Verilerin düzenlenme biçimine göre veritabanı sınıflandırması. Veritabanlarının sınıflandırılması ve özellikleri

2.1. Veritabanı teorisinin tanımları ve kavramları

Veritabanı (DB, veritabanı), belirli bir konu alanıyla ilgili yapılandırılmış verilerin adlandırılmış bir koleksiyonudur.

Bir konu alanı, bağımsız bir birim olarak işlev gören gerçek yaşam sisteminin bir parçasıdır.

Tam konu alanı, bir ülkenin veya bir grup müttefik devletin ekonomisini temsil edebilir, ancak pratikte bilgi sistemleri için en yüksek değer bireysel bir girişim veya şirket ölçeğinde bir konu alanına sahiptir.

Bir veritabanı yönetim sistemi (DBMS), bir veritabanı oluşturmak ve değiştirmek, bilgi eklemek, değiştirmek, silmek, aramak ve seçmek, bilgileri bir ekranda ve basılı biçimde sunmak, bilgilere erişim haklarını sınırlandırmak için gerekli bir dizi yazılım ve dil araçlarıdır. ve diğer temel işlemleri gerçekleştirmek.

İlişkisel bir veritabanı, modern veritabanlarının ana türüdür. Anahtar değerlere göre aralarında ilişkilerin olabileceği tablolardan oluşur.

Bir veritabanı tablosu (tablo), sütunlara (alanlara) bölünmüş aynı türden (kayıtlar) satırlardan oluşan normal bir yapıdır.

İlişkisel veri tabanı teorisinde, bir tablo bir ilişki ile eşanlamlıdır; burada bir satıra tuple, sütuna ise öznitelik adı verilir.

İlişkisel bir veritabanının kavramsal modelinde, bir tablonun bir benzeri, belirli bir özellik kümesine sahip bir varlıktır (varlıktır) - belirli değerleri alabilen nitelikler (bir dizi geçerli değer - bir etki alanı).

Tablonun anahtar öğesi (anahtar, normal anahtar), alanı (basit anahtar) veya diğer alanların değerlerini belirleyebileceğiniz birkaç alanın (bileşik anahtar) değerlerinden oluşan bir dize ifadesidir. bir veya daha fazla tablo kaydı. Uygulamada, anahtarları kullanmak için dizinler oluşturulur - anahtar değerler hakkında sıralı bilgileri içeren hizmet bilgileri. İlişkisel teoride ve kavramsal modelde, "anahtar" kavramı, bir ilişkinin veya varlığın niteliklerine uygulanır.

Birincil anahtar, tablodaki bir satırı benzersiz şekilde tanımlayan ana anahtar öğedir. Tablodaki satırları tanımlamaya da hizmet eden alternatif (aday anahtar) ve benzersiz (benzersiz anahtar) anahtarlar da olabilir.

İlişkisel teoride, bir birincil anahtar, bir ilişkideki bir diziyi benzersiz şekilde tanımlayan asgari bir nitelikler kümesidir.

Kavramsal modelde, birincil anahtar, bir varlığın bir örneğini benzersiz şekilde tanımlayan minimum varlık öznitelikleri kümesidir.

İletişim (ilişki) — nesneler arasındaki işlevsel bağımlılık. İlişkisel veritabanlarında, tablolar arasında anahtarlarla ilişkiler kurulur; bunlardan biri ana (ebeveyn, ebeveyn) tablosunda birincil, ikincisi yabancı bir anahtardır - kural olarak harici (alt, alt) tabloda değildir. birincildir ve "birden çoğa" (1:N) bir ilişki oluşturur. Birincil yabancı anahtar durumunda, tablolar arasındaki ilişki bire birdir (1:1). Bağlantı bilgileri bir veritabanında saklanır.

Yabancı anahtar (yabancı anahtar) - değeri ana (ana) tablonun birincil anahtarının değeriyle eşleşen bir alt (harici, alt) tablonun anahtar öğesi.

Referans bütünlüğü, ilgili tablolardaki anahtar değerlerle eşleşen bir kurallar dizisidir.

Saklı yordamlar, veritabanı bilgileri üzerinde belirli işlemleri gerçekleştirmek için bir veritabanında saklanan program modülleridir.

Tetikleyiciler, birincil anahtarları değiştirme (muhtemelen verileri basamaklandırma), ana tablodaki kayıtları silme (alt tablolarda basamaklı silme) ve alt tablolara kayıt ekleme veya verileri değiştirme işlemlerinde veri referans bütünlüğü koşullarının karşılanmasını sağlayan saklı yordamlardır.

nesne (nesne) - belirli özelliklere (özelliklere) sahip olan ve dış olaylara (olaylar) belirli bir şekilde tepki veren bilgi sisteminin bir öğesi.

Bir sistem, birbirleriyle ve dış çevre ile etkileşime giren bir dizi nesnedir.

Veritabanı çoğaltma, eşitleme işleminin bir sonucu olarak güncellenmiş verileri veya çoğaltılmış formları, raporları veya diğer nesneleri değiş tokuş edebilen veritabanı kopyalarının (kopyalarının) oluşturulmasıdır.

İşlem, tamamen gerçekleştirilmesi veya hiç yapılmaması gereken bir işlemin veya bir dizi işlem gerçekleştirmenin bir sonucu olarak veritabanındaki bilgilerdeki değişikliktir. DBMS, işlemleri sağlamak için özel mekanizmalara sahiptir.

SQL (Structured Query Language), veritabanı oluşturma, yapıyı değiştirme, sorguya göre veri seçme, veritabanındaki bilgileri değiştirme ve diğer veritabanı işleme işlemleri dahil olmak üzere veritabanlarıyla çalışmaya yönelik evrensel bir dildir.

Null, bir tablo alanının değeridir ve bu alanda bilgi olmadığını gösterir. Boş değerin var olmasına izin verme izni, bir tablodaki ayrı alanlar için ayarlanabilir.

2.2. Veritabanı sınıflandırması

Veri işleme teknolojisine göre, veritabanları merkezi ve dağıtılmış olarak bölünmüştür.

Merkezi veritabanı, bir bilgisayar sisteminin belleğinde saklanır. Bu bilgi işlem sistemi bir ana çerçeve olabilir - buna erişim terminaller kullanılarak düzenlenir - veya bir PC yerel ağındaki bir dosya sunucusu olabilir.

Dağıtılmış bir veritabanı, bir bilgisayar ağındaki farklı bilgisayarlarda depolanan, muhtemelen birbiriyle kesişen ve hatta birbirini kopyalayan birkaç parçadan oluşur. Böyle bir veritabanıyla çalışmak, dağıtılmış bir veritabanı yönetim sistemi (RDBMS) kullanılarak gerçekleştirilir.

Veriye erişim yöntemine göre, veritabanları yerel erişime sahip veritabanları ve ağ erişimine sahip veritabanları olarak ikiye ayrılır.

Tüm modern veritabanları için, çok kullanıcılı bir çalışma moduyla ağ erişimini düzenleyebilirsiniz.

Ağ erişimine sahip merkezi veritabanları aşağıdaki mimariye sahip olabilir:

• dosya sunucusu;
• veritabanı istemci-sunucu;
• "ince istemci" - uygulama sunucusu - veritabanı sunucusu (üç katmanlı mimari).

Pirinç. 1. Özel bir dosya sunucusuna sahip yerel bir ağda bir veritabanıyla çalışma şeması

Dosya sunucusu. Ağ erişimine sahip veri tabanı sistemlerinin mimarisi, ağ makinelerinden birinin merkezi (dosya sunucusu) olarak tahsis edildiğini varsayar. Bu bilgisayarda ayrılmış bir sunucu için bir işletim sistemi (OS) kuruludur (örneğin, Microsoft Windows Sunucu 2003). Ayrıca, paylaşılan bir merkezi veritabanını bir veya bir dosya grubu biçiminde depolar. Ağdaki diğer tüm bilgisayarlar iş istasyonu görevi görür (Microsoft Windows 2000 Professional veya Microsoft Windows 98 çalıştırabilirler). Kullanıcı istekleri doğrultusunda veri tabanı dosyaları, bilgilerin işlendiği iş istasyonlarına aktarılır (Şekil 1). Aynı verilere yüksek erişim yoğunluğu ile bilgi sisteminin performansı düşer. Kullanıcılar ayrıca iş istasyonlarında yerel veritabanları oluşturabilir.

Pirinç. 2. "İstemci-sunucu" mimarisinde veritabanıyla çalışma şeması

Müşteri sunucusu. Bu mimaride, sunucu çalıştıran özel bir sunucu üzerinde işletim sistemi, özel yazılım (yazılım) yüklenir - Microsoft® SQL Server veya Oracle gibi bir veritabanı sunucusu. DBMS iki bölüme ayrılmıştır: istemci ve sunucu. Veritabanı sunucusunun temeli, sorgulama dilinin (SQL) kullanılmasıdır. İstemci (iş istasyonu) tarafından veritabanı sunucusuna gönderilen bir SQL sorgusu, sunucuda bir arama ve veri alımı oluşturur. Ayıklanan veriler ağ üzerinden sunucudan istemciye taşınır (Şekil 2). Böylece ağ üzerinden iletilen bilgi miktarı kat kat azaltılır.

Üç katmanlı mimari intranet ve internet ağlarında çalışır. Kullanıcıyla etkileşime giren istemci kısmı ("ince istemci"), Web hizmetleriyle etkileşime giren bir Web tarayıcısındaki veya bir Windows uygulamasındaki bir HTML sayfasıdır. Tüm program mantığı, yürütülmek üzere veritabanı sunucusuna gönderilen veritabanı sorgularının oluşturulmasını sağlayan uygulama sunucusuna yerleştirilmiştir. Uygulama sunucusu bir web sunucusu veya özel program(örneğin, Oracle Form Sunucusu) (Şekil 3).

Pirinç. 3. Veritabanıyla üç seviyeli bir mimaride çalışma şeması

2.3. Hiyerarşik ve ağ veri modelleri

Hiyerarşik bir veri modelinde, bir ana nesne ve hiyerarşinin farklı seviyelerinde bulunan geri kalan - ikincil - nesneler vardır. Nesne ilişkileri, bir kök nesneyle hiyerarşik bir ağaç oluşturur.

Hiyerarşik bir veritabanı, aynı ağaç türünün sıralı birden çok örneğinden oluşur. Atalar ve torunlar arasındaki bilgi bütünlüğü otomatik olarak korunur. Temel kural: Ebeveyni olmadan hiçbir çocuk var olamaz (Şekil 4).

Pirinç. 4. Hiyerarşik veri modelinin şeması

Tipik bir temsilci (en ünlü ve yaygın olanı), IBM'in Bilgi Yönetim Sistemidir (IMS). İlk versiyonu 1968'de çıktı. Bu sistemin birçok veri tabanı hala desteklenmektedir.

Ağ veritabanları

Veri organizasyonuna ağ yaklaşımı, hiyerarşik olanın bir uzantısıdır. Hiyerarşik yapılarda, bir alt girdinin tam olarak bir üst öğesi olmalıdır; bir ağ veri yapısında, bir çocuğun herhangi bir sayıda atası olabilir.

Ağ veri modelinde, herhangi bir nesne aynı anda hem yönetici hem de bağımlı olabilir ve diğer nesnelerle herhangi bir sayıda ilişkinin oluşumuna katılabilir. Bir ağ veritabanı, bir dizi kayıttan ve bu kayıtlar arasındaki bir dizi bağlantıdan veya daha kesin olarak, veritabanı şemasında belirtilen kayıt türleri kümesinden her türün bir örnek kümesinden ve her türden bir örnek kümesinden oluşur. verilen bağlantı türleri kümesi (Şekil 5).

Pirinç. 5. Ağ veri modelinin şeması

Tipik bir temsilci, çoğu işletim sistemini çalıştıran IBM'in ana akım makinelerinde kullanılmak üzere tasarlanmış, Cullinet Software, Inc.'in Tümleşik Veritabanı Yönetim Sistemidir (IDMS). Sistemin mimarisi, Cobol programlama dilini tanımlamaktan sorumlu kuruluş olan Veri Sistemleri Dilleri Konferansı'nın (CODASYL) Programlama Dilleri Komitesi'nin Veri Tabanı Görev Grubu'nun (DBTG) önerilerine dayanmaktadır. DBTG raporu 1971'de yayınlandı ve daha sonra aralarında IDMS'nin de bulunduğu birkaç sistem ortaya çıktı.

2.4. ilişkisel veritabanları

İlişkisel sistemler hemen yaygınlaşmadı. Bu alandaki ana teorik sonuçlar 70'lerde elde edilirken ve aynı zamanda ilişkisel DBMS'nin ilk prototipleri ortaya çıkarken, uzun süre bu tür sistemlerin etkin bir şekilde uygulanmasının imkansız olduğu düşünülüyordu. Bununla birlikte, ilişkisel veritabanlarını düzenlemek ve yönetmek için yöntemlerin ve algoritmaların kademeli olarak birikmesi, 80'lerin ortalarında, ilişkisel sistemlerin erken DBMS'yi pratik olarak dünya pazarından atmasına neden oldu.

İlişkisel veri modeli, doğrudan küme teorisinden ve yüklem mantığından çıkan matematiksel ilkelere dayanır. Bu ilkeler ilk olarak 1960'ların sonlarında veri modelleme alanına uygulandı. Dr. E. F. Codd tarafından, daha sonra IBM'de ve ilk olarak 1970'te yayınlandı.

1970 yılında Dr. E. F. Codd tarafından yayınlanan "Büyük Paylaşılan Veri Bankaları için İlişkisel Veri Modeli" adlı teknik makale, modern ilişkisel veritabanı teorisinin öncüsüdür. Dr. Codd ilişkisel model için 13 kural tanımladı (on üç Codd kuralı olarak adlandırılır).

Codd'un 13 Kuralı

1. İlişkisel bir DBMS, ilişkisel yetenekleri aracılığıyla veritabanını tam olarak yönetebilmelidir.
2. Bilgi Kuralı - İlişkisel bir veritabanındaki tüm bilgiler (tablo ve sütun adları dahil) kesinlikle tablolardaki değerler olarak tanımlanmalıdır.
3. Garantili Erişim - İlişkisel bir veritabanındaki herhangi bir değerin, tablo adı, birincil anahtar değeri ve sütun adı kombinasyonu aracılığıyla kullanılabilir olması garanti edilmelidir.
4. Boş değer desteği - DBMS, varsayılan değerlerin aksine boş değerlerle (bilinmeyen veya kullanılmayan değerler) ve herhangi bir etki alanı için bağımsız olarak çalışabilmelidir.
5. Çevrimiçi ilişkisel katalog - veritabanının ve içeriğinin açıklaması, mantıksal düzeyde, veritabanı dili kullanılarak sorguların uygulanabileceği tablolar olarak temsil edilmelidir.
6. Kapsamlı Veri Yönetim Dili - Desteklenen dillerden en az birinin iyi tanımlanmış bir söz dizimine sahip olması ve kapsamlı olması gerekir. Veri yapısı açıklamasını ve manipülasyonunu, bütünlük kurallarını, yetkilendirmeyi ve işlemleri desteklemelidir.
7. Görünüm güncelleme kuralı - teorik olarak güncellenebilen tüm görünümler sistem aracılığıyla güncellenebilir.
8. Ekle, Güncelle ve Sil - DBMS yalnızca veri seçimi için bir sorguyu değil, aynı zamanda ekleme, güncelleme ve silmeyi de destekler.
9. Fiziksel veri bağımsızlığı - uygulama programları ve özel programlar mantıksal olarak değişikliklerden etkilenmez fiziksel yöntemler veri erişimi ve veri depolama yapıları.
10. Mantıksal veri bağımsızlığı - uygulama programları ve özel programlar, tablo yapılarındaki değişikliklerden mantıksal olarak etkilenmez.
11. Bütünlük Bağımsızlığı - Veritabanı dili, bütünlük kurallarını tanımlayabilmelidir. Çevrimiçi dizinde saklanmalı ve etraflarında hiçbir yol bulunmamalıdır.
12. Dağıtım Bağımsızlığı - Uygulama programları ve özel programlar, verilerin ilk kez kullanılmasından veya yeniden kullanılmasından mantıksal olarak etkilenmez.
13. Süreklilik - veritabanı dili aracılığıyla tanımlanan bütünlük kurallarının diller kullanılarak atlatılamaması düşük seviye.

