدتها، أو انتهاكات في النظام المنطقي للعلاقات. وفي حالة أخرى، يمكن لنظام الخبراء نفسه أن يولد مجموعة كافية من طلبات الخبراء وزيادة جودةها تلقائيا.

المجالات المميزة لاستخدام أنظمة الخبراء هي الفقه القانوني والطب والصيدلة والكيمياء. من خلال إجمالي علامات المرض، تساعد أنظمة الخبراء الطبي في تقديم تشخيص ويوضح برنامج الأدوية والجرعة والطبع الطبي. بمجموعة من علامات الحدث، يمكن أن توفر أنظمة الخبراء القانونية تقييما قانونيا واقتراح إجراءات للفريق المتهم وللدفاع. مع استخدام أنظمة الخبراء، يرتبط المساحة الخاصة بالأنشطة العلمية والتقنية، التي تسمى المعرفة الهندسية. مهندسون المعرفة هم متخصصون في مؤهلات خاصة، بمثابة صلة وسيطة بين التناقض بين نظام الخبراء (مبرمجات) وخبراء قياديين في مجالات محددة من العلوم والتكنولوجيا (الخبراء).

المبادئ العامة لبناء جداول البيانات.

في جداول البيانات، توجد جميع المعلومات التي تتم معالجتها في خلايا الطاولة المستطيلة. الفرق في جدول البيانات من البساطة هو أنه يحتوي على حقول يتم حساب قيمها من خلال قيم الحقول الأخرى حيث توجد بيانات المصدر. يحدث هذا تلقائيا عند تغيير البيانات المصدر. يتم تحديد مجالات الجدول التي توجد بها البيانات المصدر من قبل الحقول المستقلة. الحقول التي يتم فيها تسجيل نتائج الحسابات، تسمى الحقول المعتمدة أو المحسوبة. تحتوي كل خلية من جدول البيانات على عنوانها الخاص الذي يتم تشكيله نيابة عن العمود وعدد السطر الذي يقع فيه. يتمتع الصفوف برقم عددي، ويتم الإشارة إلى الأعمدة بأحرف الأبجدية اللاتينية. جداول البيانات لها أحجام كبيرة. على سبيل المثال، يحتوي جدول بيانات Excel الأكثر استخداما في أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM 256 أعمدة و 16،384 خطوط. من الواضح أن جدول هذا الحجم لا يمكن أن يصلح على الشاشة. لذلك، فإن الشاشة هي نافذة فقط من خلالها جزء فقط من الجدول يمكن رؤيته. ولكن يتم نقل هذه النافذة، ويمكن النظر في أي مكان من الطاولة معها. يحتوي جدول البيانات على عدة أوضاع تشغيل: تشكيل جدول، تحرير، حساب من الصيغ، حفظ المعلومات في الذاكرة، ورسم الرسوم البيانية والرسوم البيانية، المعالجة الإحصائية للبيانات، طلب على أساس. تشمل الصيغ التي يتم حساب قيم الحقول التابعة الأرقام وعناوين خلايا الجدول وعمليات العمليات. عند العمل مع جدول البيانات، يمكن للمستخدم استخدام الصيغ المدمجة المزعومة، التي تم إعدادها لبعض العمليات الحسابية وإدخالها في الكمبيوتر. تسمح لك معظم المعالجات الجدولية بتبسيط جدول وفقا لأي ميزة، مثل تنازلي. توفر جداول البيانات أيضا وضع التشغيل الرسومي، مما يجعل من الممكن تمثيل المعلومات العددية الموجودة في الجدول.

المبادئ العامة لبناء DBMS.

حاليا، لا يمكن عمل العديد من المؤسسات من المؤسسات بدون نظام معلومات، مما يتيح لك أتمتة جمع البيانات ومعالجتها. لتخزين البيانات والوصول إليها التي تحتوي على المعلومات اللازمة، يتم إنشاء قاعدة بيانات.

تتميز أنظمة المعلومات الحديثة بناء على مفهوم تكامل البيانات بمبالغ هائلة من البيانات المخزنة، وهي منظمة معقدة، والحاجة إلى تلبية المتطلبات المختلفة للعديد من المستخدمين.

الغرض من أي نظام معلومات هو معالجة البيانات على حجم العالم الحقيقي. بالمعنى الواسع، تعد قاعدة البيانات مجموعة من المعلومات حول الكائنات المحددة للعالم الحقيقي في أي منطقة موضوع. بموجب مجال الموضوع، من المعتاد أن نفهم جزء العالم الحقيقي (المؤسسة أو الجامعة) المراد دراستها لتنظيم الإدارة والأتمتة.

