6,1,2, Система управления базами данных

На начальном этапе использования вычислительной техники для управления информацией проблемы структуризации данных решались индивидуально в каждой информационной системе.

Но поскольку информационные системы требуют сложных структур данных, эти дополнительные индивидуальные средства управления данными являлись существенной частью информационных систем и практически повторялись от одной системы к другой. Стрем- ление выделить и обобщить часть информационных систем, ответственную за управление сложноструктурированными данными, явилось первой побудительной причиной создания систем управления базами данных (СУБД).

Таким образом, СУБД решают множество проблем, которые затруднительно или вообще невозможно решить при использовании файловых систем. При этом существуют приложения, для которых необходимо решить, какой уровень работы с данными во внешней памяти для них требуется, и приложения, для которых,, безусловно, нужны базы данных.

Система управления базами данных (СУБД) - прикладная информационная система, которая позволяет: -

манипулировать данными (добавлять, редактировать, удалять) без нарушения согласованности БД; -

восстанавливать данные после разного рода сбоев; -

одновременно работать с БД нескольким пользователям.

Проиллюстрируем на простых примерах перечисленные свойства систем управления базами данных.

Предположим, что в файле первичной информации с данными о железнодорожных квитанциях необходимо в одной из записей изменить значение поля мстанция назначения груза", что и намерен сделать пользователь.

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна восстанавливать последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение пита- ния), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев могут быть: аварийное завершение работы СУБД (по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя. При возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.

Понятно» что в любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал - это часть БД, не доступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии лд/рнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД,

Целью процесса восстановления БД после мягкого сбоя является возврат к состоянию внешней памяти, не содержащей никаких следов незаконченных транзакций.

Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Грубо говоря, архивная копия - это копия БД к моменту, когда было начато заполнение журнала (имеется много вариантов более гибкой трактовка смысла архивной копии). Конечно, для нормального восстановления БД после жесткого сбоя необходимо, чтобы журнал не пропал. Как уже отмечалось, к сохранности журнала во внешней памяти в СУБД предъявляются особо повышенные требования, Тогда восстановление БД состоит в том, что на основе архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя.

Контрольные вопросы

1. Какие требования предъявляются к СУБД? 2.

Сформулируйте определение транзакции. Какую цель преследуют транзакции по отношению к БД? 3.

Что называется журналом БД?