İlişkisel cebirin temel fikri, ilişkiler kümeler olduğundan, ilişkileri manipüle etme araçlarının, bazıları tarafından desteklenen geleneksel küme-teorik işlemlere dayanabileceğidir. özel operasyonlar, ilişkisel veritabanlarına özgü.

İlişkisel cebirin tanımına yönelik, işlem kümeleri ve bunların yorumlanma biçimleri bakımından farklılık gösteren, ancak prensipte aşağı yukarı eşdeğer olan birçok yaklaşım vardır. Codd tarafından önerilen cebirin genişletilmiş ilk versiyonuna Codd cebiri denir.

Bu versiyonda, temel cebirsel işlemler kümesi, iki sınıfa ayrılan sekiz işlemden oluşur - küme-teorik işlemler ve özel ilişkisel işlemler. Küme-teorik işlemler aşağıdaki işlemleri içerir:

• ilişkilerin birliği;
• ilişki kesişimleri;
• oranların farkı alınarak;
• oranların Kartezyen çarpımı alınır.

Özel ilişkisel işlemler şunları içerir:

• ilişki kısıtlaması;
• tutum projeksiyonu;
• ilişkilerin bağlantısı;
• ilişkilerin bölünmesi.

Ek olarak cebir, cebirsel ifadelerin hesaplama sonuçlarını veritabanına kaydetmeye izin veren atama işlemini ve ortaya çıkan ilişkinin başlığını (şemasını) doğru bir şekilde oluşturmayı mümkün kılan öznitelik yeniden adlandırma işlemini içerir.

• Aynı başlıklara sahip iki ilişkinin BİRLEŞTİRME işlemini gerçekleştirirken, ilişkilerden - işlenenlerden en az birine dahil olan tüm demetleri içeren bir ilişki üretilir.
• Aynı başlıklara sahip iki ilişkinin kesişme işlemi (INTERSECT), her iki işlenen ilişkisine dahil olan tüm demetleri içeren bir ilişki üretir.
• Aynı başlıklara sahip iki ilişkinin farkı (EKSİ) olan bir ilişki, hiçbiri ikinci işlenen ilişkisinde olmayacak şekilde birinci işlenen ilişkisindeki tüm demetleri içerir.
• Başlıkları boş olan iki ilişkinin Kartezyen çarpımını (TIMES) gerçekleştirmek, demetleri birinci ve ikinci işlenenlerin demetlerini birleştirerek üretilen bir ilişki üretir.
• Bir koşula göre bir ilişki üzerindeki kısıtlamanın (WHERE) sonucu, o koşulu karşılayan işlenen ilişkisinin demetlerini içeren bir ilişkidir.
• Bir ilişkinin öznitelikleri kümesinin belirli bir alt kümesine izdüşümünü (PROJECT) gerçekleştirirken, demetleri ilişki işleneninin demetlerinin karşılık gelen alt kümeleri olan bir ilişki üretilir.
• İki ilişkiyi bir koşula göre birleştirirken (JOIN), sonuçtaki ilişki oluşturulur, demetleri birinci ve ikinci ilişkilerin demetlerinin birleştirilmesiyle üretilir ve bu koşulu sağlar.
• İlişkisel bölme işlecinin (DIVIDE BY) iki işleneni vardır - ikili ve tekli ilişkiler. Ortaya çıkan ilişki, birinci işlenenin demetlerinin birinci özniteliğinin değerlerini içeren tekli demetlerden oluşur, öyle ki ikinci özniteliğin değer kümesi (birinci özniteliğin sabit bir değeriyle) ikinci işlenenin değerleri.
• Yeniden adlandırma işlemi (RENAME), gövdesi işlenenin gövdesiyle aynı olan ancak öznitelik adları değiştirilmiş bir ilişki üretir.
• Atama işleci (:=), varolan bir veritabanı ilişkisinde ilişkisel bir ifadeyi değerlendirmenin sonucunu depolamanıza izin verir.

Codd, verileri ilgili kümelere ayırmak için bir RDBMS'de ilişkisel cebirin kullanılmasını önerdi. Veritabanı sistemini veri kümelerine dayalı bir konsept etrafında organize etti.

İlişkisel modelde, veriler bir tablo yapısı oluşturan kümelere bölünür. Bu tablo yapısı, alanlar adı verilen bireysel veri öğelerinden oluşur. Tek bir alan kümesi veya grubu, kayıt olarak bilinir.

Veri modeli veya konu alanının kavramsal açıklaması, veritabanı tasarımının en soyut düzeyidir.

İlişkisel veritabanları teorisi açısından bakıldığında, kavramsal düzeyde ilişkisel modelin temel ilkeleri şu şekilde formüle edilebilir:

• tüm veriler sıralı bir yapı olarak temsil edilir, satırlar ve sütunlar olarak tanımlanır ve ilişki olarak adlandırılır;
• tüm değerler skalerdir. Bu, herhangi bir ilişkinin herhangi bir satırı ve sütunu için bir ve yalnızca bir değer olduğu anlamına gelir;
• tüm işlemler bir tamsayı ilişkisi üzerinde gerçekleştirilir ve bunların yürütülmesinin sonucu da bir tamsayı ilişkisidir. Bu prensibe kapatma denir.

İlişkisel modelin ilkelerini formüle ederken, Dr. Codd "ilişki" (ilişki) terimini seçti çünkü ona göre bu terim belirsiz değil (oysa örneğin "tablo" teriminin birçok farklı türü var - bir tablo metin, elektronik tablo vb.). İlişkisel modelin, tablolar arasındaki ilişkileri tanımladığı için bu şekilde adlandırıldığı yaygın bir yanılgıdır. Aslında bu modelin adı, altında yatan ilişkilerden (veritabanı tabloları) gelmektedir.

Veri içeren her satıra tuple, ilişkinin her sütununa nitelik adı verilir (modern ilişkisel veritabanlarıyla pratik çalışma düzeyinde "kayıt" ve "alan" terimleri kullanılır).

Kavramsal düzeyde ilişkisel veri modelinin tanımının öğeleri varlıklar, nitelikler, alanlar ve ilişkilerdir.

Varlık, veritabanında saklanması gereken, belirli bir dizi özelliğe - özniteliğe sahip olan - ayrı bir nesne veya olaydır. Varlıklar hem fiziksel (gerçek hayattaki nesneler: örneğin ÖĞRENCİ, nitelikler - not defteri numarası, soyadı, fakültesi, uzmanlık alanı, grup numarası vb.) hem de soyut (örneğin SINAV, nitelikler - disiplin, tarih, vb.) olabilir. öğretmen, seyirci vb.). Varlıklar, türlerine ve örneklerine göre ayırt edilir. Bir tür, bir ad ve özellikler listesiyle karakterize edilirken, bir örnek, belirli özellik değerleriyle karakterize edilir.

Varlık öznitelikleri şunlardır:

1. tanımlayıcı ve tanımlayıcıdır. Tanımlayıcı nitelikler, belirli bir türdeki varlıklar için benzersiz bir değere sahiptir ve potansiyel anahtarlardır. Bir varlığın örneklerini benzersiz bir şekilde tanımanıza izin verirler. Aday anahtarlardan bir birincil anahtar (PC) seçilir. Bir bilgisayar olarak, genellikle kayıt örneklerine erişmek için daha sık kullanılan olası bir anahtar seçilir. PC, tanımlama için gereken minimum sayıda özniteliği içermelidir. Kalan nitelikler tanımlayıcı olarak adlandırılır.
2. Basit ve bileşik. Basit bir özellik bir bileşenden oluşur, değeri bölünemez. Bir bileşik özellik, muhtemelen aşağıdakilere ait birkaç bileşenin bir kombinasyonudur: farklı şekiller veri (örneğin, adres). Bileşik bir öznitelik kullanma veya onu bileşenlere ayırma kararı, kullanımının belirli süreçlerine bağlıdır ve büyük veritabanlarıyla yüksek hızlı çalışma ile ilişkilendirilebilir.
3. Tek değerli ve çok değerli- varlığın her örneği için sırasıyla bir veya daha fazla değere sahip olabilir.
4. Temel ve türev. Ana niteliğin değeri diğer niteliklere bağlı değildir. Türetilmiş bir özelliğin değeri, diğer niteliklerin değerlerinden hesaplanır (örneğin, bir kişinin yaşı, doğum tarihinden ve o anki tarihten hesaplanır).

Bir öznitelik belirtimi, adı, veri türü ve bütünlük kısıtlamaları, özniteliğin alabileceği değerler kümesinden (veya etki alanından) oluşur.

Etki alanı, bir özelliğin içerebileceği tüm geçerli değerlerin kümesidir. "Domain" kavramı genellikle "veri türü" kavramıyla karıştırılır. Bu iki kavramı birbirinden ayırmak gerekir. Bir veri türü fiziksel bir kavramken, bir etki alanı mantıksal bir kavramdır. Örneğin, "integer" veri tipidir ve "yaş" etki alanıdır.

İlişkiler - kavramsal düzeyde, varlıklar arasındaki basit ilişkilerdir. Örneğin, "Müşteriler ürün satın alır" ifadesi, "Müşteriler" ve "Ürünler" varlıkları arasında bir ilişki olduğunu belirtir ve bu tür varlıklara bu ilişkinin üyeleri denir.

İki varlık arasında birkaç tür ilişki vardır: bunlar bire bir, birden çoğa ve çoktan çoğa ilişkilerdir.

İlişkisel modeldeki her ilişki, bir ad, gereksinim, tür ve kapsam ile karakterize edilir. İsteğe bağlı ve zorunlu bağlantılar arasında ayrım yapın. Bir türdeki varlık, başka türdeki bir varlıkla zorunlu olarak ilişkiliyse, bu tür nesneler arasında zorunlu bir ilişki vardır (çift çizgi ile gösterilir). Aksi takdirde, bağlantı isteğe bağlıdır.

İlişkinin derecesi, bu ilişkinin kapsadığı varlıkların sayısına göre belirlenir. İkili ilişkilere bir örnek, bir departman ile o departmanda çalışan çalışanlar arasındaki ilişkidir.

Varlık-İlişki diyagramları veya E/R diyagramı, temel şemayı kavramsal tasarım düzeyinde tanımlamak için kullanılır. Yöntem, 1976'da Peter Pin Shan Chen tarafından önerildi. Varlık-ilişki diyagramları, varlıkları dikdörtgenler, nitelikleri elipsler ve ilişkileri elmaslar olarak gösterir (Şekil 6).

Pirinç. 6. Varlık-ilişki diyagramı

Daha sonra, birçok yazar bu tür modellerin kendi versiyonlarını geliştirdi (Martin gösterimi, IDEF1X gösterimi, Barker gösterimi, vb.). Ayrıca, aynı gösterimi uygulayan farklı yazılım araçlarının yetenekleri de farklılık gösterebilir. Aslında, varlık-ilişki diyagramlarının tüm varyantları aynı fikirden gelir - bir resim her zaman metinsel bir tanımdan daha nettir. Bu tür diyagramların tümü, konu alanındaki varlıkların, bunların özelliklerinin (niteliklerinin) ve varlıklar arasındaki ilişkilerin grafiksel bir temsilini kullanır.

Veritabanı şemasının tasarımı, veri tekrarını en aza indirme, bunları işleme ve güncelleme prosedürlerini basitleştirme ve hızlandırma sorununu çözmelidir. Yanlış tasarlanmış bir veritabanı şeması, veri değiştirme anormalliklerine yol açabilir. Bu tür sorunları çözmek için ilişkilerin normalleştirilmesi gerçekleştirilir.

Bununla birlikte, veri ambarlarıyla çalışma teknolojisinde, ters teknik kullanılabilir - çok büyük hacimli arşivlenmiş veriler üzerinde sorgu yürütme hızını artırmak için ilişkilerin normalleştirilmesi.

İlişkisel veri modeli çerçevesinde, E. F. Codd, ilişkilerin normalleştirilmesi ilkelerini geliştirmiş ve herhangi bir ilişkinin üçüncü normal forma dönüştürülmesine izin veren bir mekanizma önermiştir.

Normalleştirme, birincil anahtarlarına ve mevcut ilişkilerine dayalı olarak ilişkileri analiz etmek için resmi bir yöntemdir. Görevi, bir veritabanı şemasını (veya ilişkiler kümesini), ilişkilerin daha basit ve daha düzenli bir yapıya sahip olduğu başka bir şema ile değiştirmektir.

İlişkisel bir modelle çalışırken, kabul edilebilir kalitede ilişkiler oluşturmak için ilk normal formun gereklerini yerine getirmek yeterlidir.

İlk normal form (1NF), basit ve karmaşık öznitelik kavramlarıyla ilgilidir. Basit bir nitelik, değerleri atomik (yani bölünmez) olan bir niteliktir. Karmaşık bir öznitelik, aynı veya farklı alanlardan birden çok değerin birleşimi olan bir değere sahip olabilir. İlk normal formda, yinelenen nitelikler veya nitelik grupları elenir, yani nitelikler tanımlanırken "kılık değiştiren" örtük varlıklar.

Tüm öznitelikleri basitse bir ilişki 1NF'ye indirgenir, yani öznitelik değeri bir küme veya tekrar eden bir grup olmamalıdır.

Tabloları 1NF'ye getirmek için, karmaşık nitelikleri basit olanlara bölmek ve çok değerli nitelikleri ayrı ilişkilere taşımak gerekir.

İkinci Normal Form (2NF), bileşik anahtarlarla (iki veya daha fazla öznitelikten oluşan) ilişkiler için geçerlidir ve işlevsel bağımlılık kavramlarıyla ilgilidir.

Herhangi bir zamanda, A özelliğinin her bir değeri, B özelliğinin tek bir değerine karşılık geliyorsa, B, işlevsel olarak A'ya (AB) bağımlıdır. Öznitelik (öznitelik grubu) A, belirleyici olarak adlandırılır.

İkinci normal formda, benzersiz anahtarın yalnızca bir kısmına bağlı olan nitelikler elenir. Benzersiz anahtarın bu kısmı, tek bir varlığı tanımlar.

Bir ilişki, 1NF'ye düşürülürse ve anahtar olmayan her öznitelik, işlevsel olarak bileşik birincil anahtara tamamen bağımlıysa, 2NF'dedir.

Üçüncü normal form (3NF), geçişli bağımlılık kavramıyla ilgilidir. A, B, C bir ilişkinin öznitelikleri olsun. Üstelik A B ve B C, ancak ters karşılık gelme yoktur, yani C, B'ye bağlı değildir veya B, A'ya bağlı değildir. O zaman C'nin geçişli olarak A'ya (AC) bağlı olduğunu söylüyoruz.

Üçüncü normal form, benzersiz anahtarın parçası olmayan niteliklere bağlı nitelikleri ortadan kaldırır. Bu nitelikler tek bir varlığın temelidir.