مصطلح "قاعدة البيانات" لديه العديد من المصطلحات. إنهم ليسوا متناقضين، لكنهم يمثلون وجهات نظر مختلفة عن مفهوم واحد. دعونا نتناول واحد منهم:

قاعدة البيانات - نموذج المعلومات منطقة الموضوع في شكل مجموعة من البيانات المخزنة في ذاكرة الكمبيوتر وترتبط بأنفسها وفقا للقواعد التي تحدد مبادئها العامة لوصف وتخزينها والتلمذة.

يفهم نموذج المعلومات المعلومات حول الكائن، المحدد والمنظم وفقا للهدف المحدد.

نموذج البيانات - وصف طرق معالجة البيانات والبيانات في DBMS، بما في ذلك طرق تحديد أنواع الهياكل المنطقية في قاعدة البيانات وطرق معالجة البيانات وطرق تحديد ودعم سلامة قاعدة البيانات ودعمها.

تم إنشاء قواعد البيانات الأولى على أساس أنظمة الملفات، وكل المسؤولية عن العمل معهم فرضت على برنامج التطبيق الذي استخدم هذه القواعد. قواعد بيانات الملفات غير مستخدم الآن الآن. في تكنولوجيا قاعدة البيانات الحديثة، يفترض أن إنشاء قاعدة بيانات ودعمه ووصول المستخدم إليه يتم تنفيذه مركزيا بمساعدة أدوات البرامج الخاصة - أنظمة إدارة قواعد البيانات.

يعد نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) مجمعا من اللغة والبرامج، مصممة لإنشاء قاعدة البيانات والحفاظ عليها وتطبيقها من قبل المستخدمين.

تتضمن خوادم قاعدة البيانات الحديثة جميع أنواع التطورات والآليات للتفاعل مع المستخدم بمستوى عال. تتيح لك أدوات التطوير هذه، أن تكون تطبيقات المستخدمين، لإنشاء تطبيقات تعمل كشركة DBMS.

DBMS هي حزمة برامج، حيث يشارك الكثير من الناس، كلاهما يخدم هذه البرامج واستخدام نتيجة عملهم.

يتضمن البرنامج جميع برامج الكمبيوتر المستخدمة في تشغيل نظام إدارة قواعد البيانات. للوفاء بجميع وظائف DBMS، مطلوب ثلاثة أنواع من البرامج: 1) برنامج النظام (يدير جميع مكونات المعدات وتوفر الوصول إليها كافة التطبيقات الأخرى التي تعمل على الكمبيوتر)؛

2) برنامج DBMS (يدير قاعدة البيانات، وتنفيذ وظائف DBMS)؛

3) برامج التطبيق والمرافق (المصممة للوصول إلى البيانات ومعالجتها في بيئة، يتم استخدام برامج التطبيق لتمثيل البيانات المخزنة في قاعدة البيانات، كتقارير وجداول).

يشير برنامج DBMS إلى إفراز البرامج الوسيطة.

إذا أخذنا أساس المسؤوليات الوظيفية، فيمكن تمييز ست مجموعات رئيسية في DBMS:

1) مسؤولي النظام - مسؤولة وضمان عمل البرامج الموثوقة

2) مسؤولي قاعدة البيانات - توفير DBMS وإدارته، وإنشاء إدخالات، وينفذ الإجراءات المتعلقة بموثوقية تخزين البيانات (حقوق التخصيص، والحد من الوصول)

3) محللو النظام - أداء العمل على تنظيم هيكل البيانات والتطبيقات والتقارير

4) مصممي قاعدة البيانات - تصميم هيكل DBMS

5) مبرمجون - تطوير برامج التطبيق

6) ينطبق المستخدمون النهائيين على تطبيق البرامج التطبيقية لتنفيذ العمليات اليومية.

تتضمن قاعدة البيانات:

1) البيانات (جميع المواد الفعلية المخزنة في قاعدة البيانات). هي المواد الخام غير المعالجة التي تخضع للهيكلة

2) بيانات التعريف (محتوى دليل النظام). تمثل معلومات حول أسماء وبنية الجداول وحقوق المستخدم وأنواع القيود وكائنات قاعدة البيانات الأخرى

3) الإجراءات - عنصر مهم للنظام. إنشاء معايير للحفاظ على الأنشطة التجارية والتكنولوجية والإنتاجية والتقنية في إطار المؤسسة وفي العلاقات مع العملاء

تصنيف DBMS.

حسب نوع النموذج المعتمد:

1) التسلسل الهرمي - العلاقة بين كائنات قاعدة البيانات تشكل شجرة مقلوبة، I.E. يتم توصيل كل عنصر أساسي في التسلسل الهرمي فقط مع عنصر واحد يقع أعلاه.

