Назначение технологии баз данных. Функции и основные компоненты систем управления базами данных

1.4.2 Функции СУБД

В разд 1.3 мы выявили несколько потребностей информационных систем, которые не покрываются возможностями систем управления файлами: поддержка логически согласованного набора файлов; восстановление согласованного состояния данных после разного рода сбоев; обеспечение высокого уровня параллелизма работы нескольких пользователей; поддержка языка манипулирования данными. Эти и другие функции традиционно поддерживаются СУБД. В этом подразделе мы обсудим функции СУБД более строго.

Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция обеспечивает поддержку необходимых структур внешней памяти как для хранения данных и матаданных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится на уровне устройств внешней памяти. Но подчеркнем, что в развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и, если использует, то как организованы файлы. В частности, в СУБД обычно поддерживается собственная система именования объектов БД.

Управление буферами оперативной памяти

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере, этот размер обычно существенно больше объема доступной оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Даже если операционная система производит общесистемную буферизацию данных (как, например, в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с использованием собственной дисциплиной замены буферов.