Bir ilişki 2NF'deyse ve birincil anahtarda olmayan ve birincil anahtara geçişli olarak bağımlı olan öznitelikleri yoksa 3NF'dedir.

Boyce-Codd Normal Form (BCNF), 4NF ve 5NF de vardır. Bununla birlikte, sonraki NF'ler bileşik anahtarlar ve karmaşık anahtar bağımlılıkları kavramlarıyla ilgilendiğinden ve pratikte genellikle daha basit durumlar olduğundan, 1NF en büyük öneme sahiptir.

Veritabanı yapısını normalleştirme algoritması kullanarak modellemenin ciddi dezavantajları vardır:

1. Normalleştirme tekniği, çok doğal olmayan bir işlem olan, öngörülen konu alanının tüm özniteliklerinin tek bir ilişkide ilk yerleşimini içerir. Sezgisel olarak geliştirici, algılanan varlıklara göre aynı anda birkaç ilişki tasarlar. Kendinize şiddet uygulasanız ve içlerindeki tüm iddia edilen özellikler de dahil olmak üzere bir veya daha fazla ilişki kursanız bile, ortaya çıkan ilişkinin anlamı tamamen belirsizdir.
2. Niteliklerin tam listesini hemen belirlemek mümkün değildir. Kullanıcıların arama alışkanlığı vardır farklı isimler aynı şeyleri ya da tam tersine, farklı şeyleri aynı isimlerle adlandırın.
3. Normalleştirme prosedürünü gerçekleştirmek için özniteliklerin bağımlılıklarını izole etmek gerekir ki bu da çok zordur.

Veritabanı yapısının gerçek tasarımında, başka bir yöntem kullanılır - sözde anlamsal modelleme. Semantik modelleme, veri yapılarının bu verilerin anlamına dayalı olarak modellenmesidir. Anlamsal bir modelleme aracı olarak, kavramsal bir veri tabanı modelinin oluşturulmasında varlık-ilişki diyagramlarının (ERD) çeşitli versiyonları kullanılır.

Sahip olan herhangi bir profesyonel Genel İlkeler normalleştirme ilkeleriyle çelişmeyen bir model oluşturabilen ilişkisel veritabanlarının optimal organizasyonu.

Fiziksel düzeyde bir ilişkisel veritabanı, aralarında anahtar değerlere göre ilişkilerin olabileceği tablolardan oluşur. İlişkisel bir veritabanındaki ilişkilerle ilgili tablolar ve bilgilerin yanı sıra, veritabanının referans bütünlüğü koşullarına uyumu sağlayan "saklı yordamlar" ve özellikle "tetikleyiciler" olabilir.

İlişkisel bir veritabanında referans bütünlüğü koşullarına uygunluk

Yabancı anahtarları birincil olanlarla eşleştirme kuralı, referans bütünlüğü koşullarını gözlemlemenin ana kuralıdır. Her bir yabancı anahtar değeri için üst tabloda karşılık gelen bir birincil anahtar değeri bulunmalıdır.

Tablolarda ekleme (ekleme), güncelleme ve silme işlemleri sonucunda bilgi bütünlüğü bozulabilir. Bilgi tutarlılığında yer alan iki tablo vardır, ebeveyn ve çocuk ve bu işlemler her biri için mümkündür, dolayısıyla bilgi tutarlılığının ihlaline yol açabilecek veya açmayacak altı farklı seçenek vardır.

Ebeveyn tablosu için:

• Sokmak. Yeni bir birincil anahtar değeri var. Üst tabloda alt tablodan referans alınmayan kayıtların varlığına izin verilir, işlem bilgi bütünlüğünü bozmaz.
• Güncelleme. Bir kayıttaki birincil anahtarın değerinin değiştirilmesi, bilgi bütünlüğünün ihlaline yol açabilir.
• Kaldırma. Bir kaydın silinmesi, birincil anahtarın değerini siler. Alt tabloda silinmekte olan kaydın anahtarına atıfta bulunan kayıtlar varsa, yabancı anahtar değerleri geçersiz hale gelir. İşlem, bilgi bütünlüğünün ihlaline yol açabilir.

Alt tablo için:

• Sokmak. Aşağıdaki durumlarda alt tabloya kayıt ekleyemezsiniz: Yeni giriş yabancı anahtar değeri geçersiz. İşlem, bilgi bütünlüğünün ihlaline yol açabilir.
• Güncelleme. Bir alt tablodaki bir kaydı güncellediğinizde, yabancı anahtar değerini yanlış bir şekilde değiştirmeyi deneyebilirsiniz. İşlem, bilgi bütünlüğünün ihlaline yol açabilir.
• Kaldırma. Alt tablodaki bir kaydın silinmesi bilgi bütünlüğünü bozmaz.

Bu nedenle, referans bütünlüğü ilke olarak dört işlemden biri tarafından ihlal edilebilir:

1. Ana tablodaki kayıtları güncelleyin.
2. Ana tablodaki kayıtları silme.
3. Alt tabloya kayıt ekleme.
4. Alt tablodaki kayıtları güncelleyin.

Referans Bütünlüğünü Korumak İçin Temel Stratejiler

Referans bütünlüğünü korumak için iki ana strateji vardır.

KISITLAMA (KISITLAMA) - bilgi bütünlüğünün ihlaline yol açan bir işlemin yürütülmesine izin vermeyin.

CASCADE (CASCADE CHANGE) - gerekli işlemin yapılmasına izin verin, ancak bilgi bütünlüğünün ihlal edilmesini önlemek ve mevcut tüm ilişkileri korumak için ilgili tablolarda gerekli değişiklikleri yapın. Değişiklik üst tabloda başlar ve alt tablolarda kademeli olarak devam eder. Bu stratejinin uygulanmasında bir incelik vardır, o da alt tabloların kendilerinin bazı üçüncü tabloların ebeveyni olabilmesidir. Bu ayrıca bu bağlantı için bazı stratejilerin yürütülmesini gerektirebilir, vb. orijinal durum Bu karmaşık bir stratejidir, ancak üst ve alt tablolar arasındaki ilişkileri bozmaz.

Bu stratejiler standarttır ve bilgi tutarlılığını destekleyen tüm DBMS'lerde mevcuttur.

Bilgi Bütünlüğünü Korumak için Ek Stratejiler

IGNORE (IGNORE) - işlemin referans bütünlüğünü kontrol etmeden yapılmasına izin verir. Bu durumda alt tabloda yanlış yabancı anahtar değerleri görünebilir ve veritabanının bütünlüğü ile ilgili tüm sorumluluk programcıya veya kullanıcıya aittir.

NULL SET - Gerekli işlemin yapılmasına izin verin, ancak ortaya çıkan yanlış yabancı anahtar değerlerini boş değerlere değiştirin. Bu stratejinin iki dezavantajı vardır. İlk olarak, boş değerleri kullanmak için izin gerektirir. İkinci olarak, alt tablonun kayıtları üst tablonun kayıtlarıyla ilişkisini kaybeder. Alt tablonun değiştirilen kayıtlarının işlemden sonra üst tablonun hangi kaydıyla ilişkilendirildiğini belirlemek artık mümkün değildir.

VARSAYILAN DEĞERİ AYARLAYIN (VARSAYILAN DEĞERİ AYARLAYIN) - gerekli işlemin yapılmasına izin verin, ancak oluşan yanlış yabancı anahtar değerlerini bazı varsayılan değerlerle değiştirin. Bu stratejinin öncekine göre avantajı, boş değerler kullanmaktan kaçınmasıdır. Böyle bir işlem yapıldıktan sonra alt tablonun değiştirilen kayıtlarının üst tablonun hangi kayıtları ile ilişkilendirildiğinin belirlenmesi de imkansızdır.

Şek. Şekil 7, her tablo için alanlarının bir listesinin gösterildiği ve tablolar arasındaki ilişkilerin basit bir tuşla - sekme alanının değeri - gösterildiği, bir işletmenin personel departmanından gelen bilgileri içeren bir ilişkisel veritabanı örneğini göstermektedir. .

Pirinç. 7. İlişkisel veritabanı şeması

1980'lerden bu yana, kişisel bilgisayarların yaygın kullanımıyla birlikte, dBase, FoxBase (sonraki sürümleri - FoxPro ve Visual FoxPro), Paradox, Access gibi sözde "masaüstü" ilişkisel DBMS (Masaüstü Veritabanları) . Bu tür ilişkisel veritabanlarının tabloları için en yaygın biçim, dBase, FoxBase ve ayrıca Clipper'ın birlikte çalıştığı *.dbf idi - veritabanlarıyla çalışmak için program yazmak için bir sistem (dize derleyici modunda). Daha sonra, bazıları yalnızca dosya-sunucu mimarisindeki çeşitli işletim sistemlerinde çalışmakla kalmayıp, aynı zamanda istemci-sunucu mimarisinde veritabanı sunucularıyla çalışabilme, ayrıca html geliştirip kullanabilen tam teşekküllü ağ DBMS'leri haline geldi. - veritabanı sayfaları.

PC için tüm DBMS'ler üç türe ayrılabilir:

1. Veritabanlarıyla çalışmanın ancak bu sistemin piyasaya sürülmesinden sonra veritabanlarıyla çalışan bağımsız programlar oluşturma olasılığı olmadan mümkün olduğu, kelimenin tam anlamıyla veritabanı yönetim sistemleri. Bu sistemler şunları içerir: Access, Paradox, dBase.
2. Hem veritabanlarıyla çalışmak için araçlara hem de işletim sisteminde yürütülebilir kullanıcı programları (uygulamalar) geliştirme yeteneğine sahip sistemler, yani yazılım geliştirme araçları - FoxPro.
3. Veritabanlarıyla çalışmak için kullanıcı programları geliştirmeye yönelik sistemler - Clipper, Clarion.

Tüm bu tür VTYS'ler aşağıdakiler için araçlar içerir:

• veritabanları oluşturmak ve yapılarını değiştirmek; dizin dosyaları oluşturma;
• veritabanlarıyla tablo biçiminde veya alanların satır satır düzenlenmesiyle standart bir form biçiminde çalışmak; verileri düzenlemek, kayıt eklemek, kayıtları silmek, çeşitli veritabanı tablolarından verilerle çalışmak, hesaplamak mümkündür. karmaşık ifadeler belirli koşullar için vb.;
• bir veri tabanı veya bellek değişkenleriyle ilişkili düzenlenebilir alanlara ek olarak kontrollere sahip ekran formlarının geliştirilmesi farklı tür düğmeler şeklinde; açılır listeler vb. gibi daha karmaşık nesneler;
• basılı formların oluşturulması - gruplara ve toplamlara (toplam, sayı, ortalama, maksimum, minimum, vb.) göre hesaplanan değerlerin ve toplamların alınmasıyla, veri gruplandırmalı karmaşık bir yapının raporları;
• karmaşık veri işleme için yazılım modüllerinin geliştirilmesi;
• çok karmaşık bir yapıya sahip sorgular oluşturmak - çeşitli veritabanlarından gelen verileri kullanmak, verileri seçmek için karmaşık koşullar belirlemek, verileri sıralamak ve gruplandırmak.

Geliştirici odaklı sistemlerde ayrıca bir menü, bir yardım sistemi ve yukarıdaki bileşenlerin tümünü içeren ve yürütülebilir bir programda derlenen bir proje geliştirmek mümkündür.

VTYS seçimini belirleyen önemli faktörler şunlardır:

• Bilgilerin diğer işletim sistemi uygulamalarıyla değiş tokuş edilmesini sağlayan bir veritabanı formatı. En yaygın formatlardan biri, dBase, FoxBase, FoxPro, Visual FoxPro, Clipper'ın birlikte çalıştığı dbf formatıdır. Tüm MS Office uygulamaları tarafından "anlaşılır". Bu veritabanlarından gelen veriler Word, Excel, Access'e aktarılabilir. Clarion, Paradox, Access'in kendi veri biçimleri vardır.
• Verilerin gizliliğinin ve mahremiyetinin sağlanması program geliştirici odaklı olmayan sistemlere sahiptir: Access, Paradox. Ancak bu faktör, farklı kullanıcıların haklarının kolayca ayırt edilebildiği özel bir sunucuda veri depolanırken uygulanabilir.

Tüm modern DBMS, tek bir veritabanıyla birçok kullanıcının yerel ağındaki işletim modlarını destekler. Bazılarında veritabanlarının, ekran formlarının, raporların, standart uygulamaların hızlandırılmış gelişimi için "sihirbazlar", "oluşturucular" ve "ifade oluşturucular" bulunur.

OC Windows 95'te çalışmak üzere tasarlanan DBMS'nin en son sürümleri, hızlı uygulama geliştirme araçları olan RAD sistemleri (Hızlı Uygulama Geliştirme) sınıfına aittir ve nesne yönelimli bir programlama diline sahiptir. Bunlar Visual FoxPro, MS Access, Visual dBase gibi sistemlerdir.

İlişki sonrası veritabanları

Şu anda, çok boyutlu tablolar biçimindeki bir veri modeline (örneğin, InterSystems Corporation'ın Önbellek sisteminde) dayanan ve nesne yönelimli bir yaklaşım ilkelerinin yaygın kullanımına dayanan sözde ilişki sonrası DBMS de bilinmektedir. veritabanlarının düzenlenmesinde ve programlanmasında.

Veritabanı sunucuları

Sunucular, yerel ve küresel bilgisayar ağlarında yaygın olarak kullanılmaktadır: istemcilere - iş istasyonlarına ve / veya diğer sunuculara hizmet vermek için bilgisayarlar ve yazılım araçları.

Sunucu örnekleri şunlar olabilir:

• tüm iş istasyonları için paylaşılan bir dosya deposunu koruyan bir dosya sunucusu;
• küresel İnternet hakkında bilgi sağlayan bir İnternet sunucusu;
• e-posta ile çalışma sağlayan bir posta sunucusu;
• veritabanı sunucusu - yerel bir ağ üzerinden istekleri alan ve isteğe karşılık gelen bilgileri döndüren bir DBMS.

"Veritabanı sunucusu" terimi genellikle hem sunucu hem de istemci bölümleri dahil olmak üzere "istemci-sunucu" mimarisine dayalı tüm DBMS'ye atıfta bulunmak için kullanılır. En yaygın sunucular şu anda Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2 Universal DataBase, Informix, vb.'dir. Bu sunuculardaki bir veritabanının boyutu bir milyon terabayta ulaşabilir.

2.5. Dağıtılmış veritabanları

Dağıtılmış veri tabanı yönetim sistemlerinin temel görevi, bir bilgisayar ağının bazı düğümlerinde bulunan yerel veritabanlarını, ağın herhangi bir düğümünde çalışan bir kullanıcının tüm bu veritabanlarına tek bir veritabanı olarak erişebilmesi için entegre etmenin bir yolunu sağlamaktır.

Homojen ve heterojen dağıtılmış veritabanları mümkündür. Homojen durumda, her yerel veritabanı aynı VTYS tarafından yönetilir. Heterojen bir sistemde, yerel veritabanları farklı veri modellerine ait olabilir. Heterojen veritabanlarının ağ entegrasyonu çok zor problem. Teorik düzeyde birçok çözüm biliniyor, ancak şu ana kadar ana sorunla baş etmek mümkün olmadı: entegre sistemlerin yetersiz verimliliği. Bir ara görev daha başarılı bir şekilde çözülür - heterojen SQL odaklı sistemlerin entegrasyonu. Bu, SQL dilinin standartlaştırılmasıyla büyük ölçüde kolaylaştırılmıştır.

