В какой информационной системе бд находится на сервере сети а субд на компьютере пользователя

Учитель информатики

§ 13. Системы управления базами данных

Информатика. 11 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Процесс разработки БД состоит из нескольких этапов.

1. Постановка задачи. На этом этапе определяется цель создания БД, уточняется предметная область, перечисляются виды работ, которые предполагается осуществлять в этой БД (отбор, изменение данных, печать отчёта и т. д.), определяются потенциальные пользователи. К постановке задачи привлекаются не только специалисты по БД, но и специалисты из той предметной области, для которой она создаётся. Чем полнее будут представления специалиста-предметника о принципах создания БД, тем конструктивнее будет его взаимодействие со специалистом в области информационных технологий и тем качественнее будет конечный результат.

2. Проектирование БД. На этом этапе определяется, из каких сущностей (информационных объектов) должна состоять БД, какими атрибутами будет описываться каждая сущность. Затем определяется структура реляционных таблиц с указанием свойств полей и связей между таблицами, а именно:

1) составляется общий список полей, отражающий атрибуты таблиц БД;
2) поля общего списка распределяются по базовым таблицам;
3) в соответствии со свойствами данных определяются свойства каждого поля;
4) в каждой таблице выделяется ключевое поле;
5) определяются связи между таблицами.

3. Создание БД с использованием одного из языков программирования или специального программного обеспечения — систем управления базами данных (СУБД). Первый способ применяется для создания уникальных БД и требует высокой квалификации от программиста. Для работы с СУБД достаточно базовых пользовательских навыков и понимания основ разработки БД, которые мы рассмотрели в предыдущем параграфе. Далее мы будем говорить только об этом способе. Создание БД в СУБД предполагает:

1) запуск СУБД и создание нового файла БД;
2) создание таблиц и установление связей между ними;
3) тестирование БД и её коррекцию;
4) разработку различных элементов управления данными (экранных форм для ввода, редактирования и просмотра данных в таблицах; запросов для сортировки, поиска и отбора данных; отчётов для вывода данных на печать), а также установку средств защиты БД, например разграничение прав доступа для различных пользователей с помощью паролей;
5) заполнение таблиц данными (как правило, непосредственно разработчик БД вводит в неё только тестовые данные, необходимые для проверки правильности структур таблиц, связей между таблицами и т. д.; в готовую БД информацию может вводить кто-то из пользователей БД).

4. Эксплуатация созданной БД, в том числе:

• сортировка, фильтрация и поиск записей в таблицах;
• отбор данных из таблиц в соответствии с заданными критериями отбора;
• выполнение обработки данных (удаление, добавление, изменение данных, выполнение вычислений);
• подготовка отчётов.

В ходе эксплуатации БД, как правило, данные регулярно обновляются, могут изменяться связи между сущностями и т. п.

При проектировании БД, больших по объёму и ориентированных на разные группы пользователей, выделяют концептуальный, внешний и внутренний уровни представления данных.

Модель «сущность-связь» следует рассматривать как концептуальный уровень представления данных.

Внешний (пользовательский) уровень предусматривает представление данных в виде, требуемом конкретному пользователю БД.

Внутренний (физический) уровень представления данных определяет особенности хранения данных, методов доступа к ним и т. д.

В каждой школе нашей страны используется БД «Электронный журнал».

Схему уровней представления данных для этой БД вы видите на рисунке 3.30.

Рис. 3.30. Уровни представления данных БД «Электронный журнал»

Дадим определение системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) представляет собой комплекс языковых и программных средств, которые обеспечивают управление созданием и использованием баз данных.

ядра — части программ СУБД, отвечающих за управление данными в памяти и журнализацию
Процессора языка базы данных, обеспечивающего оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных, и создание БД
Подсистемы поддержки времени исполнения, интерпретирующую программы манипуляции данными, которые создают интерфейс пользователя СУБД
Сервисных программ (внешних утилит), которые обеспечивают прочие возможности по обслуживанию информационных систем.

Так как через СУБД осуществляют все процессы, применимые к базам данных, следовательно, лучше будет выделить только её основные возможности.