2) شبكة - الاتصال بين كائنات البيانات يمكن تثبيتها بأي ترتيب

3) العلائقية - يتم تحديد كل وحدة من البيانات في قاعدة البيانات بشكل فريد بواسطة اسم الجدول ومعرف التسجيل واسم الحقل

4) كائن العلائقية - تحتوي على آليات موجهة نحو الكائنات لبناء هياكل البيانات في شكل ملحقات اللغة والعناوين البرمجية عبر الرقص

5) موجهة نحو الكائنات - بناء على مزيج من ثلاثة مبادئ: نموذج علائقية، معايير وصف الكائنات والمبادئ

البرمجة الشيئية

بواسطة العمارة:

قواعد البيانات المحلية (جميع الكائنات البيانات و DBMS على نفس الكمبيوتر) والتوزيع (أجزاء مختلفة من كائنات البيانات و DBMS موجودة على أجهزة كمبيوتر مختلفة)

عن طريق الوصول إلى قاعدة البيانات:

2) ملف خادم - موجود على كل كمبيوتر عميل ويتم الوصول إلى البيانات من خلال الشبكة المحلية.

3) خادم العميل - تأكد من تحميل ترسيم الوصول بين المستخدم والشبكة والآلات.

4) مدمج - يمثل مكتبة برامج. يحدث الوصول إلى البيانات عن طريق طلب لغة SQL أو عن طريق استدعاء وظائف المكتبة من التطبيق

عن طريق سرعة المعالجة:

التشغيل (تمتلك سرعات عالية لطلب واستخراج وتوفير المعلومات) ومستودعات البيانات (تحتل كمية كبيرة من الوقت لأن القواعد مع كمية كبيرة جدا من المعلومات)

تعمل DBMS الوظائف التالية:

1) تجريد البيانات، إدارة قاموس البيانات - للبحث عن هياكل البيانات اللازمة وعلاقات DBMS الخاصة بهم تستخدم قاموس بيانات، مما يساعد على تجنب ترميز هذه العلاقات المعقدة في كل برنامج.

2) إدارة تخزين البيانات - DBMS يخلق هياكل معقدة مطلوبة لتخزين البيانات، وتحرير المبرمجين من تحديد خصائص البيانات الفيزيائية والبرمجة

3) تحويل وعرض البيانات - DBMS يفترض مهمة هيكلة بيانات الإدخال، وتحويلها إلى نموذج، مريحة للتخزين. توفير استقلال البيانات، يحول DBMS الطلبات المنطقية إلى الأوامر التي تحدد موقعها الفعلي واستخراجها

4) إدارة الأمن - تقوم DBMS بإنشاء نظام أمني يوفر حماية المستخدم وسرية البيانات داخل قاعدة البيانات

5) إدارة الوصول متعددة اللاعبين - DBMS يخلق هياكل معقدة توفر الوصول إلى عدة مستخدمين في وقت واحد

6) إدارة النسخ الاحتياطي والإنعاش - DBMS هناك إجراءات احتياطية لاستعادة البيانات وتضمن سلامتهم ونزاهتها.

7) إدارة تكامل البيانات - توفر DBMS قواعد تضمن سلامة البيانات، والتي تتيح لك تقليل التكرار البيانات وتأكد من اتساقها

8) دعم لغات الوصول إلى البيانات وواجهات برمجة الأمثل - يوفر DBMS الوصول إلى البيانات باستخدام لغة الاستعلام (اللغة النخرية، أي أنها توفر للمستخدم القدرة على تحديد ما يجب القيام به دون تحديد كيفية القيام بذلك)

9) واجهات التفاعل مع قاعدة البيانات - يوفر الجيل الحالي من DBMS برامج تفاعلية خاصة مصممة للتأكد من أن قاعدة البيانات يمكن أن تتلقى طلبات المستخدم النهائي في بيئة الشبكة

يتكون تصميم قواعد البيانات، وكذلك تصميم نظم المعلومات، من عدة مراحل. واحدة من المراحل المهمة للتصميم هي إنشاء مخططات "اتصالات". للقيام بذلك، تحتاج إلى تعيين الكيانات، إضافة سمات إليهم، اضبط المفاتيح والجمع بين الكيانات باستخدام الاتصالات. كل هذا يمكن القيام به يدويا، ببساطة رسم المخططات المناسبة على الورق. في تلك الأيام، عندما تم اقتراح مفهوم "جوهر الاتصال"، لكنهم فعلوا ذلك، ولكن إذا كان هناك جهاز كمبيوتر مع واجهة رسومية متطورة، فقد غادرت الرسومات على الورق في الماضي. بسرعة تماما إنشاء فئة كاملة من منتجات البرامج، لا يسمح فقط بأداء النمذجة في نموذج "اتصالات الاتصال"، ولكن أيضا إنشاء مخطط قاعدة بيانات يعتمد على النماذج التي تم إنشاؤها لأي خوادم قاعدة بيانات شائعة تقريبا.