Dağıtılmış bir DBMS örneği System R*'dir. Bu sistemde uygulama geliştiriciler ve son kullanıcılar SQL dil ortamında kalmaktadır. SQL kullanma yeteneği, System R*'nin verilerin konumu konusunda şeffaf olmasına bağlıdır. Sistem, kullanıcının isteğinde belirtilen veri nesnelerinin mevcut konumunu otomatik olarak algılar; SQL deyimleri dahil olmak üzere aynı uygulama programı farklı ağ düğümlerinde yürütülebilir. Aynı zamanda her ağ düğümünde, sorgu derleme aşamasında, dağıtık sistemdeki verilerin konumuna göre en uygun sorgu yürütme planı seçilir.

Okuyucu

İş unvanı	dipnot

Atölyeler

atölye adı	dipnot

sunumlar

sunumun başlığı	dipnot
Konu 2 için sunumlar

Saklanan bilgilerin niteliğine göre veritabanlarının sınıflandırılması hakkında daha ayrıntılı konuşarak, olgusal ve belgeselden bahsedeceğiz.

Faktörografik türdeki sistemlerde, veri tabanı, konu alanındaki kullanıcının ilgisini çeken nesneler hakkındaki bilgileri "gerçekler" biçiminde depolar (örneğin, çalışanlar hakkında biyografik veriler, üreticilerin ürün çıktılarına ilişkin veriler, vesaire.). Bir kullanıcı talebine yanıt olarak, kendisini ilgilendiren nesne (nesneler) hakkında gerekli bilgiler veya gerekli bilgilerin veritabanında olmadığına dair bir mesaj verilir.

Belgesel veritabanlarında, bir depolama birimi bir belgedir (örneğin, bir yasanın veya bir maddenin metni) ve talebine yanıt olarak, kullanıcıya belgenin veya belgenin kendisinin bir bağlantısı verilir; ilgilendiği bilgiyi bul.

Belge tipi veritabanları farklı şekillerde organize edilebilir: depolama olmadan ve orijinal belgenin kendisinin makine ortamında saklanmasıyla. Birinci türdeki sistemler, bibliyografik ve soyut veritabanlarının yanı sıra bilgi kaynağına atıfta bulunan veritabanı dizinlerini içerir. Bir belgenin tam metninin saklanmasını sağlayan sistemlere tam metin denir.

Belge tipi sistemlerde, arama hedefi yalnızca belgelerde saklanan bazı bilgiler değil, belgelerin kendisi de olabilir. Böylece “belirli bir zaman diliminde kaç belge oluşturuldu” gibi sorgulamalar yapılabilmektedir.Genellikle arama kriterleri arasında “belgenin kabul tarihi”, “kim tarafından” ve diğer “çıktı verileri” yer almaktadır. özellikler olarak belgeler.

Veri depolama yöntemine göre veritabanı sınıflandırması

Bilgi depolamanın doğasına göre sınıflandırılan veritabanları hakkında daha ayrıntılı olarak konuşarak, merkezi ve dağıtılmış veritabanlarının, birkaç kullanıcının aynı bilgilere (çok kullanıcılı, paralel erişim modu) aynı anda erişme olasılığını ima ettiğini vurgulayacağız. Bu, tasarımlarında ve veritabanının çalışması sırasında belirli sorunları ortaya çıkarır.

Şekil 4 - Merkezi bir veritabanı örneği

Dağıtılmış veritabanlarında ayrıca özellikler veritabanının fiziksel olarak farklı bölümlerinin farklı bilgisayarlarda bulunabilmesi, ancak mantıksal olarak kullanıcının bakış açısından tek bir bütün olması gerektiği ile ilgilidir.

Şekil 5 - Dağıtılmış veritabanlarına örnek

Veritabanı yazılımı, veritabanı yönetim sistemi (DBMS) olarak adlandırılır.

“DBMS” kavramı

Veritabanı yönetim sistemi, verilere erişen, bunların oluşturulmasına, değiştirilmesine ve silinmesine izin veren, veri güvenliğini sağlayan vb. bir dizi dil ve yazılım aracıdır. Genel olarak, bir DBMS, veritabanları oluşturmanıza ve bunlardan gelen bilgileri değiştirmenize izin veren bir sistemdir. Ve DBMS verilerine bu erişimi özel bir dil olan SQL aracılığıyla gerçekleştirir.

SQL, ana görevi sağlamak olan yapılandırılmış bir sorgulama dilidir. kolay yol veri tabanına bilgi okuma ve yazma.

Bu yüzden, en basit devre veritabanıyla çalışmak şöyle görünür:

Şekil 6 - Veritabanıyla çalışma şeması

Veri modeline göre sınıflandırma:

• 1. Hiyerarşik- bu, nesnelerden (verilerden) oluşan bir ağaç (hiyerarşik) yapı biçiminde bir veritabanı gösterimi kullanan bir veri modelidir. çeşitli seviyeler. Nesneler arasında bağlantılar vardır, her nesne daha düşük seviyedeki birkaç nesneyi içerebilir. Bu tür nesneler, bir ata (köke daha yakın bir nesne) ile bir alt öğe (daha düşük düzeydeki bir nesne) arasında ilişki içindeyken, ata nesnenin hiç çocuğu olmayabilir veya birden fazla çocuğu olabilirken, alt nesnenin olması gerekir. tek ataları vardır. Ortak bir ataya sahip olan nesnelere ikizler denir (programlamada, veri yapısına göre bir ağaca kardeşler denir);
• 2. Nesne ve nesne yönelimli- nesne yönelimli programlamada kullanılan, bilgilerin nesneler biçiminde sunulduğu bir veritabanı yönetim sistemidir. Nesne veritabanları, tablo odaklı olan ilişkisel veritabanlarından farklıdır. Nesne ilişkisel veritabanları, her iki yaklaşımın bir karışımıdır. Nesne veritabanları 1980'lerin başında kabul edildi;
• 3. Nesne-ilişkisel VTYS (ORDBMS)-- nesne yönelimli bir yaklaşımı uygulayan bazı teknolojileri destekleyen ilişkisel bir DBMS (RDBMS): nesneler, sınıflar ve kalıtım, veritabanı yapısında ve sorgu dilinde uygulanır.

Nesne-ilişkisel DBMS, örneğin, iyi bilinen Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL'dir;

• 4. İlişkisel veri modeli (RMD)-- bir mantıksal veri modeli, küme teorisi ve birinci dereceden mantık gibi matematiğin bu tür bölümlerinin veri işleme problemlerine bir uygulama olan uygulamalı bir veritabanı oluşturma teorisi. İlişkisel veritabanları, ilişkisel veri modeli üzerine kuruludur;
• 5. ağ veri modeli-- hiyerarşik yaklaşımın bir uzantısı olan mantıksal bir veri modeli, ağ veritabanlarında yapısal yönü, bütünlük yönünü ve veri işleme yönünü açıklayan titiz bir matematiksel teori;
• 6. işlevsel veri modeli bir nesneyi tanımlamak için bu yaklaşımı kullanır. İşlevsel model, bir nesneyi belirli bir içeriğe sahip bir kayıt veya bir B-ağacındaki bir demet olarak temsil etmek yerine, o nesne üzerinde hangi işlevlerin (veya işlemlerin) tanımlandığını söyler. Bir nesnenin temsili bir uygulama meselesidir ve daha düşük bir soyutlama düzeyinde tanımlanır.

Kalıcı Depolama Ortamına Göre Sınıflandırma:

• 1. İkincil bellekte veya geleneksel (eng. geleneksel veritabanı) - kalıcı depolama ortamı, genellikle bir sabit disk olan çevresel bir geçici olmayan bellektir (ikincil bellek).
• 2. DBMS, RAM'e yalnızca geçerli işleme için önbelleği ve verileri yerleştirir;
• 3. İçinde rasgele erişim belleği(İngilizce bellek içi veritabanı, bellekte yerleşik veritabanı, ana bellek veritabanı) - yürütme aşamasındaki tüm veriler RAM'dedir;
• 4. üçüncül bellekte(İngilizce üçüncül veritabanı) - kalıcı bir depolama ortamı, genellikle manyetik bantlara veya optik disklere dayanan, sunucudan ayrılmış bir yığın depolama aygıtıdır (üçüncül bellek). Sunucunun ikincil belleği, yalnızca üçüncül bellek veri dizinini, dosya önbelleğini ve geçerli işleme verilerini depolar; verilerin kendisinin yüklenmesi özel bir prosedür gerektirir.

İçerik sınıflandırması:

• 1. Coğrafi;
• 2. Tarihsel;
• 3. Bilimsel;
• 4. Multimedya;
• 5. Müşteri.

Dağılım derecesine göre sınıflandırma:

• 1. Merkezi veya konsantre (İngilizce merkezi veritabanı): bir bilgisayarda tam olarak desteklenen bir veritabanı.
• 2. Dağıtılmış (eng. dağıtılmış veritabanı): bileşenleri bir bilgisayar ağının çeşitli düğümlerinde bazı kriterlere göre bulunan bir veritabanı.
• 3. Heterojen dağıtılmış veritabanı: Farklı ağ düğümlerindeki dağıtılmış bir veritabanının parçaları, birden fazla DBMS aracılığıyla desteklenir.
• 4. Homojen dağıtılmış veri tabanı: farklı ağ düğümlerindeki dağıtılmış bir veri tabanının parçaları, aynı DBMS aracılığıyla desteklenir.
• 5. Parçalanmış veya bölümlenmiş (İngilizce bölümlenmiş veritabanı): veri dağıtım yöntemi, dikey veya yatay parçalamadır (bölümleme, bölümleme).
• 6. Çoğaltılmış veritabanı: Veri dağıtım yöntemi çoğaltmadır.

Veritabanı işleme teknolojisine göre sınıflandırma

• 1. Merkezi taban veri- bir bilgisayar sisteminin hafızasında saklanır. Bu bilgi işlem sistemi bir bilgisayar ağının bir bileşeni ise, böyle bir veri tabanına dağıtılmış erişim mümkündür. Veritabanlarını bu şekilde kullanma genellikle PC yerel alan ağlarında kullanılır;
• 2. Dağıtılmış veritabanı- bir bilgisayar ağının farklı bilgisayarlarında saklanan, muhtemelen kesişen ve hatta birbirini kopyalayan birkaç parçadan oluşur. Böyle bir veritabanıyla çalışmak, dağıtılmış bir veritabanı yönetim sistemi (RDBMS) kullanılarak gerçekleştirilir.

Veritabanı verilerine erişim yoluyla sınıflandırma:

• 1. Yerel erişime sahip veritabanları;
• 2. uzak (ağ) erişimli veri tabanları - ağ erişimli merkezi veri tabanı sistemleri, bu tür sistemlerin farklı mimarilerini önerir:
  • * dosya sunucusu;
  • * müşteri sunucusu.

Dosya sunucusu. Ağ erişimine sahip veri tabanı sistemlerinin mimarisi, ağ makinelerinden birinin merkezi makine (sunucu, dosyalar) olarak tahsis edildiğini varsayar. Böyle bir makinede paylaşılan bir merkezi veritabanı depolanır. Ağdaki diğer tüm makineler, kullanıcı sisteminin merkezi bir veritabanına erişimini destekleyen iş istasyonları olarak işlev görür. Veritabanı dosyaları, kullanıcı istekleri doğrultusunda ağırlıklı olarak işlenmek üzere iş istasyonlarına aktarılır. Aynı verilere yüksek erişim yoğunluğu ile bilgi sisteminin performansı düşer. Kullanıcılar ayrıca, özel olarak kullandıkları iş istasyonlarında yerel veritabanları da oluşturabilirler.

Müşteri sunucusu. Bu kavram, merkezi veritabanını depolamaya ek olarak, merkezi makinenin (veritabanı sunucusu) veri işlemenin büyük bölümünü gerçekleştirebilmesi gerektiğini ima eder. İstemci (iş istasyonu) tarafından verilen bir veri talebi, sunucuda bir arama ve veri alımı oluşturur. Alınan veriler (ancak dosyalar değil) ağ üzerinden sunucudan istemciye aktarılır. İstemci-sunucu mimarisinin özelliği, SOL sorgulama dilinin kullanılmasıdır.

Konu kullanım alanlarına göre sınıflandırma:

1. Belgesel ve belge veritabanları - belgelerin açıklamalarını içerir. Açıklamanın içeriğine bağlı olarak, BO (yalnızca belgenin bibliyografik açıklaması), BC (bibliyografik açıklama ve anahtar kelimeler) ve BKR (bibliyografik açıklama, anahtar sözcükler, özet veya özet) türlerinde dokümantasyon veritabanları vardır. Belge niteliği taşıyan belgelerin tam metinlerini içeren tam metin veritabanları da ortaya çıkmıştır.

Belgesel sistemler, kural olarak, iki döngülü bir şemaya göre oluşturulur: ilk döngü, bir belge veritabanı içerir ve otomatik belge arama için kullanılır, ikinci döngü, gerekirse, belgenin tam metninin yayınlanmasını sağlar. orijinal kaynağın kağıt üzerindeki bir kopyası, mikrofilm veya bir optik diskten (bazı durumlarda yüksek kapasiteli bir sabit diskten) ekranda metin görüntüler.

Bu sınıf, aşağıdaki veritabanı türlerini içerir:

• - yayınlanan bilimsel ve teknik belgelere göre;
• - sosyal bilimler alanında yayınlanmış belgelere göre;
• - patent belgelerine göre;
• - Ar-Ge, Ar-Ge, yazılım ile ilgili raporlara göre;
• - sektörler arası değişim materyallerine dayalı (bilimsel ve teknik başarılar, FPTO, IL, katalog, sergi bilgileri, vb.);
• - standartlara ve diğer düzenleyici ve teknik belgelere göre;
• - kütüphaneler, kitap yayıncılığı ve kitap satış organizasyonlarında oluşturulan bibliyografik veritabanları;
• - kitle iletişim araçları tarafından oluşturulan sosyo-politik bilgilere ilişkin soyut ve tam metin veritabanları;
• - yasama ve yasal bilgi veritabanı;
• -belgesel belgeografik yazılım özel tipler belgeler;
• - Arşiv belgelerinin veritabanı. Ülkede çeşitli türlerde DBD'nin durumunun analizi, şu anda dokümanografik türdeki DBD'nin, esas olarak bilimsel ve teknik bilgiler, sosyal bilimler, patent belgeleri alanında yayınlanan belgelere göre en büyük gelişmeyi aldığını göstermektedir. , bilimsel ve teknik bilgi sistemi çerçevesinde oluşturulan Ar-Ge raporları, Ar-Ge raporları ve diğer belge türleri.
• 2. Ürün veri tabanı sistemi - Ürün bilgisi, ana teknik ve ekonomik bilgi türüdür. Ürün verileri aşağıdakilerle karakterize edilir:
  • - devasa ve genellikle düzensiz bir terminoloji (10 milyondan 1 milyar öğeye kadar), yalnızca OKP 25 milyon pozisyon içeriyor, çizim ekonomisi sisteminde 16 milyona kadar bağlantı elemanı var, 6 milyondan fazla kimyasal bileşik vb. hakkında bilgi var;
  • - yaşam döngüsünün tüm aşamalarında uygulama ve ürün tanımının heterojenliği ve çok yönlülüğü;
  • - bireysel ürün gruplarını karakterize eden çok sayıda özellik (özellik) (200'e kadar özellik);
  • - ekonomik faaliyetin tüm alanlarını kapsayan, ürünlerin çeşitli uygulama alanları;
  • - ürünler ve diğer bilgi türleri arasında çok sayıda ve çeşitli bağlantılar (geliştiriciler ve üreticiler, bileşenler, ham maddeler ve kaynaklar ile iletişim, teknolojik süreçler, işler ve hizmetler, durum çevre ve benzeri.);
  • - çok sayıda ve çeşitli kullanıcı grubu kategorileri;
  • - ürünleri sınıflandırmak ve kodlamak için çok sayıda farklı ve ilgisiz sistemlerin varlığı (OKP, ESKD, ETNVT, malları tanımlamak ve kodlamak için uyumlaştırılmış bir sistem, bir barkod sistemi, endüstri ve yerel sistemler, vb.);

Ürün veri tabanı sisteminin kullanıcı sayısı on binlerce kişiye (sanayi ve Tarım 100 binden fazla, yönetim ve yürütme organları - 50 binden fazla, kooperatifler, kiralık ve bireysel işletmeler, vb.).

