Componentele unui mediu SGBD

Componentele unui mediu SGBD

Un mediu SGBD este un sistem informatic care foloseste baze de date. In structura unui astfel de sistem in se pot delimita cinci componente principale: hardware, software, date, proceduri si persoane.

Hardware

Reprezinta suportul fizic pentru SGBD si poate fi format de un singur calculator personal, un calculator mainframe, sau chiar o retea de calculatoare. Elementele specifice de hardware depind de cerintele organizatiei si de SGBD utilizat. Fiecare SGBD impune cerinte minimale pentru echipamentele fizice necesare functionarii optime.

Software

Componenta software include programele ce formeaza SGBD, programele de aplicatie, sistemul de operare local si atunci cand este cazul software de retea. Programele de aplicatie se realizeaza folosind limbaje de programare de generatia treia sau chiar a patra, ele nu fac parte din SGBD, dar acceseaza baza de date prin intermediul SGBD. Programele de aplicatie nu au rolul de a gestiona datele ci doar de a prezenta informatia in termeni specifici aplicatiei prin intermediul unei interfete.

Date

Reprezinta cea mai importanta componenta a unui mediu SGBD si include atat meta-datele cat si datele propriu-zise.

Proceduri

Procedurile includ regulile care guverneaza proiectarea si utilizarea bazei de date. Activitatea utilizatorilor sistemului si a personalul care administreaza baza de date se desfasoara conform unor proceduri documentate privind modul de folosire si functionare a sistemului. Aceste instructiuni se refera la deschiderea si inchiderea unei sesiuni de lucru, utilizarea unor facilitati SGBD si a programelor de aplicatie, activarea si dezactivarea SGBD, arhivarea datelor, utilizarea copiilor de siguranta, tratarea defectiunilor hardware, respectiv software, refacerea bazei de date in caz de incident, modificarea si reorganizarea bazei de date.

Persoane

In mediul SGBD se identifica patru tipuri distincte de persoane implicate: administratorii, proiectantii, programatorii de aplicatie si utilizatorii finali.

- Baza de date reprezinta o resursa in cadrul organizatiei care este gestionata de doi administratori: administratorul de date si de administratorul bazei de date. Administratorul de date (Data Administrator) gestioneaza resursele de date, fiind responsabil de proiectarea conceptuala si logica a bazei de date, de planificarea bazei de date, de realizarea si intretinerea standardelor, a politicilor si a procedurilor bazei de date. Este persoana sau grupul de persoane responsabil de dezvoltarea bazei de date in directia sustinerii obiectivelor generale ale organizatiei, fiind un foarte bun cunoscator al organizatiei. El determina cerintele organizatiei privind datele, raspunde de proiectarea conceptuala si logica a bazei de date, dezvolta modelul general de date conform cu progresul din domeniul tehnologiei informatiei si al afacerilor, creeaza standarde de colectarea datelor, stabileste necesitatile si protectia privind accesul la date, gestioneaza dictionarul de date si raspunde de asigurarea unei documentatii complete care va include modelul de date, standardele, politicile, procedurile, utilizarea dictionarului de date si controlul asupra utilizatorilor finali. Administratorul bazei de date (Database Administrator) este persoana sau grupul de persoane responsabil de proiectarea, implementarea si realizarea fizica a bazei de date, de securitatea si controlul integritatii, de intretinerea intregului sistem. El monitorizeaza performantele sistemului si reorganizarea baze de date, atunci cand este cazul, defineste constrangerile de securitate si integritate, raspunde de selectarea SGBD si de implementarea proiectului de baza de date, de instruirea utilizatorilor si de realizarea copiilor de siguranta. Este persoana care trebuie sa cunoasca foarte bine SGBD folosit precum si mediul sistemelor de operare.

Referat: Referat la informatica - retele de calculatoare Eseu: Liste circulare simplu inlantuite

Regula 2 – regula accesului garantat la date: Fiecare valoare de data (valoare atomica) dintr-o baza de date trebuie sa poata fi adresata in mod logic printr-o combinatie formata din numele relatiei, valoarea cheii primare si numele atributului. Se poate regasi orice valoare apartinand oricarui atribut al unei relatii, daca sunt specificate numele relatiei, numele atributului si valoarea cheii primare.

Regula 3 – regula reprezentarii informatiei necunoscute (tratarea sistematica a valorilor null): Un sistem relational trebuie sa permita utilizatorului definirea unui tip de date numit null pentru reprezentarea unei informatii necunoscute la momentul respectiv indiferent de tipul de data. Intr-un SGBD relational trebuie sa putem face diferenta intre valoarea zero, un sir vid de caractere si o valoare necunoscuta.

Regula 4 – regula dictionarelor de date (catalog dinamic on-line, bazat pe modelul relational): Asupra descrierii bazelor de date (informatii relative la relatii, vizualizari, indecsi, etc) trebuie sa se poata aplica aceleasi operatii ca si asupra datelor din baza de date. Descrierea bazei de date este reprezentata la nivel logic sub forma unor tabele care pot fi accesate in acelasi mod ca si datele efective.

Regula 5 – regula limbajului de interogare (sub-limbaje de date cuprinzatoare): Trebuie sa existe cel putin un limbaj care sa permita: (1) definirea datelor, (2) definirea vizualizarilor, (3) manipularea datelor (interactiv sau prin intermediul programului), (4) constrangerile de integritate, (5) autorizarea, (6) limitele tranzactiilor (inceput, executie, reluare). In general, toate implementarile SQL respecta aceasta regula. Limbajul permite utilizatorilor sa defineasca relatii si vizualizari, sa regaseasca informatia si sa o poata actualiza, sa verifice si sa corecteze datele de intrare etc.

