Основные понятия и определения базы данных. (Лекция 2)

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.

База данных (БД) – именованная
совокупность данных, отражающая
состояние объектов и их отношений в
рассматриваемой предметной области.
Система управления базами данных
(СУБД) – совокупность языковых и
программных средств, предназначенных
для создания, ведения и совместного
использования БД многими
пользователями.

3.

Банк Данных (БнД) – это система
специальным образом организованных
данных – БД, программных, технических,
языковых, организационно-методических
средств, предназначенных для обеспечения
централизованного накопления и
коллективного многоцелевого
использования данных.
Приложения - это программы, с помощью
которых пользователи работают с БД.

4.

База данных – это
самодокументированное собрание
интегрированных записей
Кренке Д. Теория и практика построения баз данных

5.

Самодокументированность.

6.

Собрание интегрированных записей.
Биты
Байты, или
символы
Поля
Записи
Биты
Байты, или
символы
Поля
Записи
Файлы
Файлы
+
Метаданные
+
Индексы
+
Метаданные
приложения
БД

7.

1. Компоненты среды СУБД

8.

2. Архитектура БД.
Физическая и логическая независимость

9.

Пользов атель А1
Пользов атель А2
Пользов атель В1
Пользов атель В2
Пользов атель В3
Базов ый язык
+
подъязык данных
Базов ый язык
+
подъязык данных
Базов ый язык
+
подъязык данных
Базов ый язык
+
подъязык данных
Базов ый язык
+
подъязык данных
Внешняя
схема
Схемы и
отображения
создаются и
обслужив аются администратором
базы данных
Внешняя модель
Внешняя модель
Отображение концептуальный-в нешний
Концептуальная
схема
Концептуальная модель предметной области
Отображение концептуальный-в нутренний
Внутренняя
схема
Внутренняя модель
Файлы ОС
Структуры хранения операционной системы
Система
управ ления
базами данных
(СУБД)

10.

Внешний уровень
Внешняя модель (external model - view) – средства
представления концептуальной модели (ПО) с
точки зрения интересов конкретных
пользователей или конкретных приложений.

11.

Концептуальный уровень
Концептуальный уровень — центральное
управляющее звено, здесь БД представлена в
наиболее общем виде, который объединяет
данные, используемые всеми приложениями,
работающими с данной БД.

12.

Внутренний уровень
Внутренняя модель (internal model) – это
представление концептуальной модели ПО с
точки зрения способов хранения информации и
методов доступа.

13.

Отображения
Отображение внешний-концептуальный
определяет соответствие между некоторым
внешним представлением и концептуальным.
Отображение концептуальный-внутренний
определяет соответствие между концептуальной
моделью и внутренней моделью.

14.

Физический уровень
Физический уровень — собственно данные,
расположенные в файлах или в страничных
структурах, расположенных на внешних
носителях информации.

15.

3. Процесс прохождения пользовательского запроса
Пользователь
2
3
12
11
Внешняя
модель
4
СУБД
5
Системный буфер
6
10
8
7
9
БД
Концептуальная
модель
БМД
1
Рабочая область
Физическая
организация
ОС
БМД — это База Метаданных, где хранится вся информация об
используемых структурах данных, логической организации данных, правах
доступа пользователей и, наконец, физическом расположении данных.

16.

4. Пользователи банков данных
1) конечные пользователи:
- случайные
- регулярные
2) администраторы банка данных

17.

3) разработчики и администраторы приложений
- разработчик логической БД
- разработчик физической БД
- прикладные программисты

18.

1)
2)
3)
Основные функции группы
администратора БД:
Анализ предметной области.
Проектирование структуры БД.
Задание ограничений целостности при
описании структуры БД и процедур
обработки БД.

19.

4) Первоначальная загрузка и ведение БД.
5) Защита данных.
6) Обеспечение восстановления БД после
сбоев.
7) Анализ обращений пользователей БД.

20.

8) Анализ эффективности функционирования
БД.
9) Работа с конечными пользователями.
10) Подготовка и поддержание системных
средств.
11) Организационно-методическая работа по
проектированию БД.

21.

4. Модели данных
Понятие «данные» в концепции БД — это
набор конкретных значений, параметров,
характеризующих объект, условие,
ситуацию или любые другие факторы.

22.

Средства интерпретации данных должны
обладать гибкостью, позволяя, наряду со
стабильным базисом, представлять и
аспекты эволюции данных.
Такая гибкость должна обеспечивать возможности:
различные взгляды на одни и те же данные;
должна иметься возможность единообразного
представления различных данных.

23.

Модель данных — это некоторая абстракция,
которая, будучи приложима к конкретным
данным, позволяет пользователям и
разработчикам трактовать их уже как
информацию, то есть сведения, содержащие
не только данные, но и взаимосвязь между
ними.

24.

Модели данных
Инфологические
модели
Диаграммы
Бахмана
Ориентированные на
формат
документа
Даталогические
модели
Модель
сущностьсвязь (ER)
Документальные
модели
Дескрипрорные Тезаурусные
модели
модели
Иерархическая
Фактографические
модели
Физические
модели
Основанные
на файловых
структурах
Основанные
на страничносегментной
организации
ОбьектноТеоретикоТеоретикоориентиров
графовые множественные
анные
Сетевая
Реляционная
Бинарных
ассоциаций

25.

Инфологические (семантические) модели
отражают в естественной и удобной для
разработчиков и других пользователей
информационно-логический уровень
абстрагирования, связанный с фиксацией и
описанием объектов предметной области,
их свойств и их взаимосвязей.

26.

Инфологические модели используются на
ранних стадиях проектирования для
описания структур данных в процессе
разработки приложения,
а даталогические модели уже
поддерживаются конкретной СУБД.

27.

Документальные модели данных
соответствуют представлению о
слабоструктурированной информации,
ориентированной в основном на
свободные форматы документов, текстов
на естественном языке.

28.

Тезаурусные модели основаны на принципе
организации словарей, содержат
определенные языковые конструкции и
принципы их взаимодействия в заданной
грамматике.

29.

Дескрипторные модели – каждому
документу соответствовал дескриптор –
описатель. Дескриптор имел жесткую
структуру и описывал документ в
соответствии с теми характеристиками,
которые требуются для работы с
документами в разрабатываемой
документальной БД.

30.

Контрольные вопросы
В чем суть трехуровневой архитектуры СУБД?
Объясните разницу между внешней, внутренней и
концептуальной схемами?
Как трехуровневая модель СУБД обеспечивает
достижение независимости данных?
Назначение концептуального уровня. Какова роль
концептуальной схемы?
Каковы функции внешней модели трехуровневой
архитектуры СУБД?
Что такое модель данных? Какие модели данных
существуют?