Файл: Конспект лекций по учебной дисциплине по дисциплине мдк. 02. 02. Технология разработки и защиты баз данных.doc

По типу используемой модели данных выделяют три классических класса БД: иерархические, сетевые, реляционные. Развитие технологий обработки данных привело к появлению постреляционных, объектноориентированных, многомерных БД, которые в той или иной степени соответствуют трем упомянутым классическим моделям.

По топологии хранения данных различают локальные и распределенные БД.

По типологии доступа и характеру использования хранимой информации БД могут быть разделены на специализированные и интегрированные.

По функциональному назначению (характеру решаемых с помощью БД задач и, соответственно, характеру использования данных) можно выделить операционные и справочно-информационные. К последним можно отнести ретроспективные БД (электронные каталоги библиотек, БД статистической информации и т.д.), которые используются для информационной поддержки основной деятельности, и не предполагают внесение изменений в уже существующие записи, например, по результатам этой деятельности. Операционные БД предназначены для управления различными технологическими процессами. В этом случае данные не только извлекаются из БД, но и изменяются (в том числе добавляются) в том числе в результате этого использования.

По сфере возможного применения можно различать универсальные и специализированные (или проблемно-ориентированные) системы.

По степени доступности можно выделить общедоступные и БД с ограниченным доступом пользователей. В последнем случае говорят об управляемом доступе, индивидуально определяющем не только набор доступных данных, но и характер операций которые доступны пользователю.

Следует отметить, что представленная классификация не является полной и исчерпывающей. Она в большей степени отражает исторически сложившееся состояние дел в сфере деятельности, связанной с разработкой и применением баз данных.

2 Архитектура СУБД

Система управления базой данных (СУБД) - важнейший компонент информационной системы. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор. Основные функции СУБД:

• 
  управление данными во внешней памяти (на дисках);
  
• 
  управление данными в оперативной памяти;
  
• 
  журнализация изменениий и восстановление базы данных после сбоев;
  
• 
  поддержание языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
  

---

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты (см. рис.):

• 
  ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,
  
• 
  процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
  
• 
  п одсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
  
• 
  а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
  

Контрольные вопросы

1. 
   Определение БД и БнД. Состав и структура БнД.
   
2. 
   Понятие и назначение лингвистических средств БнД.
   
3. 
   Основные функции администратора БД.
   
4. 
   Структурированные и слабоструктурированные данные. Особенности представления.
   
5. 
   Классификационная схема моделей БД.
   
6. 
   Понятие «физического» и «логического» представления.
   
7. 
   Понятие физической и логической записи.
   
8. 
   Сходство и отличие процессов обработки данных средствами файловой системы и СУБД.
   

ЛЕКЦИЯ 3

Тема: Администратор базы данных и его функции. Пользователи баз данных.

ПЛАН

1 Цели администрирования и его актуальность для современных баз данных.

2 Должностная инструкция.

3 Администратор баз данных: классические подходы.

4 Процедура администрирования.

5 Набор функций администратора баз данных.

6 Инструментальные средства для АБД
ЛИТЕРАТУРА: [1], стр. 20 – 21
1 Цели администрирования и его актуальность для современных баз данных.

Администрирование базами данных предусматривает выполнение функций, направленных на обеспечение надежного и эффективного функционирования системы баз данных, адекватности содержания базы данных информационным потребностям пользователей, отображения в базе данных актуального состояния предметной области.

Необходимость персонала, обеспечивающего администрирование данными в системе БД в процессе функционирования, является следствием централизованного характера управления данными в таких системах, постоянно требующего поиска компромисса между противоречивыми требованиями к системе в социальной пользовательской среде. Хотя такая необходимость и признавалась на ранних стадиях развития технологии баз данных, четкое понимание и структуризация функций персонала, занятого администрированием, сложилось только вместе с признанием многоуровневой архитектуры СУБД (ANSI/X3/SPARC в 1975г.).

---

2 Должностная инструкция.

Администратор БД отвечает за целостность информационных ресурсов компании. На нем лежит ответственность по созданию, обновлению и сохранности связанных между собой резервных копий файлов, исходя из задач предприятия. Этот человек должен в мельчайших подробностях знать существующие механизмы восстановления программного обеспечения БД.

Возможны ситуации, при которых администратору БД потребуется на основе логических прикладных моделей создавать элементы физической схемы, а также поддерживать связь пользователей с системой и обеспечивать соответствующий уровень информационной безопасности, следя за тем, чтобы доступ к данным имели только те люди, которые в нем нуждаются.

Администратор БД должен уметь определять узкие места системы, ограничивающие ее производительность, настраивать SQL и программное обеспечение СУБД и обладать знаниями, необходимыми для решения вопросов оптимизации быстродействия БД.


3 Администратор баз данных: классические подходы.

Предполагается, что персонал администрирования данными в системе баз данных функционально состоит из нескольких лиц. В простейших случаях, что более характерно при работе с базами данных на PC - ориентированных ЭВМ, одно лицо может совмещать функции и пользователя, и персонала администрирования данными.

Первая группа называется администратором предметной области (администратор концептуальной схемы). Она несет ответственность за представление базы данных на концептуальном уровне архитектуры СУБД, общее для всех приложений рассматриваемой базы данных, за адекватное отображение в концептуальной схеме базы данных тех изменений, которые происходят в предметной области. Администратор предметной области должен обеспечить с этой целью реструктуризацию базы данных - изменение концептуальной схемы базы данных.

