Базы и банки данных

Файловая организация  предполагает специализацию и хранение данных, ориентированных, как правило, на одну прикладную задачу, и обеспечивается самим прикладным программистом. Такая  организация позволяет достигнуть высокой скорости обработки данных, но обладает следующими недостатками.

• значительная избыточность данных;
• невозможность выявления противоречивых данных. Причина очевидна;
• для выполнения одних и тех же действий на различных файлах требуются разные программы, а управление осуществляется разными лицами (группами лиц);
• низкий уровень удовлетворения информационных запросов пользователей.

Поэтому возникла необходимость  отделить данные от их описания, определить такую организацию хранения данных с учетом существующих связей между ними, которая позволила бы использовать эти данные для многих приложений. Реализация такого подхода привела к созданию баз данных и систем управления базами данных, имеющими целью обеспечивать эффективность процессов ведения и доступа к данным.

База данных – это совокупность взаимосвязанных данных, хранящихся совместно во внешней памяти вычислительного комплекса и используемых, как правило, более чем одной программой или пользователем.

К БД предъявляются следующие  требования.

– интегрированность данных, т.е. содержание данных в едином хранилище;

– независимость данных. Различают логическую (изменение  схемы БД не требует корректировки прикладных программ) и физическую (изменение метода организации данных не влияет ни на прикладные программы, ни на схему БД) независимость данных;

– адекватность БД предметной области, т.е. возможность отображения любых фактов, характеризующих предметную область, полнота и непротиворечивость данных, актуальность информации (соответствие ее состоянию отображаемой реальной системы на данный момент времени);

– целостность (удовлетворение предъявляемым логическим требованиям) данных;

– возможность взаимодействия пользователей разных категорий и в разных режимах, обеспечение высокой эффективности доступа для разных приложений;

– минимальная избыточность (дублирование) хранимых данных, обеспечивающая требуемую производительность БД;

– способность БД к расширению;

– возможность поиска по нескольким ключам;

– дружелюбность интерфейсов  и малое время на освоение системы, особенно для конечных пользователей;

– обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа или случайного уничтожения хранимых данных. Предполагает введение мер по идентификации пользователей и контролю их действий с точки зрения предоставленных полномочий, а также восстановление БД при аппаратных сбоях вычислительного комплекса;

– приемлемые экономические  и физические характеристики функционирования БД (стоимость обработки, время реакции системы на запросы, требуемые машинные ресурсы и др.).

По частоте обновления и пополнения данных различают БД реального времени, изменчивые, статические.

Система управления базами данных – программная система, обеспечивающая использование и ведение БД. Основное назначение СУБД – предоставление пользователям БД средств манипулирования данными в абстрактных терминах, не связанных со способом их хранения в вычислительной системе.

СУБД гарантирует непротиворечивость, целостность, секретность и минимальную избыточность данных в БД. Эффективность СУБД определяется скоростью доступа к данным, рациональным использованием памяти вычислительного комплекса, простотой разработки прикладных программ, предназначенных для доступа к данным из базы.

Как правило, взаимодействующие  между собой БД и СУБД, в совокупности называются банком данных (БНД).

7. Организация банков данных

Под базой данных понимается практически любая совокупность данных, которая может быть обработана с помощью ЭВМ. Иногда это оправдано, так как, например, права собственности и иные права не могут зависеть от того, при помощи какого программного средства созданы файлы, и какой у них способ организации. Но, с другой стороны, такое широкое толкование термина «база данных» может привести к нивелированию особенностей банков данных как особой информационной технологии.

8. Пользователи банков данных

В процессе создания и эксплуатации БНД с ним взаимодействуют пользователи разных категорий. Базы данных создаются для удовлетворения потребностей конечных пользователей, наиболее многочисленная группа пользователей. Чаще всего – это специалисты конкретных предметных областей, использующие БД для выполнения своих профессиональных обязанностей.

Категория «конечные пользователи»  неоднородна: конечные пользователи различаются широтой информационных потребностей, квалификацией, режимами взаимодействия с БНД и др. От конечных пользователей не должно требоваться каких-то специальных знаний в области вычислительной техники и языковых средств.

В зависимости от особенностей создаваемого банка данных, круг лиц, имеющих доступ к нему, может существенно различаться. Однако среди них всегда присутствуют администраторы БНД – лица, ответственные за создание БНД и его надежное функционирование, за соблюдение регламента доступа к хранимой информации, за развитие БНД.

