Классификация субд по модели по способу организации по степени распределения

Системы управления базами данных¶

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД¶

• управление данными во внешней памяти (на дисках);
• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• 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,
• подсистему 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.

Классификации СУБД¶

По модели данных¶

Иерархические¶

Используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневого каталога, в котором имеется иерархия подкаталогов и файлов.

Примеры: Caché, Google App Engine Datastore API.

Сетевые¶

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Реляционные¶

Практически все разработчики современных приложений, предусматривающих связь с системами баз данных, ориентируются на реляционные СУБД. По оценке Gartner в 2013 году рынок реляционных СУБД составлял 26 млрд долларов с годовым приростом около 9%, а к 2018 году рынок реляционных СУБД достигнет 40 млрд долларов. В настоящее время абсолютными лидерами рынка СУБД являются компании Oracle, IBM и Microsoft, с общей совокупной долей рынка около 90%, поставляя такие системы как Oracle Database, IBM DB2 и Microsoft SQL Server.

Объектно-ориентированные¶

Управляют базами данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Этот вид СУБД позволяет работать с объектами баз данных так же, как с объектами в программировании в объектно-ориентированных языках программирования. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

Объектно-реляционные¶

Этот тип СУБД позволяет через расширенные структуры баз данных и язык запросов использовать возможности объектно-ориентированного подхода: бъекты, классы и наследование.

Зачастую все те СУБД, которые называются реляционными, являются, по факту, объектно-реляционными.

В данном курсе мы будем, в первую очередь, гооврить об этом виде СУБД.

Примеры: PostgreSQL, DB2, Oracle, Microsoft SQL Server.

По степени распределённости¶

• Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
• Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД¶

Файл-серверные¶

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Клиент-серверные¶

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.

Встраиваемые¶

Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы (API).

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Стратегии работы с внешней памятью¶

СУБД с непосредственной записью — это СУБД, в которых все измененные блоки данных незамедлительно записываются во внешнюю память при поступлении сигнала подтверждения любой транзакции. Такая стратегия используется только при высокой эффективности внешней памяти.

СУБД с отложенной записью — это СУБД, в которых изменения аккумулируются в буферах внешней памяти до наступления любого из следующих событий:

• контрольной точки;
• конец пространства во внешней памяти, отведенное под журнал. СУБД выполняет контрольную точку и начинает писать журнал сначала, затирая предыдущую информацию;
• останов. СУБД ждёт, когда всё содержимое всех буферов внешней памяти будет перенесено во внешнюю память, после чего делает отметки, что останов базы данных выполнен корректно;
• при нехватке оперативной памяти для буферов внешней памяти.

Такая стратегия позволяет избежать частого обмена с внешней памятью и значительно увеличить эффективность работы СУБД.

Источник

Что такое СУБД — функции и классификация

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Я продолжаю объяснять сложные компьютерные термины простыми словами.

Ранее мы уже разбирали понятие базы данных, и я вскользь упомянул о том, что для их создания и поддержки используется специально разработанный набор программ — система управления базами данных.

Поэтому сегодня подробно поговорим о СУБД и выясним, что это такое, какие функции выполняет, на какие виды делится.

СУБД — это.

Как вы уже могли догадаться, аббревиатура СУБД расшифровывается как «система управления базами данных». Википедия гласит, что это комплекс программных и языковых средств, обеспечивающий создание и функционирование баз данных.

Говоря простыми словами, СУБД — это комплекс программ, с помощью которых можно создавать базы данных, контролировать и изменять в них информацию.

Важность СУБД состоит в том, что сегодня без нее не обходится ни один крупный сайт. Особенно это касается интернет-магазинов, которые содержат тысячи карточек товаров, структурированных по различным параметрам: бренду, виду изделия, техническим характеристикам и так далее.

Возможности СУБД

Используя системы управления базами данных, пользователи могут:

1. создавать структуру БД;
2. редактировать (добавлять новую информацию и удалять ненужную) содержание и структуру БД;
3. сортировать данные;
4. искать информацию в базе;
5. выводить необходимые данные на монитор, сохранять их в файл, печатать на бумаге при наличии необходимой техники;
6. устанавливать защиту БД.

Из чего состоит СУБД

Система управления базами данных состоит из следующих компонентов:

1. ядро;
2. процессор языка БД;
3. подсистема поддержки времени исполнения;
4. внешние программы.

С помощью ядра происходит управление данными в оперативной и внешней памяти. Также оно необходимо для журнализации изменений, то есть для сохранения истории действий.

