К системам управления базами данных относятся: Что такое СУБД? Наиболее популярные СУБД

Автоматизированная система базы данных: хранение и использование информации

В статье рассказывается:  

1. Понятия базы и банка данных
2. Возможности и виды СУБД
3. Наиболее популярные системы управления базами данных

4. Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
   айти, дизайн или маркетинг.

   Бесплатно от Geekbrains

Автоматизированная система базы данных крайне необходима любой крупной компании. Согласно исследованиям, объемы хранимой информации в таких организациях ежегодно увеличиваются практически на треть, то есть, работать со сведениями в ручном режиме не представляется возможным.

Автоматизированные банки данных обеспечивают удобство доступа к любому материалу, его безопасность и непротиворечивость, а также высокую эффективность работы пользователей даже с огромными объемами информации. Сегодня поговорим о средствах, благодаря которым все это становится возможным.

Понятия базы и банка данных

Под базой данных (БД)

понимают совокупность организованных определенным образом данных, хранящихся вместе упорядоченно. При этом БД должна быть обеспечена:

• быстрым доступом;
• поддержкой актуальности состояния;
• рациональным взаимодействием между данными.

Понятия базы и банка данных

База данных в свою очередь входит в состав банка данных (БнД), который представляет собой структурированную и автоматизированную систему. Она обеспечивает хранение информации, а также ее накопление, поиск и выдачу с помощью программных и технических средств. Помимо БД в состав банка данных входят программно-информационные продукты общего или специального назначения, позволяющее реализовывать хранение и использование информации — СУБД — система управления базой данных.

Исходя из определений БД и БнД следует, что информация, хранимая и используемая в виде баз данных, должна быть сконцентрирована в едином хранилище и иметь возможность доступа для пользователей.

Организация информационных методик для компьютеров связана с технологиями БД и БнД. К автоматизированной системе базы данных предъявляют определенные требования:

• удобный доступ к информации;
• мониторинг данных с последующим удалением лишней и двойственной по значению информации;
• обеспечение безопасности хранения данных;
• обеспечение защищенности данных;
• возможность коллективного использования данных для решения каких-либо задач предприятия;
• независимость сведений от внешних воздействий, связанных с развитием информационного обеспечения автоматизированных систем баз данных;
• использование данных должно иметь организационную структуру.

Соблюдение таких требований позволяет добиться высокой результативности в работе пользователя с большими объемами данных.

База данных должна менять информацию в случае перемены состояния той предметной области, которую она отображает. Для того чтобы работа пользователей с большим количеством информации давала максимально эффективный результат, данные в базе должны объединяться в однородную единую систему.

Банк данных, помимо ключевых элементов в виде БД и СУБД, содержит и другие составляющие:

• техническая основа — ЭВМ, технологии и продукты;
• языковые средства — языки программирования, запросов, описания данных и т. п.;
• методические средства — рекомендации и регламенты по созданию и работе с БнД.

Размещение банка и базы данных возможно на одном или нескольких компьютерах. Если несколько единиц ЭВМ связаны локальными сетями в общую систему, то данные одного пользователя будут открыты другим и наоборот. В случае, когда БД и БнД находятся на одном ПК, то их называют локальными. Если на нескольких – то распределенными, при этом их соединяют сети ПЭВМ.

Распределенные БД и БнД важны для более удобного доступа большому числу пользователей при аботе с крупными потоками информации. Особенно, если местоположение таких пользователей географически разрозненно, или они находятся в разных структурных подразделениях.

Для того чтобы данные поместить в БД, необходимо составить предварительную логическую модель. Ее роль заключается в структуризации различной информации по содержанию, связям, объему, динамики. Полученные модели должны быть удобны в использовании для всех предполагаемых пользователей.

При создании логической модели важно понимать какие объекты, процессы или совокупность свойств предметной области представляют интерес для пользователей. Например, объектами предметной области могут быть вкладчики, банки, предприятия и т. д.

Система управления базой данных отвечает за автоматизацию работы БД, которая, в свою очередь, управляет определенной моделью структурирования информации. Для создания логической модели применяют один из способов моделирования: иерархический, сетевой или реляционный.

Возможности и виды СУБД

На многих сайтах в том или ином виде может располагаться база данных – представлена, например, в формате каталога продукции. Следовательно, для таких сайтов важное значение имеет СУБД. Ни один интернет-магазин, на страницах которого размещены карточки товаров, сгруппированные по определенным параметрам (например, цвету или бренду товара), не сможет обойтись без соответствующей системы управления БД.

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT

ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains

Безопасные и надежные программы для работы в наши дни

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 20656

С помощью автоматизированной системы управления базами данных пользователь может проводить с БД различные действия: структурировать данные, вносить актуальную информацию или удалять лишнюю, настраивать фильтры, осуществлять поиск данных или выводить их на монитор и т.д.

СУБД содержит в себе ряд элементов:

• ядро – позволяет управлять информацией во внешней и оперативной памяти, а также сохранять историю операций;
• процессор языка БД – генерирует исполняемый внутренний код и формирует запросы на извлечение и редактирование информации;
• подсистема поддержки времени исполнения – интерпретирует ПО для возможности действий с данными;
• вспомогательные программы – отвечают за дополнительные функции по работе с данными.