Наличие в составе СУБД средств, ориентированных на разные категории пользователей, делает возможной работу с базой данных не только профессионалов в области обработки данных, но практически любых сотрудников учреждения, причем это использование может быть как для их профессиональных целей, так и для удовлетворения личных потребностей в информации.

9. Преимущества  банков данных

Особенности организации  данных в виде БНД определяют их основные преимущества перед файловой организацией.

Наличие единого отображения  определенной части реального мира позволяет обеспечить непротиворечивость и целостность информации, возможность обращаться к ней не только при решении заранее предопределенных задач, но и с нерегламентированными запросами. Интегрированное хранение сокращает избыточность хранимых данных, что приводит к сокращению затрат не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном состоянии. Использование БНД при правильной их организации должно существенно изменить деятельность учреждения, где они внедряются: привести к обеспечению большей доступности данных для всех категорий сотрудников, сокращению документооборота, возможности получения разнообразных по форме и содержанию документов, перераспределению функций между сотрудниками, изменению характера выполняемых функций и, как следствие, улучшению всей системы управления предприятием. Централизованное управление данными также дает целый ряд преимуществ.

Использование СУБД обеспечивает высокое качество выполнения функций  по управлению данными и облегчает  процесс создания информационных систем. Выделение специальной группы сотрудников, выполняющих функции по проектированию и развитию БНД (администраторов  БНД), и освобождение от этих функций  всех остальных пользователей не только приводит к снижению требований к остальным участникам процесса создания и функционирования БНД, но и повышает качество разработок, так  как вопросами организации данных занимается небольшое число профессионалов в этой области. Преимуществом банков данных является также то, что они  обеспечивают возможность более  полной реализации принципа независимости  прикладных программ от данных, чем  это возможно при организации  файлового хранения.

10. Недостатки банков данных

Недостатки БНД являются побочным результатом их достоинств. Создание интегрированной системы, естественно, сложнее, чем создание множества локальных систем. Как следствие, предъявляются высокие требования к квалификации разработчиков БНД.

В результате интеграции возможна некоторая потеря эффективности отдельных приложений (но общая эффективность всей системы будет выше). Для управления данными требуется специализированное программное обеспечение, которое, в зависимости от класса системы, может быть сравнительно дорогим, предъявляющим повышенные требования к техническим средствам.

Эксплуатация распределенных корпоративных БНД – процесс  сложный и дорогостоящий. Но, несмотря на некоторые недостатки, присущие такой форме организации данных, преимущества БНД значительно превосходят их недостатки. Кроме того, имеется очень широкий круг СУБД разных классов и технологий их использования.

11. Безопасность баз данных

Базы данных — это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями.

Для базы данных предъявляются  особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.

Базы данных — это особые структуры. Информация, которая в  них содержится, очень часто имеет  общественную ценность. Нередко с  одной и той же базой работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых  базах, может зависеть благополучие множества людей. Поэтому целостность  содержимого базы не может и не должна зависеть ни от конкретных действий некоего пользователя, забывшего  сохранить файлы перед выключением  компьютера, ни от перебоев в электросети.

 

Заключение

 

Использование СУБД обеспечивает высокое качество выполнения функций  по управлению данными и облегчает  процесс создания информационных систем. Банки данных обеспечивают возможность более полной реализации принципа независимости прикладных программ.

Наличие в составе СУБД средств, ориентированных на разные категории пользователей, делает возможной  работу с базой данных не только профессионалов в области обработки  данных, но практически любых сотрудников  учреждения, причем это использование  может быть как для их профессиональных целей, так и для удовлетворения личных потребностей в информации.

Таким образом, базы данных должны внедряться в различные структуры предприятий, для упорядочения информации и улучшения организации процесса производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. [Электронный ресурс]. Сайт в Интернете http://gritsunov.ru
2. [Электронный ресурс]. Сайт в Интернете http://www.coolreferat.com
3. [Электронный ресурс]. Сайт в Интернете http://www.studfiles.ru
4. [Электронный ресурс]. Сайт в Интернете http://www.bestreferat.ru
5. [Электронный ресурс]. Сайт в Интернете http://ru.wikipedia.org