Результаты исследований учащихся в проекте Базы данных — различия между версиями
(→Авторы и участники проекта) |
(→Гипотеза исследования) |
||
| (не показаны 23 промежуточные версии этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| + | [[Изображение:istock_000006412772xsmall-e1288389510676.jpg|550 px|right]] | ||
| + | |||
==Авторы и участники проекта== | ==Авторы и участники проекта== | ||
*[[Участник:Александр Миклютин|Александр Миклютин]] | *[[Участник:Александр Миклютин|Александр Миклютин]] | ||
*[[Участник:Галяткин Евгений|Галяткин Евгений]] | *[[Участник:Галяткин Евгений|Галяткин Евгений]] | ||
| − | * | + | *Сообщество исследователей "UFO" |
==Тема исследования группы== | ==Тема исследования группы== | ||
| + | Основные функции баз данных. | ||
== Проблемный вопрос (вопрос для исследования)== | == Проблемный вопрос (вопрос для исследования)== | ||
| Строка 10: | Строка 13: | ||
== Гипотеза исследования == | == Гипотеза исследования == | ||
| − | + | Мы считаем, хорошая база должна эффективно и безопасно работать с любыми видами данных. | |
| − | + | ||
==Результаты проведённого исследования== | ==Результаты проведённого исследования== | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===Основные понятия баз данных=== | ||
| + | В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация. | ||
| + | |||
| + | *База данных (БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. Современные БД позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или другими программно-аппаратными комплексами. | ||
| + | |||
| + | *Системы управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===История=== | ||
| + | История баз данных начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты. | ||
| + | |||
| + | Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию. | ||
| + | |||
| + | В это же время в сообществе баз данных COBOL была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных. | ||
| + | |||
| + | Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга. | ||
| + | |||
| + | Сам термин database (база данных) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных фирмой SDC (System Development Corporation) в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===Свойства баз данных=== | ||
| + | 1. Восстанавливаемость – возможность восстановления базы данных после сбоя системы (проверка наличия | ||
| + | файлов, дублирование базы данных). | ||
| + | |||
| + | 2. Безопасность – предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, защита | ||
| + | от копирования, запрещение несанкционированного доступа. | ||
| + | |||
| + | 3. Целостность. В каждый момент времени существования базы данных сведения, содержащиеся в ней, | ||
| + | должны быть полными, непротиворечивыми и адекватно отражающими предметную область. В этом и заключается ее целостность. Целостность базы данных достигается вследствие введения ограничения целостности (указание диапазона допустимых значений, соотношение между значениями данных, ограничение на удаление информации и т.д.). Ограничения реализуются различными средствами СУБД, например, при помощи декларативных (объявленных при разработке базы данных ее разработчиком) ограничений целостности. | ||
| + | |||
| + | 4. Эффективность – минимальное время реакции на запрос пользователя. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===Основные функции СУБД=== | ||
| + | *управление данными во внешней памяти (на дисках); | ||
| + | *управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша; | ||
| + | *журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев; | ||
| + | *поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными). | ||
| + | |||
| + | Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: | ||
| + | |||
| + | *ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию, | ||
| + | *процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода, | ||
| + | *подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД | ||
| + | *а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===Виды баз данных=== | ||
| + | *Иерархическая; | ||
| + | *Сетевая; | ||
| + | *Реляционная; | ||
| + | *Объектная и объектно-ориентированная; | ||
| + | *Объектно-реляционная; | ||
| + | *Функциональная. | ||
| + | |||
| + | ===Способы доступа к БД=== | ||
| + | :'''Файл-серверные''' | ||
| + | |||
| + | В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД. | ||
| + | |||
| + | На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей. | ||
| + | |||
| + | Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro. | ||
| + | |||
| + | :'''Клиент-серверные''' | ||
| + | |||
| + | Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. | ||
| + | |||
| + | Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР. | ||
| + | |||
| + | :'''Встраиваемые''' | ||
| + | |||
| + | Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы. | ||
| + | |||
==Вывод== | ==Вывод== | ||
| + | Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и | ||
| + | звуковые фрагменты и даже видеоклипы. | ||
| + | |||
| + | Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, | ||
| + | а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним. | ||
| + | |||
| + | Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox. Для менее сложных применений вместо СУБД | ||
| + | |||
| + | используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции: | ||
| + | |||
| + | :*хранение большого объема информации; | ||
| + | |||
| + | :*быстрый поиск требуемой информации; | ||
| + | |||
| + | :*добавление, удаление и изменение хранимой информации; | ||
| + | :*вывод ее в удобном для человека виде. | ||
| + | |||
==Полезные ресурсы== | ==Полезные ресурсы== | ||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D1%8B_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Иерархическая база данных"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D1%8B_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Сетевая СУБД"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Реляционная база данных"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D1%8B_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Сетевая СУБД"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D1%8B_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Объектные базы данных"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D1%8B_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85"Объектно-ориентированная база данных"] | ||
| + | |||
| + | [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D1%80%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%A1%D0%A3%D0%91%D0%94"Объектно-реляционная СУБД"] | ||
== Другие документы == | == Другие документы == | ||
Текущая версия на 11:01, 22 февраля 2012
Содержание
Авторы и участники проекта
- Александр Миклютин
- Галяткин Евгений
- Сообщество исследователей "UFO"
Тема исследования группы
Основные функции баз данных.
Проблемный вопрос (вопрос для исследования)
Как автоматизировать сбор, хранение и обработку данных?
Гипотеза исследования
Мы считаем, хорошая база должна эффективно и безопасно работать с любыми видами данных.
Результаты проведённого исследования
Основные понятия баз данных
В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.
- База данных (БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. Современные БД позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или другими программно-аппаратными комплексами.
- Системы управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.
История
История баз данных начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты.
Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию.
В это же время в сообществе баз данных COBOL была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных.
Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга.
Сам термин database (база данных) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных фирмой SDC (System Development Corporation) в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы.
Свойства баз данных
1. Восстанавливаемость – возможность восстановления базы данных после сбоя системы (проверка наличия файлов, дублирование базы данных).
2. Безопасность – предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, защита от копирования, запрещение несанкционированного доступа.
3. Целостность. В каждый момент времени существования базы данных сведения, содержащиеся в ней, должны быть полными, непротиворечивыми и адекватно отражающими предметную область. В этом и заключается ее целостность. Целостность базы данных достигается вследствие введения ограничения целостности (указание диапазона допустимых значений, соотношение между значениями данных, ограничение на удаление информации и т.д.). Ограничения реализуются различными средствами СУБД, например, при помощи декларативных (объявленных при разработке базы данных ее разработчиком) ограничений целостности.
4. Эффективность – минимальное время реакции на запрос пользователя.
Основные функции СУБД
- управление данными во внешней памяти (на дисках);
- управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
- журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
- поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
- ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,
- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
- подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
- а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Виды баз данных
- Иерархическая;
- Сетевая;
- Реляционная;
- Объектная и объектно-ориентированная;
- Объектно-реляционная;
- Функциональная.
Способы доступа к БД
- Файл-серверные
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.
На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей.
Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.
- Клиент-серверные
Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.
Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.
- Встраиваемые
Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.
Вывод
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox. Для менее сложных применений вместо СУБД
используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции:
- хранение большого объема информации;
- быстрый поиск требуемой информации;
- добавление, удаление и изменение хранимой информации;
- вывод ее в удобном для человека виде.
Полезные ресурсы
"Объектно-ориентированная база данных"