У СУБД имеется ряд назначений, которые способствуют комфортной работе пользователя, а также обеспечивают исправное функционирование БД.

Возможности и виды СУБД

Основными назначениями СУБД являются:

• обеспечение корректной работы языков БД;
• регулирование рабочих процессов с данными во внешней памяти;
• регулирование рабочих процессов с данными в ОЗУ и сохранение дисковой памяти;
• сохранение редактирований, произведенных в БД;
• создание резервных копий и восстановление информации после сбоев.

Только до 8.05

Скачай подборку тестов, чтобы определить свои самые конкурентные скиллы

Список документов:

Тест на определение компетенций

Чек-лист «Как избежать обмана при трудоустройстве»

Инструкция по выходу из выгорания

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Уже скачали 7503

СУБД принято классифицировать по принципу совокупности структур данных, т. е. по модели данных, с которой работает СУБД:

• Иерархическая. Структура БД – древовидная, т.е. имеет иерархию из объектов разного уровня.
• Сетевая. По сути, это более расширенная иерархическая структура, но она придерживается принципа отношения данных «многие ко многим».
• Реляционная. Данные представлены в виде простых таблиц из столбцов и строк.
• Объектно-ориентированная. Такая СУБД управляет БД, в которых информация моделируется как объекты, методы и классы.
• Объектно-реляционная. Это реляционная СУБД, которая поддерживает некоторые технологии объектно-ориентированной СУБД.

Для того чтобы лучше понимать принцип работы той или иной автоматизированной системы управления базами данных, рассмотрим наиболее распространенные из них.

Наиболее популярные системы управления базами данных

СУБД SQLite

Это встраиваемая реляционная СУБД. Одно из значимых преимуществ, благодаря чему она стала столь популярной – ее компактность. Еще один из плюсов, который стоит упомянуть, это скорость работы. Быстродействие обеспечивается тем, что хранить данные можно в одном файле.

На скорость работы влияет и расположение движка и интерфейса в одной библиотеке, в то время как в других СУБД взаимодействие пользователя с программой происходит через сетевой протокол, что увеличивает время ожидания отклика ПО. Если говорить о минусах, то у SQLite нельзя увеличить производительность, а также у нее отсутствует система пользователей.

СУБД Oracle

Одна из первых СУБД в мире имеет в основе объектно-реляционный подход. ПО своим названием обязана фирме-разработчику Oracle. СУБД подтверждает стабильность своей работы из года в год уже на протяжении десятилетий. Поэтому ей доверяют крупные компании, которые делают ставку на надежность: восстановление после сбоев, способность к масштабированию, четкий процесс бэкапа и другие важные функции.

Oracle написан на языке Java и использует процедурное расширение PL/SQL. Стоимость этого ПО выше, чем у других СУБД, что часто влияет на отказ от ее использования со стороны мелких компаний. Возможно, что именно вопрос цены повлиял на нахождение Oracle лишь на 6-м месте российского рейтинга популярных СУБД.

СУБД MongoDB

MongoDB рассчитана на работу с данными иерархической структуры. По сути, это хранилище документов без использования схематичного или табличного форматов, поэтому ее еще называют документоориентированной.

У MongoDB открытый исходный код. С помощью идентификатора можно осуществлять манипуляции над объектом с высокой скоростью. При сложных операциях СУБД тоже демонстрирует весьма хорошие показатели. Это связано с тем, что ПО относится к типу NoSQL и использует объектный язык запросов, который намного легче SQL.

Поэтому в ряде случаев приложение, написанное на MongoDB, работает быстрее, чем аналогичное приложение, но написанное на SQL. Но все же объектный язык запросов не идеален и обуславливает лимит функционала. Поэтому СУБД MongoDB рекомендуют использовать там, где отсутствуют потребности в сложных выборках.

СУБД SQL Server от Microsoft

Эта автоматизированная система управления базами данных разработана Microsoft. Самой оптимальной ОС для работы SQL Server конечно же будет Windows. Устройства с Linux тоже поддерживают работу этой СУБД.

SQL Server предназначен для управления реляционными БД. Основным плюсом будет то, что СУБД имеет хорошую степень синхронизации с другими продуктами Microsoft. У SQL Server простой и понятный интерфейс, а также высокое обеспечение защиты данных. Несмотря на дорогостоящую лицензию и серьезные расходы ресурсов, эта система управления достаточно популярна, что, скорее всего, связано с доверием пользователей к корпорации Microsoft.

СУБД MySQL

Данная СУБД работает с реляционными данными и имеет свободное программное обеспечение, которое действует на условиях GNU Public License. MySQL получила широкое распространение. Ее применяют в своей работе такие крупные компании как, например, Wikipedia, Alibaba, Twitter и многие другие. СУБД заслужено считается одной из самых гибких и быстродейственных, поэтому ее предлагают использовать для проектов малых и средних объемов.