3. Ekonomik ve piyasa bilgisi - ekonomi ve piyasa bilgisi veritabanlarının ve bankalarının oluşturulması, düzenlenmiş bir piyasa ekonomisine geçişte toplumun işleyişinde önemli bir faktördür.

Önceki yıllarda, SSCB Devlet Planlama Komitesi'nin ASPR'si, Rusya Goskomstat'ın ESIS'i, Rusya Maliye Bakanlığı'nın ASFR'si, SSCB Gossnab'ın ACS'si, Rusya'nın OASU'su kapsamında ekonomik veritabanları oluşturulmuş ve işletilmiştir. Devlet Bankası, diğer bakanlıklar ve bölümler, işletmelerin ve kuruluşların bölgesel yönetim organları.

Düzenlenenler için bilgi desteğinin geliştirilmesi Pazar ekonomisi 2 ana faktöre dayanacaktır:

• - işletmeler ve kuruluşlar tarafından yönetim organlarına ve devlet istatistiklerine sunulan raporlama verilerinin hacminde azalma.
• - sosyo-ekonomik bilgilerde Federasyon Konseyi'nin, işletmelerin, kuruluşların, nüfusun, bölgesel ve sektörler arası yönetim organlarının bilgi ihtiyaçlarında önemli bir artış.

Bir sosyo-ekonomik ve piyasa bilgileri veri tabanının geliştirilmesindeki ana yön, aşağıdaki entegre veri tabanlarının oluşturulmasıdır:

1) muhasebe ve istatistik birimlerinin kayıtları ve veritabanı:

A. idari-bölgesel birimlerin sosyo-ekonomik kalkınma pasaportları (federasyon konuları, özyönetim makamları)

B. mülkiyet türüne bakılmaksızın ekonominin tüm sektörlerindeki yapısal ekonomik birimler, özellikle sanayi, tarım, inşaat işletmeleri, bilimsel ve tasarım kuruluşları, çiftlikler vb.

C. bina kayıtları.

• 2) ekonomik sektörlerin durumunun ve gelişiminin kapsamlı bir analizi için entegre veritabanları.
• 3) Faaliyetlerin, işletmelerin, kuruluşların ve bunların birliklerinin, bölgelerinin ve bölgelerinin yıllık bilançolarının veri tabanı.
• 4) Toplu nüfus sayımları, tek seferlik sayımlar ve örnek anketler veritabanı.
• 5) Banka havalelerine ilişkin veri tabanı.
• 6) Nüfusun gelir ve giderlerine ilişkin DB, aile bütçelerine ilişkin DB dahil.
• 4. Olgusal Sosyal Veri Tabanları - sosyal veriler, nüfus ve sosyal çevre hakkındaki verileri ifade eder. Nüfusla ilgili bilgiler, bireylerle ilgili cinsiyet, sosyal, tıbbi ve diğer kişisel verileri ve ayrıca bir bütün olarak ülkenin nüfusu ve bireysel bölgeleri ve nüfusun belirli grupları hakkında özet verileri içerir: emekliler, kiracılar, okul -yaştaki çocuklar, kadınlar vb.

Sosyal çevre hakkındaki bilgiler, boş yerler, şehir planlaması, şehir ekonomisi, şehir içi yolcu taşımacılığı, yasalar, ihlaller hakkındaki verileri içerir. toplum düzeni ve benzeri.

Sosyal veritabanlarının büyük çoğunluğu yerel yönetim sistemlerinde oluşturulur. Bu tür verilerin kaynakları, kural olarak, resmileştirilmiş belgelerdir.

Sosyal veritabanlarının tüketicileri nüfus, konut bakım ofisleri ve departmanlarından Federal Meclis'e kadar çeşitli düzey ve alanlardaki devlet organları ve ayrıca bilim adamlarıdır.

5. Ülkenin ulaşım sistemlerinin veritabanları - bir veri tabanı ağı tasarlamanın amacı, mevcut durumunu değerlendirmektir.

Bir parçası olarak belirli türler ulaşım ve bunların otomatik kontrol sistemleri oluşturulmuştur ve güçlü bilgi sistemlerinin yanı sıra ayrı veritabanları ve veri bankaları olarak işlev görmektedir.

Hava taşımacılığında, uçak bileti satışını otomatikleştiren bir Sirena bilgisayar ağı vardır. Ağ gelişiyor ve ülkenin tüm bölgesini kapsamalı.

Demiryolu taşımacılığında Ekspres sistem oluşturulmuştur. İşlevleri yalnızca tren biletlerinin rezervasyonunu ve satışını değil, aynı zamanda koltuk müsaitlik sertifikalarının verilmesini de içerir.

Bilgi alma sistemleri çerçevesinde deniz taşımacılığında "Nakliye şirketleri", "Limanlar", "Gemi tamir tesisleri". "Gemiler", filo ve limanların operasyonunu planlamak ve düzenlemek için veritabanlarını, teknik durum filo.

Karayolu taşımacılığında, bilgi erişim sistemleri çerçevesinde, hem ASNTI, "Buluşlar", "Normlar", "Standartlar", "Direktifler" dokümantasyon veri tabanları hem de "Garo", "Motorlu taşımacılık", "Likit olmayan varlıklar" gibi olgusal veri tabanları kullanılır. , "Ekonomi", "İnşaat".

• 6. Nüfus ve kuruluşlar için referans tabanları - gelişmiş ülkelerde, nüfus ve kurumlar için bilgi ve referans hizmetleri için veri tabanını kullanma uygulaması vardır. Bunu yapmak için, örneğin uçak ve tren tarifesi hakkında sertifikalar vermek üzere hava taşıyıcılarının veri tabanına erişim düzenlenir; vatandaşların ve kuruluşların adresleri ve telefonları hakkında; radyo ve televizyon programları hakkında; sergi düzenleme vb. hakkında Ayrıca, aşağıdaki türlerin ayırt edilebileceği özel bilgi ve referans veritabanları oluşturulur:
  • - ansiklopediler ve referans kitapları;
  • - firmaların, işletmelerin ve kuruluşların endeksleri;
  • - biyografik veriler ("Kim kimdir");
  • - yeni tüketim malları türlerinin açıklamaları;
  • - devlet sözleşmeleri, sübvansiyonlar vb. endeksleri

Ülkemizde bu tür veri tabanları, şu anda benzer hizmetleri sağlayan büyük referans servisleri tarafından, çoğunlukla manuel veya otomatik dosyalama dolapları kullanılarak geliştirilmektedir. Bazı referans BND türleri eksik.

7. Kaynak veritabanı sistemi - sorunlar doğal Kaynaklar bağımsızlığının ve refahının derecesini belirleyerek herhangi bir devletin gelişmesinde özel bir yer tutar.

Kaynakların durumunu kontrol etmek, analiz etmek ve tahmin etmek için bu konuda tam, güvenilir farkındalık, toplumun gelişmesi için olası yolların nesnel, bilimsel temelli değerlendirmeleri açısından öncelikli ihtiyaçlardan biridir.

Doğal kaynaklar veri tabanı sistemi, aşağıdakileri içeren bir dizi özelliğe sahiptir:

• - çeşitli veritabanı kaynak nesneleri türleri;
• - çeşitli kaynak türlerinin karşılıklı bağımlılığı ve birbirinin yerine geçebilirliği ve bu nedenle, bunlar hakkında bilgi bağlantısının ve karşılaştırılabilirliğinin sağlanması ihtiyacı;
• - hem merkezi hem de bölgesel ve departmanlara ait çok sayıda bilgi kaynağının varlığı;
• - bilgi akışlarında çeşitli bilgi sunumu biçimleri (dijital, metinsel, grafik, kartografik, vb.);
• - hem sensörler hem de manuel giriş yardımıyla elde edilen çok çeşitli hacimler ve bilgi akışlarının zamansal parametreleri;
• - kaynakların durumunun ve bir bölgenin çevresinin diğerleri üzerindeki etkisi.
• 8. Olgu temelleri ve bilimsel veri bankaları- modern sahne Bilimin gelişimi, niteliksel olarak yeni bir araştırma düzeyine geçişle karakterize edilir; bu, bilişim yöntemlerinin ve araçlarının yaygın kullanımıyla belirlenir - yasaların bilimi ve bilgi biriktirme, işleme ve iletme yöntemleri. Bilimde, bilişim yöntemlerinin ve araçlarının uygulanması, araştırmacıyı yalnızca bilinen bilgileri arama ve kullanıma hazırlama rutin çalışmasından kurtarmamalı, aynı zamanda problemleri çözmek için tek bir matematik teknolojisi hattının uygulanmasını sağlamalıdır - matematiksel modellerin formülasyonu ve bunların eksiksiz bilgi desteği, yazılım komplekslerinin oluşturulması ve görevlerin çözümünün gerçekleştirilmesi için gerekli tüm verilerle desteklenir. Bu hattın veri işlemede teknolojik boşluklar olmadan sürekli ve çalışır durumda olması önemlidir. Özünde, bu, farklı bilgilerin, ayrı veri kümelerinin ve bireysel programların tek bir bilgi ve yazılım ürününe kararlı bir şekilde dönüştürülmesinin yanı sıra, bilgisayar teknolojisi kullanılarak bu tür ürünlerin modern manipüle edilmesi yöntemlerinin kapsamlı bir şekilde uygulanmasıyla belirlenir.
• 9. Kültür ve sanat alanındaki veritabanları - sözlükbilimin otomasyonu için veritabanları, LDB'nin yurtdışında bulunan otomatik yayıncılık sistemleriyle entegre edilmesi durumunda önemli bir ekonomik etkiye sahip olabilir. toplu uygulama. Her üç türdeki veritabanlarının, birçok özel özelliğe sahip olmalarına rağmen, veri kompozisyonu açısından birbirleriyle önemli ölçüde kesiştiği unutulmamalıdır. Aynı zamanda, birçok veri tabanı oldukça büyüktür (yüz binlerce ve hatta milyonlarca kayda kadar), bu nedenle bunların oluşturulması ve bakımı önemli miktarda fon ve emek gerektirir.
• 10. dilsel veritabanları- Dilsel veritabanları (LDB), çeşitli düzeylerdeki (morfemden metne) dilbilimsel birimlere ilişkin verileri ve bu birimlerle ilgili çeşitli bilgileri içerir.

LDB'lerin üç ana uygulama alanı vardır:

• -çeşitli birimlerin çalışmasını sağlamak otomatik sistemler metin ve konuşma işleme ile ilgili (bilgi, uzman, eğitim sistemleri, konuşma analizi sistemleri, makine çevirisi vb.);
• - toplu ve özel amaçlar için sözlükbilimsel faaliyetlerin otomasyonu, yani sözlüklerin hazırlanması çeşitli tipler(eğitim, çeviri, normatif, açıklayıcı vb.);
• - araştırmacıların çalışmalarının otomasyonu: dilbilimciler, dil öğretmenleri ve diğer filologlar.

veritabanı depolama bilgileri

KONU 2 BND'NİN SINIFLANDIRILMASI

İncelenen konular:

1. Veritabanı sınıflandırması

2. VTYS sınıflandırması

Edebiyat:, bölüm 1, bölüm 2, bölüm 3.

BND karmaşık sistemlerdir ve sınıflandırmaları hem bir bütün olarak tüm BND için hem de bileşenlerinin her biri için ayrı ayrı yapılabilir. Her bileşen için sınıflandırma, birçok farklı özelliğe göre gerçekleştirilebilir.

1. Veritabanı sınıflandırması

1) Bilgi sunum şekline göre ayırt etmek görsel Ve ses sistemleri sistemlerin yanı sıra multimedya. Bu sınıflandırma, bilgilerin veritabanında saklandığı ve kullanıcılara sunulduğu biçimi gösterir: görüntü (karakter metni, resimler, çizimler, fotoğraflar vb.), ses veya farklı görüntüleme biçimlerinin kullanılması mümkündür. bilgi.

2) Veri organizasyonunun doğası gereği Veritabanı ayrılabilir yapılandırılmamış(anlamsal ağlar biçimindeki veri tabanı), kısmen yapılandırılmış(ör. düz metin veritabanları veya hipermetin sistemleri) ve yapılandırılmış(veritabanı yapısının ön tasarımını ve açıklamasını gerektirir, ancak bundan sonra verilerle doldurulabilirler). Bu nitelik, sembolik biçimde sunulan bilgileri ifade eder.

3) Yapılandırılmış veritabanı kullanılan model türüne göre veri ayrılır hiyerarşik, ağ, ilişkisel, karışık Ve çoklu model. Bilgi işlem teknolojilerinin gelişmesi, ortaya çıkmasına neden olmuştur. post-ilişkisel, nesne-ilişkisel veya melez , nesne odaklı , çok boyutlu DB.

4) Depolanan bilgi türüne göre Veritabanı ikiye ayrılır belgeseller Ve alfabetik sırayla. Belgesel temeller arasında, bibliyografik, soyut Ve tam metin.

İLE alfabetik sırayla Veritabanları çeşitli sözlükler, sınıflandırıcılar, başlıklar vb. içerir. Genellikle belgesel veya olgusal veritabanlarıyla birlikte referans olarak kullanılırlar.

İÇİNDE belgeseller Veritabanındaki depolama birimi bir belgedir ( Örneğin, kanun veya madde metni). Belgelerin aranması ve düzenlenmesi, içeriklerine göre gerçekleşir. En basit arama yöntemi, kullanmaya dayalıdır. Tanımlayıcılar – anahtar kelimeler belgenin içeriğini karakterize eden sorunlu alandan. Talepten çıkarılan koleksiyonları, belge tanımlayıcıları ("arama modeli") ile karşılaştırılır. Kullanıcının talebine yanıt olarak, kendisini ilgilendiren bilgileri bulabileceği belgeye bir bağlantı veya belgenin kendisi verilir.

sistemlerde olgusal veri tabanı, konu alanındaki kullanıcının ilgisini çeken nesneler hakkındaki bilgileri "gerçekler" biçiminde depolar ( Örneğin, çalışanlara ilişkin biyografik veriler, üreticilerin ürün çıktılarına ilişkin veriler, vb.). Kullanıcının isteğine cevaben kendisinden istenen bilgiler veya gerekli bilgilerin veri tabanında bulunmadığına dair bir mesaj görüntülenir.

5) Veri depolama ve bunlara erişim organizasyonunun doğası gereği ayırt etmek yerel Ve dağıtılmış DB.

Yerel veritabanı tek bir kullanıcı tarafından kullanılmak üzere tasarlanmış bir veri tabanıdır. Yerel veritabanları, her kullanıcı tarafından bağımsız olarak oluşturulabilir veya paylaşılan bir veritabanından alınabilir.

dağıtılmış veri tabanı birkaç kullanıcının aynı bilgiye aynı anda erişme olasılığını önermek (çok kullanıcılı, paralel erişim modu). Fiziksel olarak, veritabanının farklı bölümleri farklı bilgisayarlarda bulunabilir, ancak mantıksal olarak, kullanıcının bakış açısından, bunların tek bir bütün olması gerekir.