Вопросы к параграфу

1. Что такое база данных?

2. Как классифицируются базы данных?

3. Какая база данных называется реляционной?

4. Что называют записью и полем в таблице базы данных?

5. Что такое СУБД? Какие функции они выполняют?

6. Как создать новую базу данных?

7. Какое расширение имеют файлы баз данных, созданных в Access?

8. Какие объекты являются составляющими баз данных?

Типы данных в базах

В Access можно определить следующие типы полей:

Текстовый – текстовая строка; максимальная длина задаётся параметром «размер», но не может быть больше 255
Поле МЕМО – текст длиной до 65535 символов
Числовой – в параметре «Размер поля» можно задать поле: байт, целое, дейсвительное и т.п.
Дата/время – поле, хранящее данные о времени.
Денежный – специальный формат для финансовых нужд, по сути являющийся числовым
Счётчик – автоинкрементное поле. При добавлении новой записи внутренний счётчик таблицы увеличивается на единицу и записывается в данное поле новой записи. Таким образом, значения этого поля гарантированно различны для разных записей. Тип предназначен для ключевого поля
Логический – да или нет, правда или ложь, включен или выключен
Объект OLE– в этом поле могут храниться документы, картинки, звуки и т.п. Поле является частным случаем BLOB– полей (BinaryLargeObject), встречающихся в различных базах данных
Гиперссылка – используется для хранения ссылок на ресурсы Интернета. Встречается не во всех форматах баз данных. К примеру, такого типа нет в dBaseи Paradox
Подстановка

Типы данных в таблицах Access

Не надо забывать про индексы. Связывать таблицы. Связь с обеспечением целостности контролирует каскадное удаление и модификацию данных.

Монопольный доступ к БД нужен для того, чтобы производить в ней фундаментальные изменения.

§2. Классификации баз данных

Классификация по размещению базы данных

Для хранения БД может использоваться как один компьютер, так и множество взаимосвязанных компьютеров.

Если используется один компьютер , то база данных называется централизованной .
Если различные части одной БД хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью , то такая БД называется распределенной базой данных .

Классификация по способу организации базы данных

По способу организации БД разделяют на:

Базы с плоскими файлами,
Иерархические,
Сетевые,
Реляционные,
Объектно–реляционные
Объектно–ориентированные.

Сравнение SQL и NoSQL

Подавляющее большинство пользователей достаточно давно используют SQL-системы, доверяя их надежности. Наиболее распространена СУБД MySQL. Ниже приведем сравнение SQL и NoSQL, чтобы вы самостоятельно смогли сделать вывод и выбрать наилучший в вашей ситуации вариант.

SQL	NoSQL
Работа с информацией	Строгое стандартизированное представление данных	Способность и свобода обработки любого вида сведений
Масштабируемость	Вертикальное масштабирование (увеличение объема системных ресурсов, затрачиваемых на работу с информацией)	Кроме вертикального, применяет и горизонтальное масштабирование
Техническая поддержка	Качественное решение проблем благодаря продолжительной жизни системы и накопленного за счет этого опыта	Молодость систем не позволяет оперативно исправлять возникающие ошибки и сбои
Формирование запросов	На основе стандартных методов с применением языка SQL	Каждая NoSQL-СУБД использует специфическую технологию
Хранение сведений и доступ к ним	Достаточно быстро, удобно и понятно	Часто необходимо детально изучить систему, чтобы облегчить работу, но NoSQL-СУБД продолжают стремительно совершенствоваться и постепенно завоевывают популярность
Надежность	Высокая, проверенная не одним годом существования	Тоже достаточно высокая, но пока вызывает меньше доверия

Как видим, SQL-системы просты, понятны и надежны, но и NoSQL в этом плане не отстают от них и стремятся если не перегнать, то хотя бы догнать по популярности.

Классификация баз данных

Информационные базы данных могут быть классифицированы по типу сохраняемой информации на:

Фактографические базы данных. Это информационные базы, содержащие краткий набор сведений об изучаемых объектах, отображаемых в заданном формате.
Документальные базы данных. Это базы, содержащие документацию самых разных типов, то есть это может быть текст, графика, звуковые файлы, мультимедиа и так далее.