Regula 6 – regula de reactualizare a vizualizarii: Toate vizualizarile care sunt teoretic reactualizabile pot fi reactualizate de sistem. Un SGBD trebuie sa poata determina daca o vizualizare poate fi actualizata si sa stocheze rezultatul interogarii intr-un dictionar de tipul unui catalog de sistem. Trebuie sa existe un mecanism prin care sa se poata determina daca anumite vizualizari pot fi actualizate sau nu. Majoritatea implementarilor SQL stabilesc aceasta, in functie de variantele instructiunii de selectie utilizate.

Regula 7 – regula limbajului de nivel inalt (operatiile de inserare, reactualizare si stergere de nivel inalt): Regulile de manipulare asupra unei relatii luata ca intreg sunt valabile atat pentru operatiile de regasire a datelor, cat si asupra operatiilor de inserare, actualizare si stergere a datelor. Un SGBD relational nu trebuie sa oblige utilizatorul sa caute intr-o relatie, tuplu cu tuplu, pentru a regasi informatia dorita. Operatiile de manipulare a datelor pot fi aplicate atat in mod interactiv cat si prin program, intr-un limbaj gazda.

Regula 8 – regula independentei fizice a datelor: Programele de aplicatie si activitatile utilizatorilor nu depind de modul de stocare a datelor sau de modul de acces la date. Intr-un SGBD relational trebuie sa se separe aspectul fizic al datelor (stocare sau acces la date) de aspectul logic al datelor.

Regula 9 – regula independentei logice a datelor: Programele de aplicatie si activitatile utilizatorilor trebuie sa fie transparente la modificarile de orice tip efectuate asupra datelor. Orice modificare efectuata asupra unei relatii, nu trebuie sa afecteze operatiile de manipulare a datelor, programele de aplicatie si mecanismele de interogare directa nu sunt afectate de modificarile facute asupra datelor.

Regula 10 – regula independentei datelor din punct de vedere al integritatii: Constrangerile de integritate specifice unei baze de date relationale nu vor fi definite programele de aplicatie ci de sub-limbajul relational de date, urmand a fi memorate in catalogul sistem. (Regulile de integritate trebuie sa fie definite intr-un sub-limbaj relational, nu in programul de aplicatie). Limbajul SQL permite definirea de restrictii privind integritatea datelor si stocarea lor in catalogul de sistem prin aceasta asigurandu-se controlul centralizat asupra constrangerilor.

Regula 11 – regula independentei datelor din punct de vedere al distribuirii: Sub-limbajul de manipulare a datelor trebuie sa permita utilizarea acelorasi programe de aplicatie si interogari (sa fie invariante din punct de vedere logic)pentru a accesa date centralizate sau distribuite (Distribuirea datelor pe mai multe calculatoare dintr-o retea de comunicatii de date, nu trebuie sa afecteze programele de aplicatie si interogarile, daca si ori de cate ori datele sunt centralizate sau distribuite fizic). Independenta de distributie  presupune ca un program de aplicatie care acceseaza sistemul SGBD pe un singur calculator trebuie sa functioneze fara modificari si intr-o retea chiar daca datele sunt mutate de pe un calculator pe altul, utilizatorul percepand datele fara a cunoaste locul in care sunt stocate. Programele de aplicatie trebuie sa functioneze fara modifica si intr-o retea, chiar daca datele sunt transferate de pe un calculator pe altul.

Regula 12 – regula versiunii procedurale a SGBD (nonsubversiune): Orice componenta procedurala a unui SGBD trebuie sa respecte aceleasi reguli de integritate ca si componenta relationala (orice limbaj de nivel inferior trebuie sa respecte aceleasi reguli de integritate exprimate in limbajul relational de nivel inalt).

Cele 13 reguli pot fi grupate in cinci domenii de functionalitate:

- reguli fundamentale (regula 0 si regula 12);

- reguli structurale (regula 1 si regula 6);

- reguli de integritate (regula 3 si regula 10);

- reguli de manipulare a datelor (regula 2, regula 4, regula 5, regula 7);

- reguli privind independenta de date (regula 8, regula 9 si regula 11).

Un SGBD este minimal relational daca datele din cadrul bazei de date sunt reprezentate prin valori in tabele, nu exista pointeri observabili de catre utilizatori, iar sistemul suporta operatorii relationali de proiectie, selectie si compunere naturala, fara limitari impuse din considerente interne.

Un SGBD este complet relational daca este minimal relational si, in plus, sistemul suporta restrictiile de integritate de baza (unicitatea cheii primare, constrangerile de referinta, integritatea entitatii) si precum si toate operatiile de baza ale algebrei relationale.

Un SGBD relational indeplineste functiile unui SGBD, cu anumite particularitati care decurg din conceptia de organizare a datelor, respectiv din modelul relational. Fiecare SGBD relational implementeaza modelul relational intr-o maniera proprie care il diferentiaza de restul sistemelor relationale.

Caracterizarea unui SGBD relational se poate realiza la nivelul clasei de SGBD relationale, in sensul caracterizarii globale, unitare in raport cu celelalte tipuri de SGBD, sau la nivelul unui SGBD relational individual in sensul caracterizarii particularitatilor sale, in raport cu alte SGBD de tip relational.