تجدر الإشارة إلى أن خوادم قاعدة البيانات الحديثة غالبا ما تكون مجهزة وسيلة النمذجة نموذج "اتصالات الكيان" أو وسائل أخرى لإنشاء مخططات البيانات.

جميع التفاصيل الدقيقة لبناء نموذج معلومات لموضوع معين من النشاط البشري متابعة هدف واحد - للحصول على قاعدة بيانات جيدة. دعونا نوضح مصطلح "قاعدة بيانات جيدة" وصياغة المتطلبات التي يجب أن ترضيها:

1) يجب أن تفي باحتياجات المعلومات وإمكانيات المستخدمين (المنظمات) وفي الهيكل والمحتوى لتلبية الأهداف المحللة؛

2) يجب أن تضمن البيانات التي تم الحصول عليها المطلوبة لفترة مقبولة، أي الرد على متطلبات الأداء؛

3) يجب أن تتوسع بسهولة أو دمجها في كائنات أكبر في إعادة تنظيم مجال الموضوع؛

4) يجب أن يتغير بسهولة عند تغيير بيئة البرامج والأجهزة؛

5) يجب أن تظل البيانات الصحيحة المحملة في قاعدة البيانات صحيحة (يجب التحقق من البيانات من أجل صحة عند دخولها).

نظم إدارة قواعد البيانات مهمة جدا للعديد من المنظمات والمؤسسات، لأن هناك حاجة إلى السلامة والاستخدام الماهر للموارد الإعلامية. تعتمد كفاءة المؤسسة على كيفية تنظيم إدارة تدفق المستند بشكل معقول. في الواقع، يمكن أن يؤدي الاستخدام غير الفعال للمعلومات المتراكمة (أو، حتى أسوأ، خسارته) إلى انهيار المؤسسة. بعد كل شيء، في الوقت المحدد، لم تتلق معلومات أو وثيقة، أولا وقبل كل شيء، فقدت الأموال والوقت والفرص الفائتة. ونتيجة لذلك، في أي مؤسسة، حيث يتم العمل النشط مع المستندات المختلفة، عاجلا أو في وقت لاحق مشكلة المنظمة ومعالجة وتخزين آمن بكميات كبيرة من المعلومات. يتم لعب دور مهم في تحسين أنشطة مؤسسة أي حجم وملف تعريف الأنظمة الحديثة إدارة الوثائق الإلكترونية.

تعيين شبكات الكمبيوتر وأصنافها.

ضمن شبكة الكمبيوتر، هناك مجمع من أدوات الأجهزة والبرامج التي تهدف إلى تبادل المعلومات والوصول إلى مستخدمي شبكة موحدة.

الغرض الرئيسي من شبكات الكمبيوتر هو توفير الوصول إلى المستخدم المشترك إلى المعلومات (قواعد البيانات والمستندات وغيرها) والموارد ( محركات الأقراص الصلبة، الطابعات، محركات الأقراص المضغوطة، أجهزة المودم، الوصول إلى الشبكة العالمية، إلخ).

مشتركي الشبكة هم كائنات تولد أو تستهلك المعلومات.

يمكن أن يكون مشتركون الشبكة أجهزة كمبيوتر منفصلة، \u200b\u200bوالروبوتات الصناعية، وآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (أدوات الجهاز مع التحكم في البرامج الرقمية)، إلخ. أي مشترك شبكة متصل بالمحطة.

أنواع شبكات الكمبيوتر

تنقسم الشبكات الحالية حاليا بشكل أساسي عن طريق علامة الإقليمية:

1. الشبكات المحلية (شبكة LAN - تحديد موقع المنطقة). تغطي مثل هذه الشبكة منطقة صغيرة ذات مسافة بين أجهزة الكمبيوتر الفردية تصل إلى 10 كم. عادة ما تكون هذه الشبكة صالحة داخل مؤسسة واحدة.

2. شبكات شبكات (شبكة WAN - شبكة واسعة). مثل هذه الأغطية الشبكة، كقاعدة عامة، مجالات كبيرة (إقليم البلد أو عدة بلدان). تقع أجهزة الكمبيوتر بصرف النظر عن عشرات الآلاف من الكيلومترات بعيدا.

3. الشبكات الإقليمية. توجد شبكات مماثلة داخل المدينة، المنطقة. حاليا، كل شبكة من هذا القبيل هي جزء من بعض شبكة عالمية والتفاصيل الخاصة فيما يتعلق بالشبكة العالمية ليست مختلفة.

قنوات الاتصال - شبكة نقل البيانات.