2. VTYS sınıflandırması

1) İletişim diline göre DBMS ayrılır açık(evrensel programlama dillerini kullanın), kapalı(kullanıcılarla kendi iletişim dilleri) ve karışık.

2) işleve göre DBMS ayrılır bilgilendirme Ve ameliyathaneler. Bilgi VTYS'si bilgilerin depolanmasını ve bunlara erişimi düzenlemenizi sağlar. Operasyonel VTYS karmaşık işlemler gerçekleştirmek Örneğin, otomatik olarak doğrudan veritabanında vb. depolanmayan toplu göstergeler almanıza izin verir.

3) Olası uygulamanın kapsamına göre ayırt etmek evrensel Ve uzman, etki alanına özgü DBMS(karmaşık nesneleri modellemek için güçlü ifade araçlarına sahip olmak).

4) "güç" ile DBMS ayrılır masaüstü Ve Kurumsal. karakteristik özellikler masaüstü DBMS teknik araçlar için nispeten düşük gereksinimler, son kullanıcıya odaklanma, düşük maliyet.

Kurumsal VTYS dağıtılmış bir ortamda çalışma, yüksek performans, sistem tasarımında işbirliğine dayalı çalışma desteği, gelişmiş yönetim araçlarına ve bütünlüğü korumak için daha geniş fırsatlara sahip olun. Bu sistemler karmaşık, pahalıdır ve önemli bilgi işlem kaynakları gerektirir.

Tablo 2.1 - En popüler masaüstü DBMS

VTYS	Üretici firma
görsel dBase	dBase Inc.
paradoks	çekirdek
Microsoft Erişimi	Microsoft
Microsoft Fox Pro	Microsoft
Microsoft Veri Motoru	Microsoft

Tablo 2.2 - Sunucu VTYS'si

VTYS	Üretici firma
kehanet	Oracle Corp.
Microsoft SQL Sunucusu	Microsoft
Informix	Informix
Sybase	Sybase

5) Baskın kullanıcı kategorisine odaklanarak DBMS ayırt edilebilir geliştiriciler için Ve son kullanıcılar için.

Geliştirici odaklı sistemler , mutlak:

¾ yüksek kaliteli derleyicilere sahip olmak;

¾ "devredilebilir" yazılım ürünlerinin yaratılmasına izin vermek;

¾ gelişmiş hata ayıklama araçlarına sahip;

¾ proje dokümantasyon araçlarını içerir;

¾ verimli karmaşık sistemler oluşturma yeteneğine sahip olur.

Ana Gereksinimler sunulan son kullanıcı sistemlerine, şunlardır:

¾ arayüzün rahatlığı;

¾ yüksek dil seviyesi;

¾ akıllı ipucu modüllerinin mevcudiyeti;

¾ kasıtsız hatalara karşı artırılmış koruma ("kusursuz") vb.

3. Veri bankalarının sınıflandırılması

1) Kullanım Şartları ücretsiz ve ücretli arasında ayrım yapın. Ücretli ticari ve kar amacı gütmeyen ayrılmıştır.

Kâr amacı gütmeyen veritabanı kendi kendine yeterlilik ilkesine göre hareket edin ve kendilerine kar elde etme hedefi koymayın (bilimsel, kütüphane veya sosyal açıdan önemli C&D).

Yaratmanın asıl amacı ticari BND bilgi faaliyetlerinden kar elde etmektir.

2) mülkiyet biçimine göre BND devlet ve devlet dışı (özel, grup, kişisel) olarak ikiye ayrılır.

3) Erişilebilirlik derecesine göre genel ve kısıtlı erişim arasında ayrım yapın .

4) Konu alanı kapsamına göre BND farklı "bölümlerde" sınıflandırılabilir:

¾ bölgesel (dünya çapında, ülke, şehir vb.);

¾ geçici (yıl, ay, yüzyılın başından beri vb.);

¾ departman ;

¾ sorun ( konu ile ilgili ) .

5) Kullanıcı etkileşiminin doğası gereği BND aktif ve pasif olarak ayrılır. İÇİNDE pasif bağ başrol kullanıcıya aittir. İÇİNDE aktif Sistem davranışı kendi başına değiştirebilir.

6) Baskın bilgi işlemenin doğası gereği OLTP - sistemleri (Çevrimiçi İşlem İşleme) arasında ayrım yapın ) – çevrimiçi işlem işleme sistemleri(çok sayıda oldukça basit sorgu uygulayın) ve OLAP - sistemler (On - Line Analytical Processing ) – analitik veri işleme sistemleri(karmaşık analitik veri işlemeyi uygulayın) veya stratejik karar destek sistemleri (DSS).

Yirminci yüzyılın 90'larının ortalarına kadar. Veritabanı, statik veritabanları olarak anlaşıldı ( OLTP ). 90'ların ortalarında DB sınıfında OLTP o kadar çok kronolojik bilgi birikti ki, veritabanının hacmi önemli ölçüde arttı ve performans düşmeye başladı. Örneğin, dekanlığın işi çoğu zaman mevcut akademik yıl hakkında ayrıntılı veriler gerektirir. Aynı zamanda geçmiş yıllara ait geriye dönük veriler de veri tabanında saklanmaktadır. Bu tür verilere çok daha az sıklıkta ve çoğunlukla toplu biçimde ihtiyaç duyulur. Örneğin, son üç yarıyılda sadece mükemmel notlar alan öğrencilerin isimlerini verin.

Tablo 2.3 - Karşılaştırma OLTP ve OLAP

Karakteristik	OLTP	OLAP
Baskın İşlemler	Veri girişi, arama	Veri analizi
isteklerin doğası	Çok sayıda basit işlem	Karmaşık işlemler
Depolanmış veri	operasyonel, ayrıntılı	Geniş bir zaman dilimini kapsayan, toplu
aktivite türü	Operasyonel, taktiksel, karmaşık olmayan kullanım	Analitik, stratejik: ilişkilerin tahmin edilmesi, modellenmesi, analizi ve tanımlanması, istatistiksel kalıpların tanımlanması
Veri tipi	yapılandırılmış	heterojen
Veri tutma süresi	bir yıla kadar	Birkaç on yıla kadar
veri değişkenliği	değişiyor	Eklendi
veri sıralama	herhangi bir alan için	kronolojik olarak
İşlenen bilgi miktarı	Küçük	Çok büyük
İşleme hızı	Orta	Çok yüksek
	Sıklıkla ve küçük porsiyonlarda	Nadiren ve çok büyük porsiyonlarda

Ayrı veritabanları, bir veya daha fazla uygulamalı sorunu çözmek için gerekli tüm verileri veya herhangi bir konu alanıyla ilgili verileri (örneğin, finans, öğrenciler, öğretmenler vb.) birleştirebilir. İlki genellikle denir uygulamalı veritabanları , ve ikinci - konu veritabanları (kuruluşun bilgi uygulamalarına değil, amaçlarına karşılık gelir).

Konu veritabanları veri öğeleri kümesi, uygulama veritabanlarının veri öğeleri kümelerini içerdiğinden, mevcut ve gelecekteki uygulamalar için destek sağlamaya izin verir. Sonuç olarak, konu veritabanları gayri resmi, değişen ve bilinmeyen sorguların ve uygulamaların (veri gereksinimlerinin önceden belirlenemediği uygulamalar) ele alınması için temel sağlar. Bu tür bir esneklik ve uyarlanabilirlik, konu veritabanlarına dayalı olarak oldukça istikrarlı bilgi sistemleri oluşturmayı mümkün kılar, örn. eski uygulamaları yeniden yazmak zorunda kalmadan çoğu değişikliğin yapılabileceği sistemler.

giriiş

Bölüm 1. Veritabanı Temelleri

1.1.Veri tabanlarının sınıflandırılması

1.3 Veritabanı açıklama modelleri

1.4. Masaüstü DBMS Temelleri

1.5.Veri tabanları için gereklilikler ve standartlar

Bölüm 2. Microsoft Access veritabanıyla çalışma

2.1. Masaüstü veritabanı Microsoft Access'in temelleri

2.2. Microsoft Access veritabanıyla çalışma

Çözüm

Kullanılan literatür listesi

giriiş

Bizi çevreleyen dünyada dolaşan bilgi akışı çok büyük. İçinde

zaman artma eğilimindedirler. Bu nedenle herhangi bir organizasyonda

büyük ve küçük, böyle bir yönetim organizasyonu sorunu var

en verimli çalışmayı sağlayacak veriler. Bazı

kuruluşlar bunun için dosya dolaplarını kullanır, ancak çoğu kişi tercih eder

bilgisayarlı yöntemler - verimli bir şekilde depolamanıza izin veren veritabanları,

büyük miktarda veriyi yapılandırın ve düzenleyin. Ve bugün temelsiz

Veriler, çoğu finansal, endüstriyel,

ticaret ve diğer kuruluşlar. Veritabanları olmasaydı, basitçe boğulurlardı

bilgi çığ.

Mevcut bilgileri bilgisayar tabanına dönüştürmek için birçok iyi neden vardır. Artık bilgileri bilgisayar dosyalarında depolamanın maliyeti kağıt üzerinde olduğundan daha ucuz. Veritabanları, bilgileri depolamanıza, yapılandırmanıza ve geri almanıza olanak tanır.

kullanıcı için optimum. Bu konu şu anda alakalı, çünkü. İstemci/sunucu teknolojilerinin kullanılması, karmaşık veri işlemeye ve depolamalarının merkezileştirilmesine dayandığından, önemli miktarda para ve en önemlisi gerekli bilgileri elde etmek için zaman tasarrufu sağlayabilir ve ayrıca erişimi ve bakımı basitleştirebilir. Ayrıca bilgisayar, herhangi bir veri formatını, metni, çizimleri, el yazısı verileri, fotoğrafları, ses kayıtlarını vb. saklamanıza izin verir.

Bu kadar büyük miktarda saklanan bilgiyi kullanmak için, geliştirmenin yanı sıra

sistem cihazları, veri aktarım araçları, bellek, araçlar gereklidir

kullanıcının girmesine izin veren bir insan-bilgisayar diyaloğu sağlamak

veya saklanan verilere dayalı kararlar alın. Bu özellikleri sağlamak için

özel araçlar oluşturuldu - veritabanı yönetim sistemleri (DBMS).

Bu çalışmanın amacı, bir veritabanı ve bir veritabanı yönetim sistemi kavramını ortaya koymak ve ayrıca belirli bir örnek kullanarak bir masaüstü DBMS'nin çalışmasını ele almaktır.

1.1.Veri tabanlarının sınıflandırılması

Veritabanı, bir etki alanının bilgi modeli, bir veya daha fazla uygulama için en uygun şekilde kullanılabilecek şekilde minimum artıklıkla birlikte depolanan birbiriyle ilişkili verilerin bir koleksiyonudur. Veriler (dosyalar) harici bellekte saklanır ve problem çözmek için girdi olarak kullanılır.

DBMS, veritabanında depolanan verilerin merkezi yönetimini, bunlara erişimi ve güncel kalmasını sağlayan bir programdır.

Veri tabanı yönetim sistemleri, veriler arasında ilişki kurma yöntemine, gerçekleştirdikleri işlevlerin doğasına, uygulama kapsamına, desteklenen veri modellerinin sayısına, veri tabanı ile iletişim kurmak için kullanılan dilin doğasına ve diğerlerine göre sınıflandırılabilir. parametreler.

VTYS sınıflandırması:

· Gerçekleştirilen işlevlere göre, VTYS operasyonel ve bilgilendirici olmak üzere ikiye ayrılır;

· uygulama kapsamına göre, VTYS evrensel ve sorun odaklı olarak ayrılır;

· kullanılan iletişim diline göre, DBMS'ler, kullanıcıların veritabanlarıyla iletişim kurması için kendi bağımsız dillerine sahip olan kapalı ve iletişim için veri işleme dili operatörleri tarafından genişletilmiş bir programlama dilinin kullanıldığı açık olanlara ayrılır. veritabanı ile;

· Desteklenen veri modeli düzeylerinin sayısına göre, VTYS bir, iki ve üç düzeyli sistemlere ayrılır;

· veriler arasında bağlantı kurma yöntemine göre, ilişkisel, hiyerarşik ve ağ veritabanları ayırt edilir;

· veri depolamayı organize etme ve işleme işlevlerini gerçekleştirme yöntemine göre, veritabanları merkezi ve dağıtılmış olarak ayrılır.

Ağ erişimine sahip merkezi veritabanı sistemleri, dosya sunucusu veya istemci sunucusu olmak üzere iki ana mimari varsayar.

Dosya sunucusu mimarisi. Ağ makinelerinden birinin, paylaşılan bir merkezi veri tabanının depolandığı merkezi bir makine (ana dosya sunucusu) olarak tahsis edildiğini varsayar. Diğer tüm makineler iş istasyonu görevi görür. Kullanıcı istekleri doğrultusunda veritabanı dosyaları ağırlıklı olarak işlenmek üzere iş istasyonlarına aktarılır. Aynı verilere yüksek erişim yoğunluğu ile bilgi sisteminin performansı düşer.

İstemci-sunucu mimarisi. Bir ağdaki bilgisayarlar arasındaki bu etkileşim modeli aslında modern DBMS için standart haline geldi. Ağa bağlı olan ve bu mimariyi oluşturan bilgisayarların her biri kendi rolünü oynar: sunucu, sistemin bilgi kaynaklarının sahibidir ve yönetir, istemci bunları kullanma olanağına sahiptir. Merkezi veritabanının depolanmasına ek olarak, veritabanı sunucusu veri işlemenin büyük kısmını yönetir. İstemci (iş istasyonu) tarafından verilen bir veri talebi, sunucuda bir arama ve veri alımı oluşturur. Ayıklanan veriler ağ üzerinden sunucudan istemciye taşınır. İstemci-sunucu mimarisinin özelliği, SQL sorgulama dilinin kullanılmasıdır.

Veritabanı sunucusu, tüm iş istasyonlarından gelen istekleri aynı anda işleyen bir DBMS'dir. Kural olarak, istemci ve sunucu coğrafi olarak birbirinden ayrılır ve bu durumda dağıtılmış bir veri işleme sistemi oluştururlar.

1.2. DBMS işlevselliği

Bir DBMS'nin özellikleri şunlardır:

verim;

Veri tabanı düzeyinde veri bütünlüğünün sağlanması;

Veri güvenliğinin sağlanması;

Çok kullanıcılı ortamlarda çalışabilme;

Verileri içe ve dışa aktarma imkanı;

SQL dili kullanılarak verilere erişim sağlanması;

Talepte bulunma imkanı

Uygulama programları geliştirmek için araçların mevcudiyeti.

DBMS performansı şu şekilde değerlendirilir:

İsteklerin tamamlanması için geçen süre

bilgi alma hızı;

veritabanlarını diğer formatlardan içe aktarma süresi;

işlemlerin hızı (güncelleme, ekleme, silme gibi);

rapor oluşturma zamanı ve diğer göstergeler.

Veri güvenliği sağlanır:

Uygulama programlarının şifrelenmesi;

veri şifreleme;

verilerin bir parola ile korunması;

· veritabanına erişimin kısıtlanması (tabloya, sözlüğe vb.).

Veri Bütünlüğünün Sağlanması veri tabanındaki bilgilerin her zaman doğru ve eksiksiz kalmasını sağlayacak araçların varlığını ima eder. Verilerin belleğe nasıl girildiğine bakılmaksızın (çevrimiçi, içe aktarma yoluyla veya aracılığıyla) veri bütünlüğü korunmalıdır. özel program). Şu anda kullanılan DBMS, veri bütünlüğünü ve güvenilir güvenliği sağlama araçlarına sahiptir.