Вторая группа персонала - администратор баз данных (администратор хранения данных) - ответственна за представление базы данных в среде хранения, за эффективную и надежную эксплуатацию системы базы данных. В ее задачи входит настройка системы баз данных в среде хранения с целью повышения эффективности функционирования системы. Для этого при необходимости может производиться реорганизация базы данных, при которой могут изменяться структура данных, способы их размещения в пространстве памяти, используемые методы доступа к данным.

---

Третья группа - администратор приложений (администратор внешних схем) - обеспечивает поддержку базы данных для различных групп пользователей механизма внешнего уровня архитектуры СУБД. Она несет ответственность за всю совокупность внешних схем базы данных.

Наконец, администратор безопасности данных представляет пользователям полномочия на доступ к данным в базе данных и соответствующим образом настраивает системные средства защиты от несанкционированного доступа.

Может быть дана другая классификация групп администрирования - источник – журнал Oracle Professional, October 2001; см. Приложение 1.
4 Процедура администрирования.

Администрирование баз данных предполагает обслуживание пользователей базы данных. Можно провести аналогию между администратором баз данных и ревизором предприятия. Ревизор защищает ресурсы предприятия, которые называются деньгами, а администратор - ресурсы, которые называются данными. Нельзя рассматривать администратора баз данных только как квалифицированного технического специалиста, так как это не соответствует целям администрирования. Уровень администратора баз данных в иерархии организации достаточно высок:, чтобы определять структуру данных и право доступа к ним. Администратор должен знать как работает предприятие и как используются соответствующие данные; важным является не только техническая компетентность, но и понимание предметной области, а также умение общаться с людьми.

Администратор базы данных (АБД) должен координировать действия по сбору сведений, проектированию и эксплуатации базы данных, а также по обеспечению защиты данных. Он обязан учитывать текущие и перспективные информационные требования предметной области, что является одной из главных задач.

Правильная реализация функций администрирования базы данных существенно улучшает контроль и управление ресурсами данных предметной области. С этой точки зрения функции АБД являются больше управляющими, нежели техническими. Принципы работы АБД и его функции определяются подходом к данным как к ресурсам организации, поэтому решение проблем, связанных с администрированием начинается с установления общих принципов эксплуатации СУБД.

Важная задача АБД состоит в устранении противоречий между различными направлениями деятельности организации по создании концептуальной, а затем и логической схемы данных предметной области. Кроме определения данных и прав доступа, от АБД может потребоваться разработка процедур и руководств по ведению данных. В процессе сбора информации АБД должен уметь пользоваться своей властью и влиянием, обладать определенным стажем работы и хорошо разбираться в обстановке в компании. АБД необходимо установить эффективную взаимосвязь со всеми группами сотрудников, которым приходиться обращаться с базой данных.

---

Таким образом, можно сделать определенные обобщения.

Администратор базы данных - это:

• 
  управляющий данными, а не хозяин;
  
• 
  системный программист определенного профиля, а также эксперт высшего уровня, обеспечивающий службу эксплуатации решениями по процедурам и регламентам работы;
  
• 
  лицо, принимающее окончательное решение в своей области, и человек, обладающий способностями к общению, совместному планированию и компромиссам.
  

Надежность и достоверность - это ключевые понятия в деятельности администратора базы данных. Он должен уметь вести тщательное документирование всех действий по управлению базой данных.
5 Набор функций администратора баз данных.

1. 
   Консультирование аналитиков и программистов по особенностям используемой вервии СУБД и инструментов разработки, участие - совместно с аналитиками по проектированию базы данных - в логическом проектировании в том случае, если когда полезно учитывать специфические для СУБД или режима обработки данных рекомендации по проектированию базы данных.
   
2. 
   Планирование использования запоминающих устройств (дисковой памяти), в физическом проектировании базы данных.
   
3. 
   Ведение словаря-справочника.
   
4. 
   Сбор и анализ статистики функционирования базы данных, ее настройка для эффективной обработки данных и обслуживания пользователей.
   
5. 
   Управление представлением БД в среде хранения.
   

• 
  Настройка СУБД на конкретные условия применения может включать модификацию параметров организации среды хранения данных: выбор новых, более эффективных методов доступа. Обычно настройка системы позволяет изменить структуру хранимых данных с целью повышения производительности системы и возвращения используемой памяти для повторного использования.
  

6. 
   Реорганизация (реструктуризация) БД
   

• 
  Логическая реструктуризация - модификация концептуальной схемы с последующим приведением БД в соответствие с вновь сформированной схемой.
  

7. 
   Контроль целостности и восстановление базы данных.
   

• 
  Поддержка логической целостности (непротиворечивости) БД обеспечивается через объявление ограничений целостности модели в схеме БД, проверку при каждом обновлении данных или связей между ними. Для многих СУБД ограничения целостности поддерживаются только на уровне ввода данных в базу данных и ассоциируются с использованием экранных форм.
  
• 
  Проблема физической целостности БД возникает в связи с ее возможным разрушением в результате сбоев и отказов оборудования вычислительной системы. Развитые СУБД располагают средствами восстановления разрушенной БД, основанными на использовании ее контрольной копии и журнализации изменений.
  

---