СУБД MySQL

MySQL имеет ряд важных преимуществ: способность поддерживать не только широко используемые таблицы вроде MyISAM и InnoDB, но и редко применяемые MERGE и HEAP. К тому же число типов таблиц, которые поддерживаются СУБД, регулярно увеличивается. Также стоит отметить и скорость выполнения программ – в этом плане MySQL считается одной из самых быстрых. Число исполнителей, которые могут одновременно выполнять какие-то задачи в СУБД, неограниченно. А содержание таблиц может превышать 50 млн. строк.

MySQL несколько ограничено в своих функциях, но это нельзя назвать минусом, наоборот, это во много раз упрощает рабочие процессы.

Допускается использование текстовых и графических режимов. Реализовать эту возможность позволяет приложение phpMyAdmin, для работы в котором необязательно знать SQL-команды, а администрирование БД возможно через браузер.

Если планируется работа с небольшими или средними проектами, то можно смело выбирать MySQL, т.к. работа с ней не представляет каких-то трудностей.

СУБД PostgreSQL

Объектно-реляционная бесплатная СУБД со свободным распространением. Так же, как и MySQL, работает на языке SQL, но при этом использует стандарт SQL-2011. Характерные для многих СУБД ограничения по размеру БД или по объему табличных записей не распространяются на PostgreSQL.

Преимущества данной автоматизированной системы управления базами данных заключаются в защищенности транзакций и репликаций, легкая расширяемость и наследование. PostgreSQL взаимодействует с разными расширениями и языками программирования (например, PL/Python, PL/Perl, PL/Java). Присутствует функция загрузки С-совместимых модулей.

PostgreSQL часто сравнивают Oracle. Если учесть, что Oracle считается одной из самых мощных СУБД, то такое сопоставление можно посчитать комплиментом для PostgreSQL. Большое количество пользователей акцентируют внимание на детальной сопроводительной документации, дающей исчерпывающие инструкции по работе с СУБД. На основе всего вышеуказанного можно сказать, что PostgreSQL не зря занимает лидирующие позиции в списке самых популярных СУБД.

Правильно подобранная СУБД сказывается на эффективности работы ресурса. Именно поэтому при ее выборе нужно отталкиваться от объема и типа задач, требующих решения. Также желательно обращать внимание на популярность системы управления БД, т.к. такой параметр позволит найти ответы на возникающие в рабочих процессах вопросы.

Продвижение блога — Генератор продаж

Рейтинг: 5

( голосов 1 )

Поделиться статьей

Управление доступом к базе данных

Пользователи и система по-разному воспринимают работу базы данных и ее предназначение. Пользователь рассматривает ее в качестве таблицы, в которой содержится нужная ему информация для выполнения тех или иных задач, которую в нужное время можно вывести на монитор или лист бумаги. Как системный компонент база данных представляет собой комплекс файлов, внутри которых расположены всевозможные связи и таблицы, к которым должен получить доступ пользователь.

Как работают базы данных и СУБД

На сегодня большинство компаний использует централизованную технологию обеспечения доступа к базам данных, которая предусматривает прямое взаимодействие сервера и клиента. В качестве последних выступают компьютеры пользователей, которых обслуживают базы данных, в то время как сервер представляет собой высокомощный компьютер, с помощью которого пользователи могут одновременно получить доступ к одной и той же информации, даже если одинаковые запросы будут отправлены с более чем тысячи компьютеров.

Так как именно сервер обеспечивает свободный доступ к данным, клиенты должны отправлять ему соответствующие запросы. Пользователь или приложение создает запрос SQL-серверу, который выполняет его обработку и возврат вместе с запрошенными данными. Реализация этого запроса осуществляется на специальном языке, который одинаково понятен обеим сторонам.

Сервера могут отличаться друг от друга по следующим критериям:

• технология предоставления доступа к данным;
• каким образом осуществляется хранение информации;
• каким образом пользователь получает нужные сведения с сервера при отправке соответствующего запроса.

Каждая из задач предусматривает использование определенного программного компонента:

• прикладные программы, с помощью которых пользователи могут получить доступ и визуализацию базы данных;
• интерфейс, через который предоставляется вся необходимая информация;
• специальное программное обеспечение для взаимодействия с файловой системой, с помощью которого обеспечивается надежное хранение данных на сервере.

Для того, чтобы обеспечить правильное взаимодействие всех перечисленных компонентов, они объединяются в единую cистему управления базами данных (СУБД).

Зачем нужны и какими бывают СУБД

Система управления базой данных представляет собой своеобразную программную прослойку, которая создается между взаимодействующими сторонами (клиентом и сервером), чтобы пользователи могли абстрагироваться от системного видения базы данных, но при этом не потеряли возможности нормально с ней взаимодействовать.

Грамотно построенная система должна обеспечивать:

• возможность сохранения всей необходимых данных на носители и ее извлечения по необходимости;
• возможность взаимодействия с данными, расположенными в серверной оперативной памяти;
• запись истории внесения корректировок в базу данных;
• поддержание запросов пользователей.

В зависимости от того, как обеспечена реализация указанных компонентов, системы управления базами данных разделяются на несколько типов. Помимо этого, они различаются по тому, каким образом внутри них обеспечивается связь данных. 