По методу хранения информации базы данных классифицируются следующим образом:

Централизованные базы данных, то есть хранимые в одном компьютерном устройстве.
Распределённые базы данных, то есть используемые в локальной или глобальной компьютерной сети.

По структурной организации данных информационные базы могут классифицироваться на:

Табличные (реляционные) базы данных.

Не табличные (не реляционные) базы данных, которые в свою очередь подразделяются на:.

Понятие «реляционный» (от латинского relatio, что означает отношение) обозначает, что данный метод информационного хранения базируется на взаимном отношении составляющих базу элементов. Реляционная база данных, по существу, является двумерной таблицей, каждая строка которой именуется записью. А столбцы таблицы являются полями, причём все поля имеют свои имена и тип данных. То есть, поле базы данных представляет собой табличный столбец, который содержит величины, имеющие определённые свойства.

Готовые работы на аналогичную тему

Базы данных, сформированные на основе реляционной модели, обладают следующими свойствами:

Любой табличный компонент является одним компонентом данных.
Все табличные поля обладают одним и тем же типом, то есть являются однородными.
В таблице не может быть одинаковых записей.
Допускается произвольный порядок табличных записей, и он может быть охарактеризован числом полей и типом данных.

Под «иерархической» понимается база данных, в которой информационные данные упорядочены по такому принципу, что один компонент назначается главным, а все другие являются подчинёнными. При иерархической модели базы данных упорядочивание записей выполняется в определённой последовательности, подобно ступеням лестницы, а информационный поиск может быть осуществлён путём последовательного «спуска» по ступеням. Такой тип модели может характеризоваться такими параметрами, как уровень, узел, связи. Принцип действия этой модели заключается в том, что определённый комплект узлов более низкого уровня объединяются с помощью связи с одним из узлов более высокого уровня.

Узел является информационной моделью компонента, который расположен на данном иерархическом уровне.

Иерархическая модель данных обладает следующими свойствами:

Ряд узлов низшего уровня соединяется лишь с одним из узлов высшего уровня.
Дерево иерархии обладает только одной вершиной и не подчиняется никаким другим вершинам.
Все узлы обладают своими идентификаторами (именами).
Имеется лишь один путь по направлению от корневой записи к частным записям данных.

Виды моделей данных БД. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Виды моделей данных БД. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Каталог папок Windows считается иерархической базой, с которой возможно работать после запуска Проводника. Верхний уровень — это папка «Рабочий стол». Уровнем ниже, то есть на втором уровне, расположены папки «Мой компьютер», «Мои документы», «Сетевое окружение» и «Корзина», являющиеся потомками папки «Рабочий стол» и близнецами, по сути.

Сетевыми считаются базы данных, в которых к вертикальным связям иерархии прибавляются горизонтальные связи. Все объекты могут являться как главными, так и подчинёнными. Всемирная глобальная компьютерная сеть Интернет практически может считаться сетевой базой данных. При помощи гиперссылок огромное количество документов может быть связано между собой в единую распределённую сетевую информационную базу данных.

5 лучших СУБД

Далее я кратко расскажу о лучших СУБД, которые чаще всего используются при создании веб-проектов.

MySQL

MySQL является одной из самых популярных и распространенных СУБД, которая используется во многих компаниях (например, Facebook, Wikipedia, Twitter, LinkedIn, Alibaba и других). MySQL представляет собой реляционную СУБД, которая относится к свободному программному обеспечению: она распространяется на условиях GNU Public License. Как правило, эту систему управления базами данных определяют как хорошую, быструю и гибкую, рекомендованную к применению в небольших или средних проектах.

У MySQL есть множество различных преимуществ. Например, она поддерживает различные типы таблиц – как известные MyISAM и InnoDB, так и более экзотичные HEAP и MERGE. Кроме того, количество поддерживаемых типов постоянно растет. MySQL выполняет все команды быстро – возможно, сейчас это самая быстрая СУБД из всех существующих. С этой системой управления базами данных может одновременно работать неограниченное количество пользователей, а число строк в таблицах может достигать 50 миллионов.

