Основные понятия банков данных. Роль, место и эволюция банков данных в автоматизированных системах

База данных (БД)- совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные запоминаются так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные. В БД применяется общий управляемый способ для добавления новых и модификации существующих данных, а также для поиска данных в базе.

Комплекс программ, служащих интерфейсом между пользователем и хранимыми данными, образуют систему управления базой данных СУБД, которая дает возможность:

1)  организовать интегральное множество данных, доступное широкому кругу пользователей;

2)  поддерживать достоверность и непротиворечивость данных;

3)  осуществлять контроль за логическими ошибками;

4)  продлить неопределенно долго срок существования данных;

5)  обеспечить централизованные средства сохранения данных от несанкционированного доступа и др.

Словарь данных содержит сведения:

1)  об объектах, их свойствах и отношениях для данной ПРОБЛ;

2)  о данных, хранимых в БД (их наименования, смысловое описание, структура, связи с другими данными);

3)  о возможных значениях и форматах представления данных;

4)  об источниках возникновения данных;

5)  о кодах защиты и разграничениях доступа к данным со стороны пользователей и т.п.

Администратор базы данных (АБД)- это лицо (или группа лиц), реализующее управление БД (принимают и реализуют решения об изменениях в состоянии БД).

Функции администратора БД:

1)  решать вопросы организации данных об объектах ПРОБЛ и установлении связей между этими данными с целью объединения информации о различных объектах; согласовывать представления пользователей;

2)  координировать все действия по проектированию, реализации и ведению БД; учитывать перспективные и текущие требования пользователей; следить, чтобы БД удовлетворяла актуальным информационным потребностям;

3)  решать вопросы. Связанные с расширением БД в связи  с изменением границ ПРОБЛ;

4)  разрабатывать и реализовывать меры по обеспечению защиты данных от некомпетентного их использования, от сбоев технических средств (ТС), по обеспечению секретности определенной части данных и разграничению доступа к данным;

5)  выполнять работы по ведению словаря данных; контролировать избыточность и противоречивость данных, их достоверность;

6)  следить за тем, чтобы БНД отвечал заданным требованиям по производительности, т.е. чтобы обработка запросов выполнялась за приемлемое время;

7)  выполнять при необходимости изменения методов хранения данных, путей доступа к ним, связей между данными, форматов данных; определять степень влияния изменений в данных на всю БД;

8)  координировать вопросы технического обеспечения системы аппаратными средствами исходя из требований, предъявляемых БД к оборудованию;

9)  координировать работы системных программистов, разрабатывающих дополнительное программное обеспечение (ПО) для улучшения эксплуатационных характеристик систем;

10)координировать работы прикладных программистов, разрабатывающих новые прикладные программы, выполнять их проверку и включение в состав ПО системы и т.п.

БНД выступает в роли специальной обеспечивающей подсистемы в составе АС и поддерживает динамическую информационную модель предметной области (рис. 1.2.).

Пользователями БНД являются:

1)  пользователи-задачи, которые обращаются к БНД с регламентированными по форме и по содержанию запросами;

Рис. 1.2. Банк данных в составе АС

2)  пользователи-люди, которые обращаются к БНД с произвольными или регламентированными по содержанию задачами (прикладные программисты, непрограммисты, постоянные пользователи, разовые пользователи) с индивидуальной формой представления затребованной информации.

В эволюции концепций баз данных можно выделить четыре этапа.

1.Небольшие порции информации для решения научно-технических задач. Способы формирования записей данных и файлов (как правило, последовательных), ведение файлов и организация доступа к данным полностью определялись конкретной программой пользователя.

2. Разработка средств управления файлами, реализация этих средств в операционных системах ЭВМ. Широкое распространение получили индексно-последовательная и прямая организация данных и перекрестные ссылки для связи различных файлов, Однако управление данными, их коллективное использование многими приложениями (задачами) выполнялись только на уровне файла.

3.Создание автоматизированных банков данных. Большие объемы и сложность структур обрабатываемой информации, коллективный доступ к различным элементам данных, высокие требования к скорости получения информации и ее достоверности, интеграция данных, централизация управления.

4.Построение информационно- вычислительных сетей и создание на их основе