По технологии поддержки баз данных системы делят на следующие категории:

• сетевые;
• реляционные;
• иерархические;
• объектно-реляционные;
• объектно-ориентированные.

К числу последних относятся системы, которые позволяют управлять абстрактными объектами для выполнения каких-либо действий.

Объектно-реляционными называют системы управления БД, которые поддерживают объекты, свойства и методы из предыдущего типа СУБД.
Иерархические базы данных представляют собой комплексные деревья данных, в которых у каждого вышерасположенного объекта находится в подчинении несколько других. Пользователи получают доступ к необходимой им информации в процессе движения по объектам сверху-вниз. Сетевые отличаются от них тем, что любой из «потомков» может дополнительно иметь несколько «предков», то есть таким образом создается целая система множественного наследования. 

Преимущественное большинство современных систем управления базами данных относятся к категории реляционных. В качестве основы таких систем используются реляционные БД, то есть комбинация из таблиц и их взаимоотношений с возможностью внесения корректировок.
Помимо этого, системы могут отличаться по тому, каким образом они обеспечивают пользователю доступ к базе данных. Выделяют:

• встраиваемые;
• клиент-серверные;
• файл-серверные.

В последних вся информация располагается непосредственно на сервере, в то время как система стоит на клиенте. Клиент-серверные системы управления базами данных предусматривают размещение информации вместе с СУБД только на сервере. Встраиваемые зачастую встраиваются внутрь приложения.

Также СУБД отличаются друг от друга степенью распределения данных и по этому признаку делятся на локальные и распределенные. Последние предусматривают использование разных компьютеров для размещения клиента и сервера, в то время как локальные размещаются на одном компьютере.

Самые популярные системы управления базами данных

На данный момент рынок предлагает пользователям несколько сотен различных СУБД. Наиболее распространенными среди них являются следующие.

Oracle

Работает с 1970-х годов, отличается мощностью и практичностью, пользуется широким спросом. В ее преимущества входит следующее: 

• крайне широкий функционал, включая GRID Framework и множество других полезных функций, которые в других системах могут устанавливаться только дополнительно к основной комплектации;
• великолепная масштабируемость, позволяющая обрабатывать несколько миллиардов записей, сохраняя высокий уровень производительности;
• высочайшая степень надежности;
• возможность использования различных веб-приложений в качестве движка для обеспечения работы.  

При этом Oracle имеет и некоторые недостатки, такие как:

• высокая стоимость;
• потребляет большое количество системных ресурсов;
• сложные конфигурации (внедрение Oracle требует наличия в компании профессионального системного администратора с большим опытом). 

В связи с этим в большинстве случаев эта система управления базами данных и обеспечения доступа используется исключительно в крупных корпорациях, которым требуется обработка большого количества информации.  

MySQL

Золотой стандарт систем управления базами данных для организации работы веб-приложений, которые работают на основе Linux. Система отличается надежностью и скоростью обработки запросов, и при этом может использоваться бесплатно, но в этом случае не может реализовать все функции, необходимые для ведения бизнеса.

Среди преимуществ этой системы можно выделить следующие:

• простой интерфейс;
• возможность взаимодействия с различными таблицами;
• минимальное потребление ресурсов;
• возможность использования в комплексе с другими СУБД.

При этом СУБД имеет и несколько значительных минусов:

• фрагментарное использование;
• серьезные пробелы в безопасности;
• платная техническая поддержка.

В связи с этим MySQL пользуется распространением среди компаний, которым требуется бесплатная система управления базой данных и обеспечения контроля доступа.

Microsoft SQL Server

Фирменная система, выпущенная компанией Microsoft и обеспечивающая одинаково эффективную работу с облачными и локальными серверами, которые по необходимости могут использоваться одновременно. При этом система работает и на Windows, и на Linux.

К ее преимуществам можно отнести следующие:

• предельно простой интерфейс, в котором разберется большинство системных администраторов;
• возможность удобной синхронизации с прочими программными продуктами разработчика;
• высокая степень защиты данных;
• хорошая масштабируемость.

К недостаткам относится достаточно высокая стоимость и потребление ресурсов, а многие компании отказываются от использования этой СУБД по причине ограниченного функционала, которого недостаточно для нормальной работы с различными веб-приложениями.

PostgreSQL

PostgreSQL представляет собой одну из первых систем управления базами данных, которая была разработана практически 30 лет назад. В большинстве случаев ее используют владельцы различных веб-сайтов, которым нужно обеспечить нормальное взаимодействие с используемой базой данных и контроль доступа к ней. Главной причиной популярности этой СУБД является то, что она распространяется бесплатно и является удобной, а помимо этого, отличается хорошей масштабируемостью и возможностью настройки собственного интерфейса.

Среди недостатков можно выделить высокий расход ресурсов, не самую лучшую техническую поддержку от разработчика, а также некоторые проблемы с обеспечением хостинга.  

MongoDB

Абсолютно бесплатная система управления базами данных, которая поддерживает работу с несколькими языками программирования. В отличие от указанных ранее систем, не может взаимодействовать с реляционными базами, которые являются одними из наиболее распространенных. 