الخصائص الرئيسية:

* عرض النطاق

* موثوقية البيانات

معدل نقل البيانات على القناة موحدة. في قنوات الاتصال المحلي: 200، 300، 600، 1200، 2400، 4800، 9600، 12000، 24000، 48000، 96000 بت / ثانية. في قنوات تصل إلى 300 بت - سرعة منخفضة، من 600 إلى 4800 - متوسط \u200b\u200bالسرعة، من 4800 ومزيد من السرعة.

برمجة

يتم تنظيم بيانات TeleProcessing على هذا المخطط ويتم دعمها بواسطة البرنامج المضمن في نظام التشغيل. الرسالة التي تصل في الكمبيوتر عبر قنوات الاتصال، على سبيل المثال، في قائمة انتظار الإدخال، يتم تحريرها، حيث يتم تحريرها، ومع مساعدة مرافق التوصيل عبر الإنترنت موجودة إلى البرامج. يشير التطبيق إلى قائمة انتظار الرسائل، كمجموعة من البيانات مع عينة متتالية، بواسطة وحدات ماكرو خاصة، تختار رسالة معالجة. بدوره، يتم إنشاؤه بواسطة برنامج تطبيق التطبيق، في قائمة الانتظار للقنوات، أيضا باستخدام microcomand، ولكن من نوع آخر، بعد أن يتم تحرير الرسائل، ثم أدخل قائمة انتظار الإخراج، من أين عرض في الشرطي بالترتيب وبعد

عمليات الاستقبال ومعالجتها في مثل هذا النظام المضي قدما بشكل غير متزامن. يحتوي المخطط على ميزات: كل شيء يذهب بشكل متزامن. نتيجة لذلك، يمكنك تنظيم المراسلة بين المستخدمين دون إدارة الكمبيوتر. يتم إجراء هذا الاتصال الإضافي (1) لذلك، فإن المراسلة بين المستخدمين يذهب، متجاوزة تطبيق برنامجوبعد نتيجة لذلك، ينمو وقت تبادل وأداء الكمبيوتر على تنفيذ أهداف الاتجاه الرئيسي.

مفهوم النموذج المرجعي للتفاعل للنظم المفتوحة.

نقل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر من المخططات المختلفة هي مهمة صعبة للغاية. في أوائل عام 1980. أقرت المنظمة الدولية للتوحيد بالتوحيد (ISO) واللغة الاستشارية الدولية التلغراف وهاتفية (ICTC) بالحاجة إلى إنشاء نموذج شبكة يمكن أن يساعد الموردين في إنشاء تطبيقات للشبكات التفاعلية. بالتعاون الوثيق، تم تطوير نموذج المرجع "تفاعل الأنظمة المفتوحة" (EMVOS). سرعان ما أصبح Emvos النموذج المعماري الرئيسي لنقل رسائل الكمبيوتر الداخلي. على الرغم من أن النماذج المعمارية الأخرى قد تم تطويرها (براءة اختراع بشكل رئيسي)، فإن معظم مزودي الشبكات عندما يحتاجون إلى تقديم معلومات تدريبية للمستخدمين المقدمة من قبلهم، راجعهم كمنتجات لشبكة مقابلة للنموذج المرجعي. وبالفعل، هذا النموذج هو الأكثر أفضل أداةمتاح تحت تصرف أولئك الذين يأملون في استكشاف تكنولوجيا الشبكة.

يتكون نموذج شبكة OSI من 7 مستويات، وهو أمر عرفي لبدء العد التنازلي من الأسفل. 7. طبقة التطبيق هي مجموعة من البروتوكولات المتنوعة التي يحصل عليها مستخدمي الشبكة من الوصول إلى الموارد المشتركة، مثل الملفات والبريد الإلكتروني وصفحات الويب النصيحة والطابعات.

في هذا المستوى، لا يوجد تفاعل بين أجهزة الكمبيوتر، ولكن بين التطبيقات: النموذج الذي سيحدثه مشاركة الملفات، والقواعد التي سنتوجه إلى إعادة توجيه البريد، وتنظيم محطة افتراضية، إدارة الشبكةالدليل. على سبيل المثال: عرض صفحات الويب (HTTP)، استقبال واستلام الملفات (FTP، TFTP)، إرسال بريد وإرسال واستقبال (SMTP، POP3).

6. متناكر الطبقة أو مستوى العرض التقديمي (طبقة العرض التقديمي) - يتم تنفيذ وظائف تمثيل البيانات (الترميز والتنسيق أو الهيكلة). على سبيل المثال، عند هذا المستوى، يتم تحويل البيانات المخصصة للنقل من رمز EBCDIC في ASCII، إلخ. 5. طبقة الجلسة - المصممة لتنظيم ومزامنة الحوار، والتي تتم بواسطة الكائنات (محطات) من الأغاني. في هذا المستوى، فإن نوع الاتصالات (دوبلكس أو نصف دوبلكس)، بداية ونهاية المهام، تسلسل وطريقة تبادل الطلبات واستجابات الشركاء المتفاعلين.