Процессор языка БД — оптимизирует запросы на извлечение и изменение данных. В его «обязанности» также входит генерация исполняемого внутреннего кода.

Подсистема поддержки времени исполнения нужна для интерпретации программ манипуляции данными.

Сервисные программы обеспечивают дополнительные возможности по обслуживанию БД.

Функции СУБД

СУБД выполняет несколько важных функций, обеспечивающих удобство пользователей и бесперебойную работу баз данных. В их числе:

1. поддержка языков баз данных;
2. управление данными во внешней памяти;
3. управление данными в ОЗУ с сохранением дискового кэша;
4. фиксирование сделанных в базе данных изменений;
5. резервное копирование и восстановление БД в результате сбоев.

Классификация

Существует несколько классификаций систем управления базами данных: по модели данных, степени распределенности и способу доступа к БД.

Вкратце пройдемся по каждой из них.

По модели данных

Здесь выделают следующие виды СУБД:

1. Иерарирхические. Базы данных представлены в древовидном виде и состоят из данных различных уровней.
2. Сетевые. Тот же иерархический подход, только здесь запись-потомок может иметь любое количество записей-предков.
3. Реляционные. Данные организованы в виде набора связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.
4. Объектно-ориентированные. Основываются на объектно-ориентированных языках программирования.
5. Объектно-реляционные. Сочетают в себе качества реляционных СУБД, дополненных объектно-ориентированными возможностями.

По степени распределенности

Выделяют следующие разновидности СУБД по степени распределенности:

1. локальные — вся СУБД хранится на одном компьютере;
2. распределенные — могут размещаться как на одном, так и на нескольких ПК.

По способу доступа

Еще одна классификация СУБД — по способу доступа. Здесь выделяют следующие виды:

1. Файл-серверные. Файлы данных хранятся на файл-сервере, СУБД — на каждом клиентском ПК, а доступ к базе данных возможен через локальную сеть.
2. Клиент-серверные. Вместе с базой данных располагается на сервере, а клиентские запросы обрабатываются централизованно.
3. Встраиваемые. Поставляются как часть определенного программного обеспечения и не требуют отдельной установки. Предназначены для хранения данных в пределах приложения и не подходят для коллективного использования в интернете.

» alt=»»>

Популярные СУБД

Теперь вы уже знаете почти все о системах управления базами данных, начиная определением понятия и заканчивая их классификацией. Для лучшего понимания термина вкратце пройдемся по самым популярным СУБД.

Oracle

Эта СУБД является одной из первых в мире. С момента появления в 1970-х годах она зарекомендовала себя в качестве надежной, функциональной, удобной в использовании системы.

Ее главным преимуществом считается большое количество возможностей, но из-за высокой стоимости лицензии она доступна только избранным корпорациям.

MySQL

Это одна из самых популярных СУБД. Благодаря открытому коду, использовать и модернизировать ее может почти каждый специалист.

MySQL поддерживает большое количество типов таблиц, имеет приятный интерфейс, синхронизируется с другими БД и является полностью бесплатной.

Microsoft SQL Server

СУБД от Microsoft оптимальна для использования на Windows, хотя устройства на Linux также ее поддерживают. Имеет простой интерфейс и обеспечивает надежную защиту БД. Однако стоимость лицензии остается высокой и отличается высоким потреблением ресурсов.

PostgreSQL

Эта СУБД является бесплатной и используется в основном на веб-сайтах. Благодаря своей универсальности может применяться на большинстве популярных платформ.

PostgreSQL — объектно-реляционная система управления базами данных, что дает ей преимущество над бесплатными реляционными системами.

Вот и все, дорогие друзья. Я постарался простыми словами рассказать о системах управления базами данных: что значит, для каких целей используется, какие виды бывают. Также я привел примеры СУБД, которые в наши дни считаются наиболее востребованными.

Надеюсь, что после прочтения статьи у вас не будет вопросов. В любом случае приглашаю вас в комментарии, где можно вступить в дискуссию с другими читателями блога KtoNaNovenkogo.ru и задать им свои вопросы.

А в завершение предлагаю посмотреть познавательное видео по теме:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Интересно, сколько получают разработчики, а также программисты за поддержку и развитие этих баз данных?

Ну, профессия программиста сама по себе мало чем отличается от разнорабочего в плане оплаты труда. Обычный программист получает немного, ибо таких как он полно, как и неквалифицированных рабочих.

Чтобы получать много нужно обладать уникальными, редкими и необходимыми работодателям знаниями и навыками. Обслуживание СУБД не требует высокой квалификации, поэтому и оплачивает соответственно.

Источник