Veritabanı yönetim sistemi, verileri harici bellekte yönetir, güvenilir veri depolama ve uygun veritabanı dilleri için destek sağlar. önemli işlev DBMS, RAM arabelleklerini yönetme işlevidir. Genellikle DBMS, genellikle bilgisayarın RAM boyutunu aşan büyük boyutlu veritabanlarıyla çalışır. Geliştirilen DBMS, bunları değiştirmek için kendi disiplinleriyle kendi RAM arabellek setlerini korur.

En yaygın kullanılan veri tabanı yönetim sistemleri Microsoft Access ve Oracle'dır.

VTYS'deki çalışma aşamaları şunlardır:

veritabanı yapısının oluşturulması, yani tablonun her kaydını oluşturan alanların listesinin tanımı, alanların türleri ve boyutları (sayısal, metin, mantıksal vb.), veriler ve tablolar arasında gerekli bağlantıları sağlamak için anahtar alanların tanımı;

Varsayılan olarak tablo biçiminde sunulan standart form ve kullanıcı tarafından özel olarak oluşturulan ekran formları kullanılarak veritabanı tablolarına veri girilmesi ve düzenlenmesi;

tablolarda yer alan verilerin sorgulara ve programa dayalı olarak işlenmesi;

· raporların kullanılmasıyla ve raporların kullanılmadan bilgisayardan bilgi çıktısı.

Bu çalışma aşamaları çeşitli komutlar kullanılarak gerçekleştirilir.

Merkezi veri tabanı, yönetim kolaylığı, uzak sorgular için saha verilerinin gelişmiş kullanımı, daha yüksek işlem eşzamanlılığı, daha düşük işlem maliyetleri sağlar.

Dağıtılmış bir veritabanı, veri yönetimi işlevlerinin birkaç düğümde depolanmasını ve yürütülmesini ve sorgu yürütme sürecinde bu düğümler arasında veri aktarımını içerir. Böyle bir veritabanında, yalnızca çeşitli tabloları değil, aynı zamanda bir tablonun farklı parçaları da farklı bilgisayarlarda saklanabilir. Aynı zamanda, kullanıcı için veri depolamanın nasıl organize edildiği önemli değil, merkezi bir veritabanı gibi bir veritabanıyla çalışıyor.

1.3. Veritabanı açıklama modelleri

Üç tür veritabanı açıklama modeli vardır - hiyerarşik, ağ ve ilişkisel, aralarındaki temel fark, ilişkinin açıklamasının doğası ve veritabanının nesneleri ve nitelikleri arasındaki etkileşimdir.

Hiyerarşik model veritabanını tanımlamak için belirli sayıda seviyeden oluşan ağaç yapılarının kullanılmasını içerir. Bir "ağaç", düğüm adı verilen bir öğeler hiyerarşisidir. Öğeler, bir liste, bir koleksiyon, bir dizi özellik, nesneleri tanımlayan öğeler olarak anlaşılır.

Basit bir hiyerarşik yapıya örnek olarak, bir yükseköğretim kurumunun idari yapısı gösterilebilir ve unsurları şu şekildedir: "Üniversite - Fakülte - Grup". Belirli bir yapının hiyerarşisinin her seviyesinde farklı nitelikler kullanılabilir. Örneğin, üçüncü seviyenin nitelikleri şunlar olabilir: grubun uzmanlığı, üye sayısı, grup başkanının soyadı ve diğerleri.

Bu modelde, hiyerarşinin en üst seviyesinde yer alan ve bu nedenle üzerinde düğüm bulunmayan bir kök düğüm veya basitçe bir kök - "Üniversite" vardır. Modelin her düğümü, kendisine göre birden fazla konumlanmış yalnızca bir kaynağa sahiptir. yüksek seviye ve sonraki sınıflandırma seviyelerinde, bir, iki veya daha fazla düğüme sahip olabilir veya hiç olmayabilir.

Hiyerarşi ilkeleri:

· hiyerarşi her zaman kök tepe noktasından (veya ana düğümden) başlar;

Ağacın inşa edildiği kaynak düğüm, kök düğüm veya kısaca kök olarak adlandırılır ve bir ağacın yalnızca bir kökü olabilir;

Bir düğüm, içindeki nesneyi tanımlayan bir veya daha fazla öznitelik içerebilir;

oluşturulan düğümler, hem yatay yönde hem de dikey yönde "ağaç" içine gömülebilir;

· Alt düğümlere yalnızca kaynak düğüm aracılığıyla erişilebilir, bu nedenle her düğüme yalnızca bir erişim yolu vardır.

Modelin avantajı, yapısının basitliği, hiyerarşi ilkesinin özünün anlaşılmasının kolaylığı, destekleyen endüstriyel DBMS'nin mevcudiyetidir. bu model. Dezavantajı, hiyerarşideki yeni veritabanı nesneleri hakkındaki bilgileri dahil etme ve eski bilgileri kaldırma işlemlerinin karmaşıklığıdır.

ağ modeli yönlendirilmiş bir ağ biçiminde temel verileri ve aralarındaki ilişkileri açıklar. Bunlar, her alt öğenin birden fazla kaynak öğeye sahip olduğu ve yapının diğer herhangi bir öğesiyle ilişkilendirilebildiği nesneler arasındaki ilişkilerdir. Örneğin, bir eğitim kurumunun yönetim yapısında, "Öğrenci" alt öğesinin bir değil iki başlangıç ​​öğesi olabilir: "Öğrenci - Çalışma Grubu” ve “Öğrenci – ​​Yurt Odası”.

Ağ yapıları çok seviyeli olabilir ve değişen derecelerde karmaşıklığa sahip olabilir. En az bir çoktan çoğa ilişkisi olan ve uygulanması için karmaşık yöntemler gerektiren bir şema, karmaşık bir şemadır.

Ağ modeli tarafından açıklanan veri tabanı, her biri kayıtlardan oluşan alanlardan oluşur ve ikincisi de alanlardan oluşur. Ağ modelinin dezavantajı, karmaşıklığı ve veri tabanı yeniden düzenlendiğinde veri bağımsızlığını kaybetme olasılığıdır. Yeni kullanıcılar, yeni uygulamalar ve yeni sorgu türleri geldikçe, veritabanı büyür ve verilerin mantıksal görünümünü bozabilir.

ilişkisel model"ilişki" kavramına dayanmaktadır ve verileri tablolar şeklinde oluşturulmuştur. İlişki, yapısını koruyan minimum eylem nesnesinin tablo hücreleri - alanlardan oluşan bir tablo satırı (demet) olduğu, kendi adına sahip iki boyutlu bir tablodur.

Tablonun her sütunu, bu ilişkinin yalnızca bir bileşenine karşılık gelir. Mantıksal bir bakış açısından, ilişkisel bir veri tabanı, çeşitli konu içeriğine sahip bir dizi iki boyutlu tablo ile temsil edilir.

İçeriğe bağlı olarak, ilişkisel veri tabanı ilişkileri nesnel ve tutarlıdır. Nesnel ilişkiler, bir varlığın bir örneği olan herhangi bir nesne hakkında veri depolar. Bunlarda, niteliklerden biri nesneyi benzersiz bir şekilde tanımlar ve ilişkinin anahtarı veya birincil nitelik olarak adlandırılır (kolaylık olması için tablonun ilk sütununa yazılır). Kalan öznitelikler işlevsel olarak bu anahtara bağlıdır. Nesnel olarak, yinelenen nesneler olamaz ve bu, ilişkisel bir veritabanının ana sınırlamasıdır. Bağlantılı bir ilişki, aralarında kurulan bağlantılara göre birkaç nesne ilişkisinin anahtarlarını saklar.

Veritabanı öznitelikleri kümesi önceden sabitlenmemişse, bunları gruplandırmak için çeşitli seçenekler mümkündür, ancak seçilen yöntemden bağımsız olarak, tek tip gereksinimlere uyulmalıdır. Özellikle, veritabanı birçok ilişki içeriyorsa, bilgilerin sunumunda minimum fazlalığa sahip olmalıdır; veri tabanına dahil edilen öznitelikler, toplu hesaplamaların yapılmasını sağlamalıdır; veritabanına yeni öznitelikler eklendiğinde, ilişki kümelerinin yeniden oluşturulması minimum düzeyde olmalıdır.

İlişkisel modelin avantajları şunları içerir: oluşturma kolaylığı, anlama erişilebilirliği, oluşturma yöntem ve yöntemlerini bilmeden bir veritabanını çalıştırma yeteneği, veri bağımsızlığı, yapı esnekliği ve diğerleri. Modelin dezavantajları şunlardır: hiyerarşik ve ağ modellerine kıyasla düşük performans, karmaşıklık yazılım fazlalık.

1.4. Masaüstü VTYS'si

Masaüstü DBMS, bir ağ ve bir dosya sunucusu ("dosya sunucusu" mimarisi) içeren bir bilgi işlem modeli kullanmaları bakımından farklılık gösterir. Görevlerin karmaşıklığının artması, kişisel bilgisayarların ve yerel alan ağlarının ortaya çıkışı, yeni bir "dosya sunucusu" mimarisinin ortaya çıkması için ön koşullardı. Bu ağdan erişilebilen veritabanı mimarisi, ağdaki bilgisayarlardan birinin veritabanı dosyalarını depolayacak özel bir sunucu olarak atandığını varsayar. Kullanıcı istekleri doğrultusunda dosya sunucusundaki dosyalar, veri işlemenin ana bölümünün gerçekleştirildiği kullanıcı iş istasyonlarına aktarılır. Merkezi sunucu, temel olarak, verilerin kendisinin işlenmesine katılmadan yalnızca bir dosya depolama rolünü yerine getirir.

Çalışma şu şekilde yapılandırılmıştır:

Bir dizi dosya biçimindeki veritabanı, özel bir bilgisayarın (dosya sunucusu) sabit diskinde bulunur. var yerel ağ, her birine bir DBMS ve veritabanıyla çalışmak için bir uygulamanın kurulu olduğu istemci bilgisayarlardan oluşur. İstemci bilgisayarların her birinde, kullanıcılar uygulamayı çalıştırma olanağına sahiptir. Uygulama tarafından sağlanan kullanıcı arayüzünü kullanarak, bilgi almak/güncellemek için veritabanına bir istek başlatır.

Veritabanına yapılan tüm çağrılar, dosya sunucusunda bulunan veritabanının fiziksel yapısı hakkındaki tüm bilgileri kendi içinde kapsayan DBMS'den geçer. DBMS, dosya sunucusunda bulunan verilere çağrıları başlatır, bunun sonucunda veritabanı dosyalarının hangi kısmı istemci bilgisayara kopyalanır ve işlenir, bu da kullanıcı isteklerinin yürütülmesini sağlar (veriler üzerinde gerekli işlemler gerçekleştirilir). Gerekirse (veri değişiklikleri durumunda), veritabanını güncellemek için veriler dosya sunucusuna geri gönderilir. DBMS, sonucu uygulamaya döndürür. Kullanıcı arabirimini kullanan uygulama, sorgu yürütmenin sonucunu görüntüler. "Dosya sunucusu" mimarisinin bir parçası olarak, popüler sözde ilk sürümleri. dBase ve Microsoft Access gibi masaüstü DBMS.

Bu mimarinin aşağıdaki ana dezavantajları belirtilmiştir: birçok kullanıcı aynı verilere aynı anda eriştiğinde, performans keskin bir şekilde düşer, çünkü verilerle çalışan kullanıcının işini tamamlamasını beklemek gerekir. Aksi takdirde, bazı kullanıcılar tarafından yapılan değişikliklerin üzerine diğer kullanıcılar tarafından yapılan değişiklikler yazılabilir.

Bugüne kadar, masaüstü DBMS için iki düzineden fazla veri biçimi bilinmektedir, ancak satılan kopya sayısına göre en popüler olanları dBase, Paradox, FoxPro ve Access'tir. Son zamanlarda ortaya çıkan DBMS'den, Microsoft Data Engine'in - esasen bir sunucu DBMS olduğu da belirtilmelidir.<облегченную>Microsoft SQL Server sürümü, ancak öncelikle masaüstü ve küçük çalışma grubu kullanımı için tasarlanmıştır.

	Üretici firma
		http://www.dbase2000.com/
		http://www.corel.com/
Microsoft Erişimi 2000		http://www.microsoft.com/
Microsoft Fox Pro		http://www.microsoft.com/
Microsoft Visual Fox Pro		http://www.microsoft.com/
Microsoft Visual Fox Pro		http://www.microsoft.com/
Microsoft Veri Motoru		http://www.microsoft.com/

1.5.Veri tabanları için gereklilikler ve standartlar

Aşağıdaki temel gereksinimler, modern veritabanlarına ve sonuç olarak üzerine inşa edildikleri VTYS'ye uygulanır:

· Yüksek performans (bir talebe kısa yanıt süresi).

Sihirbazı kullanarak yeni bir veritabanı oluşturmak için şu adımları izleyin:

Dosya [Oluştur] komutunu yürütün

Açılan "Oluştur" iletişim kutusunda "Veritabanları" kısayolunu seçin. Sihirbaz tarafından sunulan veritabanlarının bir listesi ekranda görünecektir. Bu liste çok geniştir ve hemen kullanılabilecek veya diğer veritabanlarının oluşturulmasına temel teşkil edecek birkaç düzine farklı seçeneğe ulaşabilir. Örneğin, "İş Emirleri", "Faturalar", "İlgili Kişiler", "Olaylar", … vb.

Listeden size uygun olan örnek veri tabanını seçiniz ve Tamam butonuna basarak veri tabanı oluşturma sihirbazını başlatınız.

Açılan “Yeni veritabanı dosyası” iletişim kutusunda, Klasör açılır listesinden, oluşturulan veritabanını kaydetmek istediğiniz klasörü seçin ve Dosya adı alanına adını girin. Ardından Oluştur düğmesine tıklayın.

Bir sonraki iletişim kutusunda, sihirbaz size oluşturacağı veritabanının hangi bilgileri içereceğini söyler. Bu iletişim kutusunun altında aşağıdaki düğmeler bulunur:

İptal - sihirbazı sonlandırır;

Geri - sihirbazda bir önceki adıma dönmenizi sağlar;

Bitti - seçilen seçeneklerle veritabanı oluşturma sihirbazını başlatır ve bu düğmeye basmadan önce veritabanında saklanacak bilgiler görüntülenir.

Açılan iletişim kutusu iki liste içerir. İlki veritabanı tablolarının listesi, ikincisi ise seçilen tablodaki alanların listesidir. Bu liste, tabloya dahil edilecek alanları işaretler. Nadiren kullanılan alanlar dışında, genellikle hemen hemen tüm tablo alanları işaretlenir. Alanları işaretleyerek veya işaretlerini kaldırarak tablo alanlarını seçebilirsiniz. Tablo alanlarını seçtikten sonra İleri'ye tıklayın.

Bir sonraki diyalog penceresinde, önerilen örneklerden bir ekran tasarım tipi seçin ve İleri düğmesine tıklayın (bu durumda ekran, diyalog penceresinin sağ penceresinde seçebileceğiniz ekran tasarım tiplerini önizleme fırsatı sunar) .

Sihirbazın bir sonraki adımında, veritabanı için oluşturulan raporların türünü tanımlayabilirsiniz. Size uygun görünümü seçtikten sonra İleri düğmesine tıklayın (burada ayrıca olası seçenekler yinelenebilir).