يعرف مالك كل موقع أنه من أجل الأداء المناسب للموقع، وليس فقط الملفات مع رمز الصفحات، ولكن هناك حاجة أيضا إلى قواعد البيانات. للتفاعل مع قواعد البيانات، تستخدم أنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS). في هذه المقالة، أريد أن أتحدث عن قواعد البيانات و DBMS، أي نوع من الأصناف الموجودة، وما تختلفه عن بعضها البعض.

قاعدة البيانات

قاعدة البيانات عبارة عن مجموعة بيانات محددة، والتي ترتبط عادة بميزة توحيد أو خاصية (أو عدة). يتم طلب هذه البيانات، على سبيل المثال، أبجديا. يؤدي وفرة البيانات المختلفة التي يمكن وضعها في قاعدة واحدة إلى مجموعة متنوعة من الاختلافات التي يمكن تسجيلها: البيانات الشخصية للمستخدمين والسجلات والتواريخ والأوامر وما إلى ذلك. على سبيل المثال، إذا كان لديك متجر على الإنترنت، فقد يحتوي قاعدة بيانات موقعك على قوائم الأسعار أو كتالوج البضائع أو الخدمات والتقارير والإحصاءات ومعلومات العملاء.

بادئ ذي بدء، من المريح حقيقة أنه يمكن إدخال المعلومات بسرعة في قاعدة البيانات وأيضا لاستخراجها بسرعة إذا لزم الأمر. إذا تم تحديد جميع البيانات اللازمة لجميع البيانات اللازمة حول تطوير تطوير الويب، فلا توجد مثل هذه الحاجة - قد يتم طلب المعلومات اللازمة من قاعدة البيانات باستخدام البرامج النصية. تتيح لك خوارزميات تخزين المعلومات والبحث الخاصة المستخدمة في قواعد البيانات للعثور على المعلومات اللازمة حرفيا لكسر الثواني - وعند العمل في مساحة افتراضية، فإن سرعة المورد مهمة كما لا شيء آخر.

من المهم أيضا وعلاقة المعلومات في قاعدة البيانات: يمكن أن يؤدي التغيير في سطر واحد إلى تغييرات كبيرة في الأسطر الأخرى. وبالتالي فإن العمل مع البيانات أسهل بكثير وأسرع مما لو كانت التغييرات المعنية بمكان واحد فقط في قاعدة البيانات.

ومع ذلك، هذا لا يعني أن قاعدة البيانات يجب أن يكون لديك بالضرورة كل موقع - على سبيل المثال، إذا كان لديك موقع بطاقة عمل، ولا توجد معلومات جديدة على الموقع، فستكون هناك حاجة لقاعدة البيانات ببساطة. أسهل طريقة لجعل موقع بسيط هو إنشاء.

نظام إدارة قواعد البيانات

كما يمكنك تخمين من العنوان، نظام إدارة قواعد البيانات (أو DBMS DBMS) هو برنامج يستخدم لإنشاء قواعد البيانات والعمل. تتمثل الوظيفة الرئيسية ل DBMS في إدارة البيانات (والتي يمكن أن تكون في الداخل والخارج). تدعم DBMS بالضرورة لغات قاعدة البيانات، وهي مسؤولة أيضا عن نسخ البيانات واستردادها بعد أي إخفاقات.

أما بالنسبة لتصنيف قواعد البيانات، فهناك خيارات مختلفة هنا.
على سبيل المثال، يمكنك تقسيم قواعد البيانات نموذج البيانات: التسلسل الهرمي (لديك بنية شجرة)، والشبكات (في هيكلها مشابها للتسلسل الهرمي)، العلائقية (المستخدمة لإدارة قواعد البيانات العلائقية)، الموجهة نحو الكائنات (المستخدمة لنموذج الكائن) وعلاقات الكائنات (بعض الدمج العلائقية والكائنات قواعد بيانات المشاهدات الانصهار الموجهة).

أو إذا كان الانقسام يذهب وفقا حيث يقع DBMSيمكن تقسيمها إلى محلي - يتم نشر DBMS بأكملها على جهاز كمبيوتر واحد، وتقع أجزاء جزء موزعة من نظام إدارة قواعد البيانات على أجهزة كمبيوتر متعددة.

خادم الملفات، خادم العميل و AMBEDDADE - مثل هذه الأسماء ارتداء DBMS إذا قسمها طريقة الوصول إلى قواعد البياناتوبعد تعتبر DBMS خادم الملفات حاليا قديمة؛ في الأساس، استخدام خادم العميل (DBMS، الموجود على الخادم مع قاعدة البيانات نفسها) ومدمج (لا تتطلب تركيب منفصل) النظم.

لا تقتصر المعلومات المخزنة في قواعد البيانات على ملفات النص أو الرسومات - الإصدارات الحديثة تدعم DBMS أيضا تنسيقات ملفات الصوت والفيديو.

في هذه المقالة، سأركز على DBMS المستخدمة لتخزين المعلومات من موارد الويب المختلفة.

لماذا تحتاج هذه DBMS؟ بالإضافة إلى الوظيفة الرئيسية - التخزين والتنظيم رقم ضخم المعلومات - أنها تتيح لك التعامل بسرعة طلبات العملاء وإصدار المعلومات الطازجة والمعنية.

ينطبق هذا أيضا على التغييرات التي تقوم بها - بدلا من تغيير المعلومات في كل ملف موقع، يمكنك تغييره في قاعدة البيانات، ثم سيتم عرض المعلومات الصحيحة على الفور على كل صفحة.

بلدية DBMS و SQL

تعد DBMS العلائقية وعلدية كائن واحدة من الأنظمة الأكثر شيوعا. هم جداول أن كل عمود (يسمى "الحقل" أو "الحقل") أمر به ولديه اسم فريد معين. يتم تحديد تسلسل السلاسل (يطلق عليها "السجلات" أو "السجل") بواسطة تسلسل معلومات الإدخال في الجدول. في هذه الحالة، يمكن أن تحدث معالجة الأعمدة والصفوف بأي ترتيب. ترتبط الجداول مع البيانات مع بعضها البعض مع علاقات خاصة، بسبب أي بيانات من الجداول المختلفة يمكن تشغيلها - على سبيل المثال، للجمع بينها - مع طلب واحد.

لإدارة قواعد البيانات العلائقية، يتم تطبيق لغة برمجة خاصة - SQL. تم فك تشفير الاختصار ك "لغة استعلام منظمة"، مترجم إلى "لغة الطلبات الهيكلية" الروسية.

تنقسم الأوامر المستخدمة في SQL إلى تلك التي تتلاعب بالبيانات، والتي تحدد تلك البيانات وأولئك الذين يديرون البيانات.

إن مخطط العمل مع قاعدة البيانات على النحو التالي:

mysql.

MySQL هي واحدة من أكثر DBMSs شيوعا ومشتركة، والتي يتم استخدامها في العديد من الشركات (على سبيل المثال، Facebook و Wikipedia و Twitter و LinkedIn و Alibaba و Ethers). MySQL هي DBMS العلائقية التي تتعلق برامج مجانية: ينطبق على الشروط جنو العام رخصة. كقاعدة عامة، يتم تعريف نظام إدارة قاعدة البيانات هذا على أنه نظام جيد وسريع ومرن يوصى باستخدامه في مشاريع صغيرة أو متوسطة الحجم. MySQL لديه العديد من المزايا المختلفة. على سبيل المثال، يدعم أنواع مختلفة الجداول: كل من MyISAM الشهيرة InnoDB وأكثر من كومة غريبة ودمج؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن عدد الأنواع المدعومة ينمو باستمرار. تقوم MySQL بإجراء جميع الأوامر بسرعة - ربما الآن هي أسرع DBMS لجميع الموجودة. باستخدام نظام إدارة قواعد البيانات هذا، يمكن لعدد غير محدود من المستخدمين العمل في وقت واحد، ويمكن أن يساوي عدد الصفوف في الطاولات 50 مليون دولار.

نظرا لأنه مقارنة ببعض DBMS MySQL يدعم أقل قدرات أقل، فمن الأسهل بكثير العمل معها من، على سبيل المثال، مع postgresql، والتي سيتم وصفها أدناه.

تم نشر النسخة الأولى من MySQL في عام 1995، ومنذ ذلك الحين، حدثت العديد من الإصدارات اللاحقة، كل منها يحمل تغييرات كبيرة.

للعمل مع MySQL، ليس فقط النص، ولكن أيضا يتم استخدام وضع الرسومات أيضا. هذا ممكن بفضل تطبيق phpmyadmin: للعمل في التطبيق، لن تحتاج حتى إلى معرفة أوامر SQL، ويمكنك إدارة قاعدة البيانات الخاصة بك مباشرة من خلال المتصفح.

بشكل عام، يمكن الإشارة إلى أن MySQL هو اختيار أولئك الذين يحتاجون إلى DBMS لمشروع صغير أو متوسط \u200b\u200bالحجم، سريع ومريح في العملية وبدون صعوبات الإدارة.

postgresql.

