Выбор и характеристика СУБД

 

Система управления базой данных (СУБД) представляет собой набор программных средств, посредством которого осуществляется управление базой данных и доступ к данным.

К числу основных функций СУБД принято относить следующие:

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти.

Эта функция заключается в обеспечении необходимых структур внешней памяти, как для хранения непосредственных данных, входящих в БД, так и для служебных целей. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

2. Управление буферами оперативной памяти.

СУБД обычно работают с БД значительного размера. Этот размер существенно превышает доступный объем оперативной памяти. При обращении к любому элементу данных производится обмен с внешней памятью, и система работает со скоростью устройства внешней памяти. Единственным способом увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Поэтому в СУБД поддерживается набор буферов оперативной памяти с дисциплинами замены буферов.

3. Управление транзакциями.

Транзакция – это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные ею во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД.

4. Журнализация.

СУБД должна обеспечивать надежное хранение данных во внешней памяти, т.е. СУБД должна иметь возможность восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя.

5. Поддержка языков БД.

Для работы с БД используются специальные языки баз данных. Чаще всего выделяются 2 языка – язык определения данных (DDL) и язык манипулирования данными (DML). DDL служит, главным образом, для определения логической структуры БД, а DML, содержит набор операторов манипулирования данными. Во многих СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД. Стандартным языком реляционных СУБД является язык SQL. Язык SQL сочетает средства DDL и DML, т.е. позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными.

В SQL используются следующие основные типы данных, форматы которых могут несколько различаться для разных СУБД:

INTEGER - целое число (обычно до 10 значащих цифр и знак);

SMALLINT - "короткое целое" (обычно до 5 значащих цифр и знак);

DECIMAL(p,q) - десятичное число, имеющее p цифр (0<p<16) и знак; с помощью q задается число цифр справа от десятичной точки (q<p, если q = 0, оно может быть опущено);

FLOAT - вещественное число с 15 значащими цифрами и целочисленным порядком, определяемым типом СУБД;

CHAR(n) - символьная строка фиксированной длины из n символов (0<n<256);

VARCHAR(n) - символьная строка переменной длины, не превышающей n символов (n>0 и разное в разных СУБД, но не меньше 4096);

DATE - дата в формате, определяемом специальной командой (по умолчанию mm/dd/yy); поля даты могут содержать только реальные даты, начинающиеся за несколько тысячелетий до н.э. и ограниченные пятым-десятым тысячелетием н.э.;

DOUBLE PRECISION - для научных вычислений 15 цифр точности.

NUMERIC (p.s) - численные значения содержат цифры от 0 до 9 и необязательные знак и десятичную точку.

Поэтому при проектировании БД выбор остановился на СУБД InterBase 6.0, как СУБД поддерживающей все основные выше перечисленные функции. Помимо этого InterBase 6.0 имеет следующие характеристики:

1. Повышенная производительность за счет развитой архитектуры

Сервер InterBase реализует архитектуру множественных поколений записей (MGA - Multi-Generational Architecture). MGA обеспечивает уникальные возможности использования версий, что ведет к высокой степени доступности данных как для пользователей, работающих с транзакциями, так и для пользователей, использующих приложения поддержки принятия решений. Механизм MGA в InterBase хорошо работает при оперативной обработке коротких транзакций (OLTP - On-Line Transaction Processing) и является уникальным для крупномасштабных реальных приложений, превосходя другие базы данных в области параллельного исполнения длительных транзакций для поддержки принятия решений. Механизм версий устраняет необходимость блокировки записей, к которым осуществляется доступ по чтению во время транзакции, делая их свободными от конфликтов доступа – доступ по чтению никогда не блокирует доступ по записи. В отличие от других баз данных, InterBase обеспечивает своевременные, устойчиво воспроизводимые результаты для каждого запроса без специального программирования. В результате достигается максимальная пропускная способность для всех пользовательских транзакций.

2. Многопотоковая архитектура

Сервер InterBase добавляет многопотоковую архитектуру к MGA, улучшая производительность и оптимизируя использование системных ресурсов, особенно при большом числе пользователей. Многопотоковая архитектура обеспечивает разделяемый кэш данных, сокращая число дисковых операций ввода-вывода для каждого запроса в приложении. Разделяемый кэш метаданных на сервере сокращает стоимость компиляции для запросов и делает выполнение хранимых процедур и триггеров более эффективным. Статистика по пользователям и по базе данных, хранимая сервером, полезна при диагностике критических точек производительности приложения.

3. Мощная поддержка различных типов данных

Многим приложениям (мультимедиа, научные, интернет – приложения), требуется возможность обработки неструктурированных данных. InterBase является первой реляционной базой данных, удовлетворившей это требование с помощью BLOB. Использование BLOB позволяет сохранять в базе данных аудио-, видео-, графическую и бинарную информацию. В современных приложениях фильтры BLOB используются для сжатия и трансформации данных. Разработка приложений и улучшенная производительность для научных приложений поддерживаются многомерными типами данных InterBase, обеспечивающими хранение до 16 измерений в одном поле базы данных.

4. Сигнализаторы событий

Сигнализаторы событий оповещают «заинтересованные стороны» о специфических измнениях, произошедших в базе данных. Приложение регистрирует интерес к событию и затем ждет без опроса базы данных оповещения о наступлении события. За счет устранения опроса сигнализаторы событий экономят системные ресурсы и обеспечивают масштабируемость приложений.

5. Эффективность использования ресурсов

Компактность ядра InterBase экономит драгоценное дисковое пространство для его последующего использования критически важными бизнес-приложениями. InterBase так же обеспечивает производительность, сравнимую с конкурирующими базами данных, при меньших требованиях к оперативной памяти для дополнительной экономии на стоимости памяти. Развертывание сервера состоит из одного исполняемого файла и представляет собой простой машинный процесс, что упрощает инсталляцию даже заказных приложений.

6. Строгое соблюдение индустриальных стандартов

InterBase придерживается строгого соответствия индустриальным стандартам для клиент-серверных вычислительных сред, таким как ANSI/SQL, Java, UNICODE и XDR (External Data Representation – внешнее представление данных). Наша приверженность критически важным технологическим стандартам означает, что вы можете сократить время, необходимое для разработки, внедрения и сопровождения ваших приложений на множестве платформ с гарантией немедленного достижения наивысшей производительности.