К плюсам этого решения можно отнести его масштабируемость, возможность взаимодействия с разными видами данных, а также поддержку json, но при этом часто администраторы сталкиваются с трудностями при его внедрении, а при необходимости взаимодействия с реляционной базой данных и вовсе придется переписывать код вручную. В коммерческих целях эту систему можно использовать только по купленной лицензии. В связи с этим она чаще всего используется организациями, обрабатывающими большие объемы разрозненных данных. 

19.12.2019

Внедрение СУБД (системы управления базами данных) | Набор 1

ВВЕДЕНИЕ:

Система управления базами данных (СУБД) — это программная система, предназначенная для управления и организации данных в структурированном виде. Он позволяет пользователям создавать, изменять и запрашивать базу данных, а также управлять безопасностью и контролем доступа к этой базе данных.

Некоторые ключевые функции СУБД включают:

1. Моделирование данных: СУБД предоставляет инструменты для создания и изменения моделей данных, которые определяют структуру и отношения данных в базе данных.
2. Хранение и извлечение данных: СУБД отвечает за хранение и извлечение данных из базы данных и может предоставлять различные методы поиска и запроса данных.
3. Управление параллельным доступом: СУБД предоставляет механизмы для управления одновременным доступом к базе данных, чтобы гарантировать, что несколько пользователей могут получить доступ к данным, не конфликтуя друг с другом.
4. Целостность и безопасность данных: СУБД предоставляет инструменты для обеспечения целостности данных и ограничений безопасности, таких как ограничения на значения данных и элементы управления доступом, которые ограничивают доступ к данным.
5. Резервное копирование и восстановление: СУБД предоставляет механизмы для резервного копирования и восстановления данных в случае сбоя системы.
6. СУБД можно разделить на два типа: система управления реляционными базами данных (RDBMS) и система управления нереляционными базами данных (NoSQL или не-SQL)
7. RDBMS: данные организованы в виде таблиц, и каждая таблица имеет набор строки и столбцы. Данные связаны друг с другом посредством первичных и внешних ключей.
8. NoSQL: данные организованы в виде пар ключ-значение, документа, графика или столбца. Они предназначены для обработки крупномасштабных высокопроизводительных сценариев.

База данных — это набор взаимосвязанных данных, который помогает эффективно извлекать, вставлять и удалять данные из базы данных и организовывать данные в виде таблиц, представлений, схем, отчетов и т. д. Например, университетская база данных организует данные о студентах, преподавателях, административном персонале и т. д., что помогает в эффективном поиске, вставке и удалении данных из него.

Существует четыре типа языков данных

1. Язык определения данных ( DDL )
2. Язык управления данными ( DML )
3. Язык управления данными ( DCL )
4. Язык управления транзакциями ( TCL )

  DDL — это краткое название языка определения данных, которое имеет дело со схемами базы данных и описаниями того, как данные должны находиться в базе данных.

• CREATE: для создания базы данных и ее объектов, таких как (таблица, индекс, представления, процедура хранения, функция и триггеры)
• ALTER: изменяет структуру существующей базы данных
• DROP: удаляет объекты из базы данных
• TRUNCATE: удаляет все записи из таблицы, включая все места, выделенные для записей
• COMMENT: добавляет комментарии в словарь данных
• ПЕРЕИМЕНОВАТЬ: переименовать объект

DML — это краткое название языка манипулирования данными, который имеет дело с манипулированием данными и включает наиболее распространенные операторы SQL, такие как SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE и т. д., и используется для хранения , изменять, извлекать, удалять и обновлять данные в базе данных.

• SELECT: извлечение данных из базы данных
• INSERT: вставка данных в таблицу
• UPDATE: обновление существующих данных в таблице
• DELETE: удаление всех записей из таблицы базы данных
• MERGE: операция UPSERT (вставка или обновление )
• CALL: вызов подпрограммы PL/SQL или Java
• EXPLAIN PLAN: интерпретация пути доступа к данным
• LOCK TABLE: управление параллелизмом базу данных (в основном для предоставления и отзыва разрешений пользователям в базе данных
  • ПРЕДОСТАВИТЬ: предоставить пользователю разрешения на выполнение команд DML(SELECT, INSERT, DELETE,…) в таблице
  • REVOKE: отменить разрешения пользователю на выполнение команды DML(SELECT, INSERT, DELETE,…) в указанная таблица

  TCL является сокращением от Transactional Control Language, который действует как менеджер для всех типов транзакционных данных и всех транзакций. база данных

• Фиксация: используется для применения или сохранения изменений в базе данных
• Точка сохранения: используется для временного сохранения данных в базе данных

Система управления базой данных:  базы данных называется системой управления базами данных (СУБД). Например, MySQL, Oracle и т. д. являются популярными коммерческими СУБД, используемыми в различных приложениях. СУБД позволяет пользователям выполнять следующие задачи: 

• Определение данных: Помогает в создании, изменении и удалении определений, определяющих организацию данных в базе данных.
• Обновление данных: Помогает вставлять, изменять и удалять фактические данные в базе данных.
• Извлечение данных: Помогает в извлечении данных из базы данных, которые могут использоваться приложениями для различных целей.
• Администрирование пользователей: Помогает в регистрации и мониторинге пользователей, обеспечении безопасности данных, мониторинге производительности, поддержании целостности данных, управлении параллелизмом и восстановлении информации, поврежденной в результате неожиданного сбоя.

