1 of 21

Введение:�Состав и функции СУБД.�Трехуровневая архитектура БД и СУБД

Дисциплина: Базы данных

Говорова М.М.

Факультет ИКТ Университета ИТМО

2022-2023

2 of 21

Источники

Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. 8-е издание. : Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2018. 1328 с. С. 46 – 51, 59 – 64, 75 – 92. (https://ilshatpro.files.wordpress.com/2017/08/d0ba-d0b4d0b6-d0b4d0b5d0b9d182-d0b2d0b2d0b5d0b4d0b5d0bdd0b8d0b5-d0b2-d181d0b8d181d182d0b5d0bcd18b-d0b1d0b0d0b7-d0b4d0b0d0bdd0bdd18b.pdf )
Кириллов В.В., Громов Г.Ю. Введение в реляционные базы данных. СПб: БХВ-Петербург, 2017. 464 с. URL: https://docplayer.ru/43828733-Vladimir-kirillov-gennadiy-gromov.html (2009)

3 of 21

Компоненты среды СУБД

Данные

Пользователи

Программное обеспечение

Процедуры

Аппаратное обеспечение

4 of 21

Данные

Рабочие данные	Характеристики данных
Содержатся в БД в структурированном виде.	Структура данных определяется схемой БД. БД должна содержать: имена, типы, размеры элементов данных; имена связей; ограничения целостности; имена зарегистрированных пользователей и их права доступа к данным; используемые индексы и структуры хранения.

5 of 21

Аппаратное обеспечение

набор физических устройств, на которых существует БД, СУБД и другие компоненты информационной системы.

тома внешней памяти, используемые для хранения информации, соответствующие устройства ввода—вывода, контроллеры устройств, каналы ввода—вывода и т.д

аппаратный процессор (или процессоры) вместе с оперативной памятью, предназначенные для поддержки работы программного обеспечения СУБД

6 of 21

Программное обеспечение

Операционная система (включая сетевое ПО)

Программное обеспечение самой СУБД

Прикладные программы-приложения, утилиты

7 of 21

Пользователи: администраторы

Администраторы данных	Администраторы баз данных
Отвечают за: концептуальное и логическое проектирование БД, управление данными, разработку и сопровождение стандартов, бизнес-правил и деловых процедур.	Отвечают за: физическое проектирование и физическую реализацию БД, обеспечение целостности и безопасности данных, обеспечение максимальной производительности приложений.

8 of 21

Пользователи: разработчики БД

Разработчики логической БД	Разработчики физической БД
Отвечают за: выявление объектов и их свойств, связей между объектами; определение ограничений, накладываемых на хранимые данные.	Отвечают за: поддержку функциональных возможностей СУБД; выбор оптимального варианта физической реализации логической модели БД; правильное построение стратегии хранения и использования данных.

9 of 21

Пользователи: прикладные программисты

Прикладные программисты обеспечивают разработку приложений, предоставляющих пользователям необходимые функциональные возможности.

10 of 21

Пользователи: клиенты

Пользователи (Клиенты) – конечные пользователи, информационные потребности которых обслуживает БД (АИС).

11 of 21

Транзакции

Транзакция – некоторая неделимая последовательность операций над данными в БД, которая отслеживается СУБД от начала до завершения.

Если транзакция не завершена (сбои, отказы оборудования, ошибки ПО, включая приложение), то транзакция считается незавершенной и отменяется.

12 of 21

Свойства транзакций

атомарность: выполняются все входящие в транзакцию операции или ни одна;
сериализуемость: отсутствует взаимное влияние выполняемых в одно и то же время транзакций;
долговечность: даже крах системы не приводит к утрате результатов зафиксированной транзакции;
изолированность: результаты транзакции становятся доступны для других транзакций только после ее фиксации.

13 of 21

2. Трехуровневая архитектура БД (СУБД)

Группы пользователей

Внешний уровень (представления пользователей ПП)

Концептуальный уровень

Внутренний уровень

База данных

14 of 21

Историческая справка

1971г. – рабочая группа CODASIL (Conference on Data Systems and Languages – Конференция по языкам и системам данных): двухуровневый подход (выделение системного представления и пользовательских представлений).
1975г. – Комитет планирования стандартов и норм SPARC (Standarts Planning and Requirements Committee) Американского национального института стандартов ANSI (American National Standarts Institute): обобщенная трехуровневая архитектуры описания БД.
1978г. – официальное признание трехуровневой архитектуры.

15 of 21

Трехуровневая архитектура СУБД

16 of 21

Внешний уровень

Внешний уровень – пользовательский уровень.

Представление данных с точки зрения пользователей – внешнее представление.

Подсхема – частичные или переопределенные описания БД для отдельных групп пользователей или ориентированные на отдельные аспекты предметной области.

17 of 21

Концептуальный уровень

Предназначен для отображения внешнего уровня на внутренний уровень и обеспечения необходимой независимости их друг от друга; связан с обобщенным представлением пользователей.

Содержит полное логическое представление базы данных, включающее описание всех данных и связей между ними.

18 of 21