Системы управления базой данных

Система управления базами данных (СУБД) - комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и модификации базы данных, добавления, модификации, удаления, поиска и отбора информации, представления информации на экране и в печатном виде, разграничения прав доступа к информации, выполнения других операций с базой.

Для работы с локальными БД и БД в архитектуре «файл-сервер» используются так называемые настольные СУБД (Desktop Databases), такие как dBase, FoхBase (его более поздние версии - FoхPro и Visual FoхPro), Paradoх, Access. Наиболее распространенным форматом таблиц подобных реляционных баз стал *.dbf, с которым работали dBase, FoхBase, Clipper.

Все настольные СУБД имеют в своем составе средства для:

• создания баз данных и модификации их структуры; создания индексных файлов;
• работы с базами в табличном формате или в виде стандартной формы с расположением полей построчно; при этом возможно редактирование данных, добавление записей, удаление записей, работа с данными из нескольких таблиц базы, вычисление сложных выражений для заданных условий и пр.;
• разработки экранных форм, имеющих, кроме редактируемых полей, связанных с базой данных или с переменными памяти, также элементы управления разного вида в виде кнопок; более сложные объекты типа раскрывающихся списков и пр.;
• генерации печатных форм - отчетов сложной структуры с группировкой данных, с получением расчетных значений и итогов по группам и общих итогов (сумма, количество, среднее, максимальное, минимальное, и пр.);
• разработки программных модулей для сложной обработки данных;
• генерации запросов очень сложной структуры - с использованием данных из различных баз, заданием сложных условий отбора данных, сортировки и группировки данных;
• в системах, ориентированных на разработчика, дополнительно возможны разработка меню, справочной системы и проекта, включающего все перечисленные выше компоненты и компилирующегося в исполняемую программу.

Все современные СУБД поддерживают режимы работы в локальной сети многих пользователей с одной базой данных. Некоторые имеют "мастеров", "построителей" и "генераторы выражений" для ускоренной разработки баз данных, экранных форм, отчетов, стандартных приложений.

Последние версии СУБД относятся к классу RAD-систем (Rapid Application Development - средства быстрой разработки приложений) и имеют объектно-ориентированный язык программирования. Это такие системы, как Visual FoхPro, MS Access, Visual dBase и другие.

Сервер баз данных – это программа, установленная на файловом сервере и обеспечивающая создание и модификацию базы данных в архитектуре «клиент-сервер», а также обслуживание запросов, поступающих с компьютеров-клиентов. Она принимает запросы на языке SQL (Structured Query Languague) и возвращает информацию, соответствующую запросу. Приложения, установленные на компьютерах-клиентах позволяют пользователю сформировать запрос к базе данных, а также оформить полученный результат. Сервер БД оптимизирует полученные запросы и обеспечивает высокую степень безопасности данных и соблюдение условий ссылочной целостности. Для увеличения скорости обработки данных используются методы транзакций и каскадные методы.

Наиболее распространенными серверами являются в настоящее время Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2 Universal DataBase, Informix, Sybase, InterBase и др. Размер одной базы данных на этих серверах может достигать миллиона терабайт.

В настоящее время известны также так называемые постреляционные СУБД, в основе которых лежат модель данных в виде многомерных таблиц (например в системе Cache фирмы InterSystems Сorporation) и широкое использование принципов объектно-ориентированного подхода при организации баз данных и программировании.

Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе. Примером распределенной СУБД может служить System R^*. В данной системе разработчики прикладных программ и конечные пользователи остаются в среде языка SQL. Система автоматически обнаруживает текущее местоположение упоминаемых в запросе пользователя объектов данных; одна и та же прикладная программа, включающая предложения SQL, может быть выполнена в разных узлах сети. При этом в каждом узле сети на этапе компиляции запроса выбирается наиболее оптимальный план выполнения запроса в соответствии с расположением данных в распределенной системе.

Важными факторами, определяющими выбор СУБД, являются:

1. Формат базы данных, обеспечивающий возможность обмена информацией с другими приложениями операционной системы.
2. Возможность работы с базой данных в локальной или глобальной сети.
3. Обеспечение секретности и конфиденциальности данных, их целостности и безопасности.
4. Высокое быстродействие при решении задач обработки данных.
5. Степень универсальности используемых языков и средств разработки.