Сдвиг парадигмы от файловой системы к СУБД

  Файловая система управляет данными с помощью файлов на жестком диске. Пользователям разрешено создавать, удалять и обновлять файлы в соответствии со своими требованиями. Рассмотрим пример файловой системы управления университетом. Данные студентов доступны для соответствующих отделов, академического отдела, раздела результатов, отдела счетов, офиса общежития и т. д. Некоторые данные являются общими для всех разделов, таких как номер списка, имя, имя отца, адрес и номер телефона студентов, но некоторые данные доступны только для определенного раздела, например номер выделенного общежития, который является частью офиса общежития. Давайте обсудим проблемы с этой системой:

• Избыточность данных: Данные называются избыточными, если одни и те же данные копируются во многих местах. Если студент хочет изменить свой номер телефона, он или она должны обновить его в различных разделах. Точно так же старые записи должны быть удалены из всех разделов, представляющих этого студента.
• Несогласованность данных: Данные считаются несогласованными, если несколько копий одних и тех же данных не совпадают друг с другом. Если номер телефона отличается в разделе «Учетная запись» и «Академический раздел», он будет несовместимым. Несоответствие может быть вызвано опечатками или отсутствием обновления всех копий одних и тех же данных.
• Затрудненный доступ к данным: Пользователь должен знать точное местоположение файла для доступа к данным, поэтому процесс очень громоздкий и утомительный. Если пользователь хочет найти номер выделенного студенческого общежития студента из 10000 несортированных записей студентов, насколько это может быть сложно.
• Несанкционированный доступ: Файловые системы могут привести к несанкционированному доступу к данным. Если учащийся получает доступ к файлу с его оценками, он может изменить его несанкционированным образом.
• Нет одновременного доступа: Одновременный доступ к одним и тем же данным несколькими пользователями называется параллельным доступом. Файловая система не допускает параллелизма, поскольку доступ к данным может получить только один пользователь в каждый момент времени.
• Нет резервного копирования и восстановления: Файловая система не предусматривает резервного копирования и восстановления данных в случае потери или повреждения файла.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЛИ НЕДОСТАТКИ:

Преимущества использования СУБД:

1. Организация данных: СУБД позволяет организовывать и хранить данные в структурированном виде, облегчая поиск и запрос данных по мере необходимости.
2. Целостность данных: СУБД предоставляет механизмы для обеспечения соблюдения ограничений целостности данных, таких как ограничения на значения данных и элементы управления доступом, которые ограничивают доступ к данным.
3. Одновременный доступ: СУБД предоставляет механизмы для управления одновременным доступом к базе данных, чтобы гарантировать, что несколько пользователей могут получить доступ к данным, не конфликтуя друг с другом.
4. Безопасность данных: СУБД предоставляет инструменты для управления безопасностью данных, такие как контроль доступа к данным и шифрование конфиденциальных данных.
5. Резервное копирование и восстановление: СУБД предоставляет механизмы для резервного копирования и восстановления данных в случае сбоя системы.
6. Совместное использование данных: СУБД позволяет нескольким пользователям получать доступ к одним и тем же данным и совместно использовать их, что может быть полезно в совместной рабочей среде.

Недостатки использования СУБД:

1. Сложность: СУБД может быть сложной в настройке и обслуживании, требующей специальных знаний и навыков.
2. Затраты на производительность: Использование СУБД может увеличить производительность приложения, особенно в случаях, когда требуется высокий уровень параллелизма.
3. Масштабируемость. Использование СУБД может ограничить масштабируемость приложения, поскольку для обеспечения согласованности данных требуется использование блокировки и других механизмов синхронизации.
4. Стоимость: Стоимость приобретения, обслуживания и обновления СУБД может быть высокой, особенно для больших или сложных систем.
5. Ограниченные варианты использования: не все варианты использования подходят для СУБД, некоторые решения не требуют высокой надежности, согласованности или безопасности и могут лучше обслуживаться другими типами хранилищ данных.

Это основные причины перехода от файловой системы к СУБД. См. также

Система управления базами данных (СУБД) — это программная система, которая позволяет пользователям создавать, поддерживать и управлять базами данных. Это набор программ, которые позволяют пользователям получать доступ к данным в базе данных и управлять ими. СУБД используется для хранения, извлечения и управления данными таким образом, чтобы обеспечить безопасность, конфиденциальность и надежность.

Некоторые из ключевых функций СУБД включают:

1. Определение данных: СУБД позволяет пользователям определять структуру базы данных, включая таблицы, поля и отношения между таблицами.
2. Управление данными: СУБД позволяет пользователям вставлять, обновлять и удалять данные в базе данных, а также извлекать данные с помощью запросов.
3. Безопасность данных: СУБД предоставляет функции безопасности для предотвращения несанкционированного доступа к базе данных и защиты данных от кражи, потери или повреждения.
4. Целостность данных: СУБД предоставляет механизмы для поддержания точности и согласованности данных в базе данных, включая применение ограничений, таких как уникальные ключи, внешние ключи и проверочные ограничения.
5. Резервное копирование и восстановление данных: СУБД предоставляет механизмы для резервного копирования данных в базе данных и восстановления данных в случае их потери или повреждения.

