База данных

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск

База данных (БД) (англ. Data Base, database, DB) - организованная совокупность блоков информационных элементов, представленных на машиночитаемых носителях, предназначенных и пригодных для оперативного решения пользовательских, служебных и других задач с использованием средств вычислительной техники.

Содержание

История развития баз данных

В середине 60-х годов развитие вычислительной техники, а также потребности общества, прежде всего, потребности менеджмента, привели к появлению первых коммерческих информационных систем, которые позволили хранить длительное время и обрабатывать необходимую информацию, представляющую собой большие массивы данных.

Первые коммерческие информационные системы использовались, прежде всего, для ведения бухгалтерии: составление различных отчетов, ведомостей, сводов и т.д. Как правило, эти системы выполняли основные функции по обработке документов, в силу чего они получили название систем обработки данных.

С точки зрения организации данных это были системы файлов, позволяющие хранить большое количество информации в течение продолжительного времени. Однако первые информационные системы выполняли в основном лишь канцелярскую работу и обладали рядом существенных недостатков. В общем случае эти системы не давали гарантии, что данные не будут потеряны, если они не скопированы. Они не поддерживали также эффективного доступа к данными, расположенным в неизвестном файле, язык запросов на данные в файлах и т.д. Допуская параллельный доступ к файлам множества пользователей или процессов, они не предотвращают ситуации изменения одного и того же файла одновременно многими пользователями, поэтому изменения одного из пользователей в файле могут вообще не появиться.

Более поздние системы перешли к накоплению и управлению информацией, которая на сегодняшний момент является важнейшим фактором существования любой организации.

Первые системы управления базами данных (СУБД) возникли из систем, которые обеспечивали пользователю возможность визуально воспринимать данные в основном так, как они хранились. В этих системах применялись различные модели данных для описания структуры хранимой информации в базе данных. Главные из них - иерархическая модель, основанная на деревьях, и сетевая модель, основанная на графах.

Недостаток первых моделей и систем состоял в том, что они не поддерживали языки запросов высокого уровня.

В 1970 году появилась статья Эдгара Кодда о представлении данных, организованных в виде двумерных таблиц, называемых отношениями (Codd E.F., "A relational model for large shared data banks", Comm. ACM, 13:6, pp. 377—387). С этого момента реляционная модель широко используется при создании различных баз данных. Следует отметить, что пользователь реляционной системы не связан со структурой памяти, в отличие от пользователя прежних систем БД. Запросы можно выражать на языке очень высокого уровня. Поставщиком первых реляционных и репрезентационных СУБД была фирма IBM.

Примерами системы, в которых используются базы данных, могут быть различные банковские системы, системы резервирования авиационных либо железнодорожных билетов, различные системы автоматизированного управления предприятием и т.д.

В настоящее время системы управления базами данных должны служить, прежде всего, основой информационных систем корпоративного управления и поддерживать принцип открытой системы, основу которого составляет согласованность объединенного вместе различного оборудования и программного обеспечения.

Понятие базы данных

Существует ряд дефиниций, посвященным данному понятию, например:

  • "Организованная в соответствии с определенными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующих актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей";

  • "Совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ. Является информационной моделью предметной области. Обращение к БД осуществляется с помощью системы управления базами данных";

  • "Совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими приложениями под управлением системы управления базой данных";
  • "Набор данных, который достаточен для установленной цели и представлен на машинном носителе в виде, позволяющем осуществлять автоматизированную переработку, содержащейся в нем информации";

  • "Совокупность данных, организованная по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения данных и манипулирования данными, независимая от прикладных программ";

  • "Совокупность предназначенных для машинной обработки данных, которая служит для удовлетворения нужд многих пользователей в рамках одной или нескольких организаций";

  • "Объективная форма представления и организации совокупности данных (статей, расчетов и т.д.), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны ЭВМ".