يشير نظام إدارة قواعد البيانات الموزع بحرية إلى النوع العلائقية للكائنات DBMS. كما هو الحال في MySQL، يعتمد العمل مع PostgresQL في SQL، على عكس MySQL، PostgresQL يدعم SQL-2011 قياسي. هذه DBMS لا يوجد لديه قيود أكبر مقاس قواعد البيانات أو أقصى سجلات أو فهارس في الجدول.

إذا تحدثنا عن مزايا postgresql، فحول بالطبع، فهذه هي موثوقية المعاملات واستخدامها، وإمكانية الميراث والتوسع الخفيف الوزن. يدعم PostgresQL ملحقات مختلفة ومتغيرات لغات البرمجة، مثل PL / PERL، PL / Python و PL / Java. من الممكن أيضا تنزيل وحدات C-Compatible.

ملاحظة كثيرة الملاحظة أنه على النقيض من MySQL، تحتوي هذه DBMS على وثائق جيدة ومفصلة، \u200b\u200bمما يوفر إجابات على جميع الأسئلة تقريبا.

إن حقيقة أنها على نطاق واسع أكثر من MySQL، DBMS، تقول أيضا حقيقة أن postgresql مقارنة بشكل دوري مع نظام إدارة البيانات القوي مثل أوراكل.

كل هذا يتيح لك التحدث عن postgresql كواحدة من أكثر DBMS تقدما في الوقت الحالي.

sqlite.

في الوقت الحالي، تعد واحدة من أكثر DBMS مدمجة؛ إنها أيضا جزءا لا يتجزأ من ذلك. يسمح لك SQLite بتخزين جميع البيانات في ملف واحد، ويتم تمييزها بسبب حجمها الصغير، بالسرعة التي تحسد عليها. يختلف SQLite بشكل كبير عن MySQL و postgresql بهيكلها: محرك وواجهة DBMS هذه في نفس المكتبة - ويسمح لك بإجراء جميع الطلبات بسرعة كبيرة. تستخدم DBMS الأخرى (MySQL، Postgresql، Oracle، إلخ) نموذج خادم العميل عند حدوث التفاعل من خلال بروتوكول الشبكة.

من العيوب، يمكنك ملاحظة عدم وجود نظام المستخدم وإمكانية زيادة الإنتاجية.

يمكن أن ينصح SQLite باستخدامه في المشاريع حيث تحتاج إلى أن تكون قادرا على نقل التطبيق بسرعة، وليس هناك حاجة إلى قابلية التوسع.

وحي

تشير هذه DBMS إلى نوع كائن العلائقية. حدث الاسم من الاسم الذي طورته Oracle. جنبا إلى جنب مع SQL DBMS يستخدم ملحق إجرائي يسمى PL / SQL، وكذلك لغة Java.

Oracle هو نظام يحتوي على استقرار أكثر من عشرة سنوات، لذلك يختار الشركات الكبيرة التي تعاني منها موثوقية الانتعاش بعد الإخفاقات، وإجراء النسخ الاحتياطي للتصحيح، وإمكانية التحجيم وغيرها من الاحتمالات القيمة. بالإضافة إلى ذلك، توفر هذه dBMS حماية أمان ممتازة ومذهلة.

على عكس DBMS الأخرى، فإن تكلفة الشراء واستخدام Oracle مرتفعة بما فيه الكفاية، وغالبا ما تكون هذه عقبة كبيرة أمام استخدامها في الشركات الصغيرة. على الأرجح أن هذا هو أيضا السبب في تصنيف DBMS لعام 2016 في روسيا، أوراكل هو المكان السادس عشر فقط.

mongodb.

تتميز DBMS هذه بحقيقة أنها مصممة لتخزين هياكل البيانات الهرمية، وبالتالي فإنها تسمى DoCumenant الموجهة (تخزين مستندات بدون استخدام الجداول أو المخططات). MongoDB لديه شفرة مفتوحة المصدر.

باستخدام المعرف، يمكنك إنتاج عمليات سريعة على الكائن؛ يظهر هذا DBMS جيدا نفسه ومع التفاعلات المعقدة. بادئ ذي بدء، نحن نتحدث عن السرعة - في بعض الحالات، سيعمل التطبيق المكتوب في MongoDB بشكل أسرع من نفس التطبيق باستخدام SQL، لأن يشير MongoDB إلى فئة NOSQL DBMS، وبدلا من SQL، يستخدم SQL لغة الطلبات، وهو أسهل بكثير من SQL.

ومع ذلك، فإن هذه اللغة لها قيودها، وبالتالي يجب استخدام MongoDB في الحالات حيث لا توجد حاجة لعينات معقدة وغير تافهة.

بدلا من السجن

اختيار DBMS هو لحظة مهمة عند إنشاء موردك. تخفيف نفسك من المهام والميزات الخاصة بك ومحاولة وجرب للعثور على الخيار بالضبط سيكون الأنسب.