Существует несколько типов СУБД, в том числе:

1. Реляционная СУБД (RDBMS): RDBMS хранит данные в таблицах со строками и столбцами и использует SQL (язык структурированных запросов) для управления данными.
2. Объектно-ориентированная СУБД (ООСУБД): ООСУБД хранит данные в виде объектов, которыми можно манипулировать с помощью объектно-ориентированных языков программирования.
3. СУБД NoSQL: СУБД NoSQL хранит данные в нереляционных структурах данных, таких как пары ключ-значение, модели на основе документов или графовые модели.

СУБД имеет множество преимуществ, в том числе:

1. Улучшенный обмен данными: СУБД позволяет нескольким пользователям одновременно получать доступ к данным в базе данных и управлять ими.
2. Уменьшенная избыточность данных: СУБД устраняет избыточность данных, сохраняя данные в централизованной базе данных.
3. Улучшенная согласованность данных: СУБД применяет ограничения для обеспечения согласованности и точности данных.
4. Повышенная безопасность данных: СУБД предоставляет функции безопасности для защиты данных от несанкционированного доступа и предотвращения потери или повреждения данных.
5. Улучшенная целостность данных: СУБД применяет ограничения целостности данных, чтобы гарантировать точность и согласованность данных в базе данных.

В целом, СУБД — это мощный инструмент для управления и обработки данных, который используется во многих отраслях и приложениях, таких как финансы, здравоохранение, розничная торговля и т. д.

• Система управления базами данных – Введение | Набор 2
• Все статьи по СУБД
• Тесты по СУБД

Эта статья написана Анмолом Пателем.

Что такое система управления базами данных? Описание СУБД

Система управления базами данных (СУБД) — это инструмент, который мы используем для создания баз данных и управления ими. СУБД требует объединения нескольких компонентов. Во-первых, нам нужно данных , которые представляют собой информацию, хранящуюся в базе данных. Текст, числа, логические значения (т. е. истинные/ложные утверждения) и даты обычно представляют наши данные. Как только мы соберем организованную коллекцию данных, мы можем назвать ее база данных . Мы можем думать о схеме как о схеме структурированной базы данных, которая объясняет тип данных, хранящихся в базе данных, и то, как эти данные связаны.

Наконец, механизм базы данных является одним из наиболее важных компонентов программного обеспечения СУБД, поскольку он отвечает за доступ к базе данных и управление ею.

Упрощенная схема СУБД. | Изображение: Мануэль Сильверио

Что делает система управления базами данных (СУБД)?

СУБД действует как интерфейс между пользователями и данными, хранящимися в базе данных, что позволяет пользователям создавать, читать, обновлять и удалять данные в базе данных. СУБД управляет механизмом базы данных, политиками и схемой, необходимыми пользователям для извлечения любых данных, которые могут им понадобиться.

Дополнительная информация из встроенного технического словаря Что такое озеро данных?

 

Компоненты СУБД

Помимо ядра базы данных, в СУБД обычно входит несколько других компонентов и инструментов.

• Механизм базы данных
• Язык запросов
• Процессор запросов
• Механизм оптимизации
• Каталог метаданных
• Инструменты мониторинга
• Инструменты обеспечения качества
90 067

 

Механизм базы данных

Механизм базы данных является ядром любой СУБД. Это программное обеспечение, которое взаимодействует с данными, пользователями базы данных и обработчиком запросов.

 

Язык запросов

Для взаимодействия пользователей с базой данных СУБД требуется язык доступа к базе данных. Язык запросов определяет набор команд и правил, которые позволяют СУБД знать, когда пользователи хотят создавать базы данных, а также вставлять, обновлять или удалять данные. Наиболее популярным и часто используемым языком запросов к базам данных является язык структурированных запросов (SQL). Некоторые системы управления базами данных наследуют или расширяют SQL, добавляя при этом свои собственные функции, такие как PostgreSQL или MySQL.

 

Обработчик запросов

Обработчик запросов использует установленный язык запросов для интерпретации запросов, выполняемых пользователями, и преобразует их в правильные, совместимые команды для базы данных. Процессор запросов анализирует, переводит, оптимизирует и оценивает запрос.

 

Каталог метаданных

Проще говоря, каталог метаданных — это набор всех данных о ваших данных. Все данные, хранящиеся в базе данных, имеют некоторую информацию о времени их существования и пути, такую ​​как отметка времени создания или пользователь, вставивший данные. Вся эта информация называется метаданными и хранится в каталоге метаданных СУБД. Основная функция каталога метаданных — обеспечить всеобъемлющее представление и более глубокую видимость всех данных, управляемых СУБД.