Так как в сравнении с некоторыми другими системами MySQL поддерживает меньшее количество возможностей, то и работать с ней значительно проще, чем, к примеру, с PostgreSQL, о которой будет рассказано ниже.

Для работы с MySQL используется не только текстовый, но и графический режим. Это становится реальным благодаря приложению phpMyAdmin: для работы в приложении вам даже не нужно знать SQL-команды, а администрировать свою базу данных можно прямо через браузер.

MySQL – это выбор тех, кому необходима СУБД для проекта небольшого или среднего размера, быстрая и удобная в работе и без сложностей с администрированием.

PostgreSQL

Эта свободно распространяемая система управления базами данных относится к объектно-реляционному типу СУБД. Как и в случае с MySQL, работа с PostgreSQL основывается на языке SQL, однако, в отличие от MySQL, PostgreSQL поддерживает стандарт SQL-2011. Эта СУБД не имеет ограничений ни по максимальному размеру базы данных, ни по максимуму записей или индексов в таблице.

Если говорить о преимуществах PostgreSQL, то в первую очередь это надежность транзакций и репликаций, возможность наследования и легкая расширяемость. PostgreSQL поддерживает различные расширения и варианты языков программирования, такие как PL/Perl, PL/Python и PL/Java. Также есть возможность загружать C-совместимые модули.

Многие отмечают, что в отличие от MySQL данная СУБД имеет хорошую и подробную документацию, которая дает ответы практически на все вопросы.

О том, что это более масштабная, чем MySQL, СУБД, говорит и тот факт, что PostgreSQL периодически сравнивают с такой мощной системой управления данных, как Oracle. Все это позволяет говорить о PostgreSQL как об одной из самых продвинутых СУБД на данный момент.

SQLite

СУБД SQLite

На данный момент это одна из самых компактных СУБД. Также она является встраиваемой и реляционной.

SQLite позволяет хранить все данные в одном файле и, благодаря своему небольшому объему, отличается завидным быстродействием. SQLite значительно отличается от MySQL и PostgreSQL своей структурой: движок и интерфейс этой СУБД находятся в одной библиотеке – и именно это позволяет выполнять все запросы очень быстро. Другие СУБД (MySQL, PostgreSQL, Oracle и т.д.) используют парадигму «клиент-сервер», когда взаимодействие происходит через сетевой протокол.

Из недостатков можно отметить отсутствие системы пользователей и возможности увеличения производительности.

Oracle

СУБД Oracle

Эта СУБД относится к объектно-реляционному типу. Название произошло от названия разработавшей эту систему фирмы Oracle. Наравне с SQL СУБД использует процедурное расширение под названием PL/SQL, а также язык Java.

Oracle – это система, отличающаяся стабильностью уже не один десяток лет, поэтому ее выбирают корпорации, для которых важна надежность восстановления после сбоев, отлаженная процедура бэкапа, возможность масштабирования и другие ценные возможности. К тому же эта СУБД обеспечивает отличную безопасность и эффектную защиту данных.

В отличие от других СУБД, стоимость покупки и использования Oracle достаточно высока, и именно это зачастую является значимым препятствием к ее использованию в небольших фирмах. Вероятно, именно это также является причиной того, что в рейтинге лучших СУБД на 2016 год в России Oracle находится лишь на 6-м месте.

MongoDB

Эта СУБД отличается тем, что она предназначена для хранения иерархических структур данных, и поэтому ее называют документоориентированной (она представляет собой документное хранилище без использования таблиц или схем). MongoDB имеет открытый исходный код.

Используя идентификатор, вы можете производить быстрые операции над объектом. Также эта СУБД хорошо показывает себя и при сложных взаимодействиях. В первую очередь речь идет о быстродействии – в некоторых случаях приложение, написанное на MongoDB, будет работать быстрее, чем такое же приложение, использующее SQL, т.к. MongoDB относится к классу СУБД NoSQL и пользуется объектным языком запросов, который значительно легче SQL.

Однако этот язык имеет и свои ограничения, и потому MongoDB следует использовать в случаях, когда нет необходимости в сложных и нетривиальных выборках.