Daha sonra açılan veri tabanı oluşturma sihirbazı iletişim kutusu, tüm raporlarda görünecek başlığını ve resmini (örneğin, şirketin ticari markası) belirtmenize olanak tanır. Bir resim kullanmayı seçerseniz, Evet kutusunu işaretleyin. Bu durumda, daha önce oluşturduğunuz bir resim içeren bir dosyayı seçmek için “Resim seç” iletişim kutusunu açan Resim düğmesi kullanılabilir hale gelir. Daha fazla ayar yapmak için İleri düğmesine tıklayın.

Bitir düğmesini tıklatarak son pencere iletişim kutusunda, belirtilen parametrelerle bir veritabanı oluşturmak için sihirbazı başlatırsınız. Geri düğmesini kullanarak önceki adımlardan herhangi birine dönebilir ve veritabanı ayarlarını değiştirebilirsiniz. Sihirbazın herhangi bir iletişim kutusunda, ek parametreleri daha fazla ayarlamayı reddederek Bitir düğmesine tıklayabilirsiniz. Bu durumda sihirbaz, çalışmasında varsayılan ayarları kullanır.

Bitir düğmesini tıklattıktan sonra sihirbaz, belirttiğiniz alanları içeren tablolardan, bilgileri girmek ve görüntülemek için basit formlardan ve basit raporlardan oluşan bir veritabanı oluşturmaya devam eder. Veritabanı oluşturma işlemini tamamladıktan sonra, tamamlanmış veritabanını hemen kullanabilirsiniz: verileri tablolara girin, görüntüleyin ve yazdırın.

Önerilen veritabanlarının seçenekleri size uymuyorsa, boş bir veritabanı oluşturabilir ve ona tablolar, sorgular, formlar ve raporlar ekleyebilirsiniz.

Böylece, daha sonra bilgilerin girileceği veritabanı tabloları oluşturmaya başlarsınız. Gelecekte, tablodaki veriler yeni verilerle desteklenebilir, düzenlenebilir veya tablodan çıkarılabilir. Verileri tablolar halinde görüntüleyebilir veya bazı kriterlere göre düzenleyebilirsiniz. Tablolarda yer alan bilgiler rapor oluşturmak için kullanılabilir. Ek olarak, veritabanında yer alan bilgilerin grafiksel bir yorumunu da verebilirsiniz. İlerleyen bölümlerde bu problemlerin çözümlerini öğreneceksiniz.

MS Access'te tablo oluşturma, veritabanı penceresinde gerçekleştirilir. Yeni bir veritabanında tablo oluştururken eylemlerinizin sırasını göz önünde bulundurun:

Oluşturduğunuz veritabanının penceresini açın ve “Tablolar” sekmesine gidin.

Veritabanı penceresinde Yeni düğmesine tıklayın.

Sağ tarafında daha fazla çalışma için bir seçenek listesi bulunan “Yeni Tablo” iletişim kutusu açılacaktır:

Tablo modu - tablo modunda yeni bir tablo oluşturmanıza olanak sağlar;

Yapıcı - tablo tasarımcısında yeni bir tablo oluşturmanıza olanak sağlar;

Tablo Sihirbazı - sihirbazı kullanarak yeni bir tablo oluşturmanıza olanak sağlar;

Tabloları içe aktar - tabloları harici bir dosyadan geçerli veritabanına aktarmanıza olanak tanır;

Tablolara bağlantı - harici dosyalardan tablolara bağlı tablolar oluşturmanıza olanak sağlar.

Bu tablodan size uygun bir tablo oluşturma seçeneğini seçin ve Tamam'a tıklayın.

Seçtiğiniz aracı kullanarak tablo yapısını oluşturun. Sihirbazı ve tasarımcıyı kullanarak bir tablo oluşturabilirsiniz.

Bir tabloyu içerdiği bilgilerle ilişkilendirmek için her tabloya bir ad verilir. Kaydet iletişim kutusunda tablo için bir ad belirtin ve Tamam'ı tıklayın.

Veritabanı adı gibi bir tabloyu adlandırırken, sekiz karakterle sınırlı olmanız gerekmez. Diğer veritabanı nesnelerinin adları gibi tablo adı da veritabanının kendisinde saklanır.

Alan adı, alan adı sütununun giriş alanına girilir. Alanları adlandırırken aşağıdaki kurallara uymalısınız:

Alan adı en fazla 64 karakter içerebilir, ancak çok uzun adlar belirleyerek bu olasılığı kötüye kullanmamalısınız;

Alan adı, nokta (.), ünlem işareti (!), köşeli ayraçlar () ve bazı kontrol karakterleri (ASCII kodları 0-31 ile) dışında harfler, sayılar, boşluklar ve özel karakterler içerebilir;

Alan adı boşlukla başlayamaz;

Aynı tablodaki iki alan aynı ada sahip olamaz;

Bu kurallara uyulmaması, MS Access DBMS aracılığıyla izlenir, ancak bazı durumlarda bu, tespit edilmesi zor hatalara yol açabilir, bu nedenle, pratik çalışmalarda yukarıdaki kurallara uyumu bağımsız olarak izlemeniz önerilir.

Tabloları görüntülerken tanınmalarını kolaylaştırmak için kısa adlar kullanmaya çalışmanız önerilir.

Metin;

Sayısal;

parasal;

Tezgah;

Tarih/Saat;

Mantıklı;

NOT alanı:

OLE nesne alanı;

Değiştirme ustası.

Metin alanları harfler, sayılar ve özel karakterler içerebilir. Maksimum alan genişliği 255 karakterdir.

Alan genişliğini değiştirmek için, "Alan özellikleri" bölümünün Alan boyutu satırında alan genişliğini belirleyen bir sayı belirtin (1'den 255'e kadar).

Veri türlerinin her biri, tasarımcı penceresinin Alan Özellikleri bölümünde görüntülenen kendi özelliklerine sahiptir.

Access'teki veri tiplerine ve tablo alanlarının bireysel özelliklerine baktıktan sonra, tablonun yapısını oluşturmaya başlayabiliriz. Access ile birlikte gelen Northwind veritabanında Orders tablosu oluşturma örneğini kullanarak bir tablo yapısı oluşturmaya bakalım. Bu tablo zaten Northwind veritabanında var, ancak bu tabloyu oluşturma sürecini gözden geçirmek çok faydalı olacaktır. Northwind veritabanının yapısını bozmamak için öncelikle örnek bir veritabanı oluşturun ve penceresini açın.

Tablo Tasarımı penceresindeki Alan Adı sütununa OrderCode yazın.

Veri Türü sütununa gitmek için Sekme veya Enter tuşuna basın. Aynı zamanda, iletişim kutusunun altındaki "Alan Özellikleri" bölümünde bilgilerin göründüğüne dikkat edin.

Veri Türü sütunu artık Metin değerine sahiptir. Dikdörtgenin sağ tarafındaki genişlet düğmesine tıklayın, tüm veri türlerini içeren bir liste göreceksiniz. Bu listeden, Sayaç değerini seçmek için fareyi veya yukarı ve aşağı tuşlarını kullanın ve Tab tuşuna basarak Açıklama sütununa gidin. Açıklama sütunu, alanlarınıza verdiğiniz açıklamadır. İleride bu tablo ile çalıştığınızda, OrderCode alanına her girdiğinizde bu açıklama MS Access ekranının altında görünecek ve bu alanın amacını size hatırlatacaktır.

Açıklama sütununa açıklayıcı metni girin ve Tab veya Enter tuşuna basarak bir sonraki alanla ilgili bilgileri girmeye geçin Tablodaki tüm alanlar için aynı şekilde bir açıklama girin.

Veri Sayfası görünümünde tablo oluşturma

Tablo oluşturmanın iki yolunu düşündük, şimdi üçüncüsüne geçiyoruz. Yöntemlerin her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Ancak bu tablo oluşturma yönteminin sadeliği, netliği ile sizi şaşırtacağına ve çok beğeneceğinize eminiz. Yeni Tablo iletişim kutusunda tablo oluşturma yöntemleri listesinde ilk sırada yer almasına şaşmamalı. Muhtemelen çoğu zaman kullanacaksınız.

Gerçekleştirmeniz gereken eylemlerin sırası aşağıdadır:

Veritabanı penceresinin "Tablolar" sekmesine gidin ve Oluştur düğmesine tıklayın.

Yeni Tablo iletişim kutusunda, seçenekler listesinden Tablo Modu'nu seçin ve Tamam'a tıklayın. Bu işlemlerin bir sonucu olarak, varsayılan olarak oluşturulan tabloyu içeren “Tablo” iletişim kutusu açılacaktır. Bu tablonun 20 sütunu ve 30 satırı vardır, bu başlamanız için yeterlidir. Bu tabloyu kaydettikten sonra elbette istediğiniz kadar satır ve sütun ekleyebilirsiniz.

Tablo alanlarının adları varsayılan olarak tanımlanmıştır, ancak gereksinimlerinizi karşılamaları olası değildir. MS Access, alanlara yeni adlar vermeyi çok kolaylaştırır. Bunu yapmak için, ilk alanın (başlığında Alan 1'i içeren) seçim alanına çift tıklayın. Alan adı vurgulanır ve yanıp sönen bir imleç görünür. İlk alanın adını girin ve Sekme tuşuna basın. Benzer şekilde, tablonuzun geri kalan alan adlarını aşağıdaki sütunlara girin.

Şimdi tablonuzun birkaç satırını doldurun, ileride girileceği forma bilgileri girin. Her şeyi aynı tarzda yazmaya çalışın (örneğin, ilk tarihi 14/10/09 olarak yazdıysanız, sonraki tarihi 3 Kasım 2009 olarak yazmayın). MS Access yanlış veri türünü ayarlarsa, değiştirebilirsiniz, ancak her şeyi bir kerede doğru girmek daha iyidir.

Dosya/Düzeni Kaydet komutunu yürüterek veya araç çubuğundaki Kaydet düğmesini tıklatarak tabloyu kaydedin. Açılan Kaydet iletişim kutusunda tabloya bir ad verin ve Tamam'a tıklayın.

Tablo için bir birincil anahtar oluşturmanız istendiğinde, Evet'e tıklayın; MS Access, fazladan satırları ve sütunları silerek tabloyu oluşturacaktır.

Şimdi, Access'in her alan için doğru veri türlerini seçtiğinden emin olun. Bunu yapmak için View/Table Designer komutunu çalıştırarak tablo tasarımcısı penceresine gidin. Tablonun yapısında size uymayan bir şey varsa gerekli değişiklikleri yapın.

Önceki bölümde filtrelerin kullanımına baktık ve bu bölümde daha fazlasına bakacağız. güçlü çare veri seçimleri - sorgular.

Uygulamada, genellikle belirli kriterleri karşılayan kayıtların bir bölümünü kaynak tablodan seçmek ve seçimi sıralamak gerekir. Kriterler, bir dizi koşulun bir kombinasyonu ile belirlenebilir. Örneğin, Minsk'ten belirli bir ürünün tedarikçileriyle ilgili kayıtları seçmeniz ve bunları şirket adına göre alfabetik olarak sıralamanız gerekir. Bu tür sorunları çözmek için, şunları yapabileceğiniz Sorgu Sihirbazı ve Sorgu Oluşturucu tasarlanmıştır:

Bir veya daha fazla tablodan kayıt seçmek için karmaşık kriterler oluşturun;

Seçilen kayıtlar için görüntülenen alanları belirtin;

Seçilen verileri kullanarak hesaplamalar yapın.

Numune Talebi nedir?

Daha önce, veritabanlarının temel amaçlarından birinin, veritabanlarıyla ilgili genel hükümleri ele aldığımızda, hızlı arama bilgi ve çeşitli soruların cevapları. Veritabanıyla ilgili olarak formüle edilen sorulara sorgu denir. MS Access, sorgu oluşturmak için sorgu oluşturucuyu ve MS Access SELECT deyimini kullanır.

"Kalıpla istek" nedir? Model sorgusu, bir veya daha fazla tablodan veri seçmek için etkileşimli bir araçtır. Bir sorgu oluştururken, kaynak tabloda kayıt seçme kriterlerini belirtmeniz gerekir. Bu durumda, özel bir dilde cümleler yazmak yerine, istek tasarımcısı penceresinde bulunan istek formunu doldurmanız yeterlidir. Form doldurarak talep oluşturma yönteminin öğrenilmesi ve anlaşılması kolaydır. Uygulama ile çalışma konusunda çok az beceriye sahip olan veya hiç olmayan kullanıcıların MS Access yeteneklerini etkin bir şekilde kullanmasına katkıda bulunur.

Gerekli tüm bilgiler Northwind veritabanının Müşteriler tablosundadır. Bu nedenle, bir istek oluşturmak için şu adımları izleyin:

Veritabanı penceresinde, Sorgular sekmesine gidin ve Oluştur düğmesine tıklayın.

Sorgu formundaki alanların sırası, ortaya çıkan tabloda göründükleri sırayı belirler. Bu listedeki bir alanın konumunu değiştirmek için aşağıdakileri yapın:

Fare işaretçisini, doğrudan alan adının üzerinde bulunan sütun seçim alanına getirin. İşaretçi bir oka dönüştüğünde, sütunu vurgulamak için düğmeyi tıklayın.

Bu konumda fare düğmesini tıklayın ve basılı tutun. İşaretçinin sonunda bir dikdörtgen görünecektir.

Sütunu gerekli yönde hareket ettirin. Kalın bir dikey çizgi mevcut konumunu gösterecektir.

Kalın dikey çizgi istenen konuma geldiğinde düğmeyi bırakın. Alan yeni yerine taşınacaktır.

Bir sorgu formu sütununu taşıma. Bazen bir sütunu taşımak için hemen seçmek mümkün olmayabilir. Sütun seçim alanına (alan adının hemen üzerinde bulunan küçük dikdörtgen) tıkladığınızdan emin olun. Sarma kolonu alabileceğiniz tek yer burasıdır. Bir alanı talep formuna aktarmak için alan adına çift tıklayın.

Otomatik Rapor'u okuyun.

Birkaç saniye içinde kullanıma hazır bir rapor ekranda görünecektir. Bu rapor, tablodaki tüm alanları içerir. İsimleri dikey olarak düzenlenmiştir. hacim tabloda göründükleri sırayla. Her alanın adının sağında tablodaki değeri görüntülenir.

Çözüm

Bunda dönem ödevi veritabanında depolanan verilerin merkezi yönetiminin, bunlara erişimin ve güncel tutulmasının uygulandığı bir veritabanı ve veritabanı yönetim sistemi kavramı düşünülmüştür. Bu nedenle, bir veritabanı, bir veya daha fazla bilgisayar dosyasında birlikte depolanan birbiriyle ilişkili verilerin bir koleksiyonudur. Ayrıca popüler DBMS'lerden biri olan Microsoft Access ile çalışmak da düşünüldü.

Microsoft Access veritabanı şunları sağlar: gerekli fonlar deneyimsiz bir kullanıcı için veritabanlarıyla çalışmak, onun kolayca ve kolayca veritabanları oluşturmasına, bunlara bilgi girmesine, sorguları işlemesine ve raporlar oluşturmasına olanak tanır. Ne yazık ki, yerleşik yardım sistemi acemi kullanıcıya nasıl çalışacağını net bir şekilde anlatmıyor, bu nedenle bir kılavuza ihtiyaç var.

Marchenko A.P. Microsoft Erişimi: Kısa kurs. - St.Petersburg: Peter, 2005. - s.56

Lazarev I.P.. “Aptallar için Microsoft Erişimi” St. Petersburg - Peter, 2004. - s.139.

Lazarev I.P.. "Aptallar için Microsoft Erişimi". St. Petersburg - Peter, 2004. - s. 196.

Marchenko A.P. Microsoft Access: Kısa Bir Kurs. - St.Petersburg: Peter, 2005. - 239.