 

Средства мониторинга

Мониторинг СУБД помогает оптимизировать производительность, защитить наши базы данных и сократить время простоя. Существует множество показателей, которые мы можем отслеживать в СУБД, таких как ЦП, производительность памяти или время простоя системы. Существует целый рынок доступных инструментов, таких как SolarWinds, SQL Power Tools и Datadog, для выполнения этой работы в СУБД.

 

Инструменты обеспечения качества

Чтобы наша СУБД правильно управляла данными, важно контролировать достоверность данных, заполняющих наши базы данных. Программное обеспечение СУБД имеет собственные встроенные инструменты обеспечения качества программного обеспечения для проверки целостности данных, восстановления базы данных и проверки данных.

Произошла ошибка.

Невозможно выполнить JavaScript. Попробуйте посмотреть это видео на сайте www.youtube.com или включите JavaScript, если он отключен в вашем браузере.

Что такое система управления базами данных (СУБД)? | Видео: Изучение информатики

 

Преимущества использования системы управления базами данных

Повышенная безопасность данных

СУБД выступает в качестве посредника между базами данных и пользователями. Чем чаще нам нужно обращаться к базе данных, тем выше риск нарушения безопасности. С помощью СУБД мы можем реализовать политики безопасности, которые определяют разрешения относительно того, кто может получить доступ к чему и где разрешено хранить данные. СУБД позволяет нам строго контролировать перемещение данных в нашей системе.

 

Соблюдение конфиденциальности

СУБД обеспечивает основу для соблюдения политик конфиденциальности, что позволяет компаниям централизованно управлять конфиденциальностью и безопасностью. Соблюдение конфиденциальности — это ответственное использование данных, тогда как безопасность данных — это просто защита всех наших данных от вредоносных угроз. В конечном итоге конфиденциальность данных сводится к соблюдению правил, четко определяющих, какие данные защищены, как они защищены, от кого они защищены и кто несет ответственность за эту защиту.

 

Целостность данных

Термин целостность данных относится к точности и согласованности данных. СУБД налагает на свои базы данных политики, оптимизирующие целостность данных. Одной из фундаментальных политик целостности данных является обеспечение того, чтобы в каждом столбце сохранялись правильные типы данных. Например, мы не хотим, чтобы числовые значения хранились в столбцах, предназначенных для буквенных данных.

Связанные материалы от наших экспертов по даннымЧто такое конвейер данных?

 

Типы систем управления базами данных 

Базы данных обычно бывают реляционными или нереляционными в зависимости от типа данных, с которыми они работают. Реляционные базы данных хранят данные в таблицах, тогда как нереляционные базы данных хранят данные в документах JSON или парах ключ-значение. Кроме того, базы данных графов хранят узлы и их отношения.

Точно так же, как у нас есть реляционные, нереляционные и графовые базы данных, мы можем иметь системы управления реляционными базами данных (RDBMS), документными базами данных (DoDBMS) или графовыми системами управления базами данных.

 

Системы управления реляционными базами данных (RDBMS)

Мы используем реляционные базы данных для хранения структурированных данных, основанных на таблицах, содержащих строки и столбцы. Данные хранятся в строках, содержащих уникальный идентификатор, известный как первичный ключ. Затем мы можем связать несколько таблиц друг с другом на основе общих значений, таких как идентификатор продукта или имя клиента.

Мы используем РСУБД для управления реляционными базами данных, иногда называемыми базами данных SQL. Это связано с тем, что мы используем SQL для взаимодействия с системами управления реляционными базами данных. Некоторые популярные СУБД включают MySQL и Microsoft SQL.

Стоит отметить, что многие люди могут называть MySQL базой данных, когда на самом деле это СУБД.

Другим популярным примером СУБД является хранилище данных. Хранилище данных — это система управления реляционными базами данных, используемая для управления базами данных, которые хранят данные в столбцах, а не в строках. Столбчатые базы данных — хороший выбор для анализа данных. Некоторыми примерами облачных хранилищ данных, в которых используются столбцовые данные, являются BigQuery от Google Cloud Platform или Redshift от Amazon Web Services.

 

Системы управления базами данных документов (DoDBMS)

Нереляционные базы данных обычно содержат структуры, подобные JSON, которые мы считаем объектами или документами. В отличие от реляционных баз данных, данные в нереляционных базах данных не имеют заданной структуры или отношений и работают с такими службами, как MongoDB (одна из самых популярных платформ NoSQL) или DynamoDB.

Мы используем DoDBMS для управления нереляционными базами данных, которые используют языки NoSQL для взаимодействия со своими базами данных. По этой причине мы иногда называем нереляционные базы данных базами данных NoSQL.

 

Системы управления базами данных графов

Система управления базами данных графов обеспечивает специальную поддержку для развертывания и обслуживания баз данных графов. База данных графов используется для хранения данных в виде узлов и соединений. Это отличный вариант для навигации по глубоким иерархиям и поиска скрытых связей между элементами сети. Мы можем использовать графовые базы данных для моделирования транспортных сетей, механизмов рекомендаций и систем обнаружения мошенничества.

Некоторыми популярными системами управления графовыми базами данных являются Neo4j, ArangoDB, GraphQL и OrientDB.