С учетом всего многообразия определений отметим, что понятие БД" должно отвечать следующим признакам:

  1. БД содержит некоторое множество данных необходимых (желательно и достаточных) для решения конкретных информационных задач многих пользователей (в том числе как реальных, так и потенциальных);

  2. Данные или информационные элементы в БД определенным образом структурированы и связаны между собой (т.е. организованы), при этом структура, состав данных и их содержание в БД не зависят от особенностей прикладных программ, используемых для управления БД;

  3. Данные (информационные элементы) представлены на машиночитаемых носителях в форме пригодной для оперативного использования их с применением средств вычислительной техники, включая и систем управления базами данных (СУБД).

Совокупность данных, не отвечающих любому из трех перечисленных признаков, не может называться базой данных. Сказанное в полной мере относится и к полнотекстовым БД. Существует весьма распространенная ошибка — называть базой данных любой набор (подборку, массив и т.п.) полнотекстовых документов, записанных на машиночитаемых носителях, или так называемых электронных документов.

Последнее замечание является реакцией на весьма распространенную практику многих работников отечественных библиотек и информационных органов использовать указанный термин по отношению к массивам документов и данных, базами данных не являющимися.

Это относится, в частности:
  • к отдельным файлам, а также совокупности нескольких файлов, содержащих данные, состав и организация которых не обеспечивает решение каких либо задач пользователей или удовлетворение определенных информационных потребностей;

  • к любому набору документов и данных на твердых или человекочитаемых носителях;
  • к архивам документов и данных на машиночитаемых носителях.

Характеристики баз данных

  • Безопасность БД (database safety) — свойство БД, которое заключается в том, что содержащиеся в ней данные не причинят вреда пользователю при правильном их применении для решения любых функциональных задач системы, для которой она была создана.

    Часто понятия безопасность и защита БД рассматриваются как синонимичные, например в [265]. См. также "Информационная безопасность".
  • Защищенность БД (database security) — наличие и характеристика средств (аппаратных, программных, организационных, технологических, юридических и т. п.) обеспечивающих предотвращение или исключение:

    • доступа к информации лиц, не получивших на то соответствующего разрешения (см. также "Несанкционированный доступ");
    • умышленного или непредумышленного разрушения или изменения данных.
  • Гибкость БД (database flexibility) - способность средств поддержки и ведения БД к изменению ее структуры и содержания, а также состава и формы выдачи интересующих пользователей данных.

  • Доступность БД (database availability) - свойство автоматизированной системы, характеризующее возможность использования содержащихся в БД сведений для разных категорий пользователей.

  • Целостность БД (database integrity) - состояние БД, при котором все значения данных правильно отражают предметную область (в пределах заданных ограничений по точности и согласованности во времени) и подчиняются правилам взаимной непротиворечивости. Поддержание целостности БД предполагает ее проверку и восстановление или корректировку из любого неправильного состояния, которое может быть обнаружено. Это входит в функции администратора БД, который пользуется средствами системы управления БД (см. "СУБД"). Аналогично можно говорить и о целостности файла, хотя в типичных случаях файлы подвергаются менее обширным проверкам на целостность.

  • Эффективность БД (database efficiency)
    1. Степень соответствия результатов использования БД затратам на ее создание и поддержание в рабочем состоянии, в случае оценки этого показателя в денежном выражении он носит наименование экономической эффективности БД.

    2. Обобщающий показатель качества состояния и использования БД по совокупности признаков (в том числе доступность, гибкость, целостность, защищенность, безопасность и др.).

  • Техническая эффективность БД (database technical efficiency efficiency) - эффективность БД применительно к условиям ее использования в конкретной автоматизированной системе.

Литература

  1. Рудикова Л.В. Базы данных. Разработка приложений. — СПб.: БХВ-Петербург, 2006. — 496 с.: ил. ISBN 5-94157-805-9
  2. Воройский Ф.С. Информатика. Энциклопедический словарь-справочник: введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. — 768 с. ISBN 5-9221-0717-8.
Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach