O’zbekisтon aloqa va aхboroтlashтirish agenтligi тoshkenт aхboroт тeхnologiyalari universiтeтi urganch filiali aхboroт тeхnologiyalari fakulтeтi

O’ZBEKISТON ALOQA VA AХBOROТLASHТIRISH AGENТLIGI

ТOSHKENТ AХBOROТ ТEХNOLOGIYaLARI UNIVERSIТEТI

URGANCH FILIALI

AХBOROТ ТEХNOLOGIYALARI FAKULТEТI

AТ kafedrasi


MA’LUMOTLAR BAZASINI BOSHQARISH TIZIMI VA SERVISI

fanidan

MA’RUZA MAТNLARI


Тuzuvchi: ass. Ruzmetov A. Х.

ТOSHKENТ - 2011

MUNDARIJA

1. 
   Kirish. Ko’plik nazariyasining elementlari.
   
2. 
   Ma’lumotlarning relyatsion modeli haqida asosiy tushunchalar.
   
3. 
   Relyatsoin ma’lumotlarning to’liqliligi.
   
4. 
   Relyatsion algebra.
   
5. 
   SQL tilining elementlari.
   
6. 
   Munosabatning normal formalari.
   
7. 
   Tranzaksiyalar va ma’lumotlar bazasining to’liqliligi.
   
8. 
   Tranzaksiyalarda parallelizm va ma’lumotlarni tiklash.
   

1 – MA’RUZA.

KIRISH. KO’PLIK NAZARIYASINING ELEMENTLARI.
Reja:

1. 
   Ma’lumotlarning axborot tizimlaridagi o’rni.
   
2. 
   MBBT asosiy xususiyatlari.
   
3. 
   Ko’plik nazariyasining elementlari.
   

Tayanch tushunchalar: predmet soxa, ob’ekt, ma’lumot, ma’lumotlar bazasi administratori, ma’lumotlar bazasi, ma’lumotlar banki, tranzaktsiya, jurnalizatsiya, domen, munosabat, sarlavha, tana, munosabat darajasi, kordinal son, unikallik, minimallik, kartej, atribut, relyatsion ma’lumotlar bazasi.
1. Ko’pgina masalalarni yechish asosida axborot yoki axborotlarni qayta ishlash yotadi. Axborotni qayta ishlashni yengillashtirish maqsadida axborot tizimlari yaratiladi. Avtomatlashgan axborot tizimlari deb, shunday tizimlarga aytamizki, ularning tarkibida texnik vositalar, jumladan shaxsiy kompyuterlar ishtrok etadi. Axborot tizimlarini  keng ma’noda axborotni qayta ishlaydigan ixtiyoriy tizim deb tushunish mumkin. Тadbiq etish sohasiga qarab, axborot tizimlar ishlab chiqarish sohasida, ta’lim sohasida, sog’liqni saqlash sohasida, harbiy sohada va boshqa sohalarda ishlatiladigan tizimlarga ajratish mumkin.

Axborot tizimlarni maqsadli ishlatilishiga qarab bir qancha kategoriyalarga ajratishimiz mumkin. Jumladan boshqariluvchi, informatsion qidiruv, informatsion ma’lumotnoma va boshqa tizimlarga ajratiladi.

Axborot tizimlarning tom ma’noda ba’zi bir amaliy masalalarni yechishga ishlatiladigan apparat programma vositalari majmuasini ham tushunamiz masalan tashkilotlarda ishlatiladigan kadrlarni xisobga olish va kuzatish, omborxona yoki skladlardagi material va tovarlarni hisobga olish va nazorat qilish, buxgalter masalarini yechish va boshqalar.

Axborot tizimlarni asosida ma’lumotlar bazasi yotadi. Ma’lumotlar bazasi deganda, ma’lumotlarni shunday o’zaro bog’langan to’plamini tushunamizki, u kompyuter xotirasida saqlanib, maxsus ma’lumotlar bazasini boshqarish tizimi orqali to’ldirilishi, o’zgartirilishi, takomillashtirilishi mumkin.

Aniq ma’lumotlarni (masalani) hal qilishda inson real dunyoni u yoki bu sohasi bilan cheklanadi. Bunday hollarda faqat ba’zi bir ob’ektlarni o’rganishgina qiziqish uyg’otadi. Bunday ob’ektlarni majmuasini predmet soxa deyiladi.

Ob’ekt – bu ixtiyoriy predmet, xodisa, tushuncha yoki jarayondir.

Ma’lumot – bu uni ma’nosiga e’tibor bermay qaraladigan ixtiyoriy simvollar to’plamidir. O’zaro bog’langan ma’lumotlar ma’lumotlar tizimi deyiladi. Barcha ob’ektlar atributlari xarakterlanadi. Masalan, ob’ekt sifatida fakultet, biblioteka, kompyuter va boshqalarni qarash mumkin. Jumladan, kompyuter ob’ektini atributi sifatida hisoblash tezligini, operativ xotira xajmi, o’lchamlari va boshqalarni ko’rish mumkin. Atributlarda saqlanadigan xabarlar ma’lumotlarni qiymatlari deyiladi. Masalan, operativ xotira xajmi 128 Mb, EHM hisoblash tezligi sekundiga 5 mln.ta amal. Atributning qiymatlari mavjudki, ular yordamida ob’ektlarni identifikatsiyalash mumkin. Bog’langan atributlarni qiymatlarni birlashtirsak, ma’lumot yozuvlarni hosil qilamiz. Тartiblangan yozuvlarnig majmuasi ma’lumot fayli deyiladi.

Ma’lumotlarni nomlangan eng kichik birligi ma’lumot elementidir. U ko’pincha maydon deb aytiladi va bayt va bitlardan tashkil topadi. Ma’lumotlar agregati ma’lumot elementini nomlangan to’plamidir.

  Ma’lumotlar bazasi administratori deyilganda  biror shaxs yoki bir necha shaxslardan iborat bo’lgan va ma’lumotlar bazasini loyihalash, uzatish va samarador ishlashini ta’minlovchidir.

 Ma’lumotlar bazasi tushunchasi bilan ma’lumotlar banki tushunchasi ham mavjud (ishlatiladi). Ma’lumotlar banki (Ma’lumotlar bazasi) tushunchasi  ikki xil talqin etiladi.

1.     Hozirgi kunda ma’lumotlar markazlashmagan holda (ishchi o’rinlarda) shaxsiy kompyuter yordamida qayta ishlanadi. Ilgari ular alohida xonalarda joylashgan EHM larda markazlashgan holda  qayta ishlangan. Hisoblash mashinalariga axborotlar tashqi qurilmalar orqali kelib to’plangan. Ma’lumotlar  bazasi markazlashgani hisobiga ularni ma’lumotlar banki deb atashgan va shuning uchun ma’lumotlar banki bilan ma’lumotlar bazasi tushunchalari o’rtasida farq qilinmaydi(sinonim sifatida ishlatiladi).

2.     Ma’lumotlar banki  - ma’lumotlar bazasi  uni boshqarish tizimi(MBBТ) tushuniladi.

2. Ma’lumotlar bazasi – biror sohaga oid o‘zaro bog‘langan ma’lumotlar yig‘indisining disk tashuvchidagi tashkiliy jamlanmasidir. Boshqacha qilib aytganda ma'lumotlar bazasi - bu kompyuter xotirasiga yozilgan ma'lum bir strukturali, o‘zaro bog‘langan va tartiblangan ma'lumotlar majmu bo‘lib, u biror bir ob'yektning xususiyatini, holatini yoki ob'yektlar o‘rtasidagi munosabatni ma'lum ma'noda tavsiflaydi.

Ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimi (MBBT) – bu dasturiy va apparat vositalarining murakkab majmui bo‘lib, ular yordamida foydalanuvchi ma'lumotlar bazasini yaratish va shu bazadagi ma'lumotlar ustida ish yuritish mumkin. MBBT o‘z maxsus dasturlash tillariga ham ega bo‘lib, bu tillarga buyruqli dasturlash tillari deyiladi. MBBT ga Oracle, Clipper, Paradox, FoxPro, Access va boshqalarni misol keltirish mumkin.

MBBT asosiy xususiyatlari – bu nafaqat ma'lumotlarni kiritish va saqlashda ishlatiladigan protseduralar tarkibi bo‘lmasdan, ularning strukturasini ham tasvirlaydi.

Ma'lumotlarni boshqarish tizimi, quyidagi xossalarga ega:

• 
  fayllar to‘plami mantiqiy kelishuvni quvvatlaydi;
  
• 
  ma'lumotlar ustida ish yuritish tili bilan ta'minlaydi;
  
• 
  har xil to‘xtalishlardan keyin ma'lumotlarni qayta tiklaydi;
  
• 
  MBBT bir necha foydalanuvchilarning parallel ishlashini ta'minlaydi.
  

MBBT funktsiyalari tarkibiga yanada aniqroq qilib quyidagilar qabul qilingan:

• 
  Tashqi xotirada bevosita ma'lumotlarni boshqarish.
  

Bu funktsiya ma’lumotlar bazasiga bevosita kiruvchi ma'lumotlarni saqlash uchun kerakli strukturani ta'minlab tashqi xotiraga qo‘shadi. MBBT ishlatishda mavjud fayl tizimi imkoniyatlari aktiv ravishda ishlatiladi. Rivojlantirilgan MBBT da foydalanuvchi istalgan holda MBBT fayl tizimini ishlatayapdimi bu haqda bilishi shart emas va agar ishlataolsa, u holda fayllar tashkil qilingan bo‘ladi. Xususiy holda ma’lumotlar bazasiga berkitilgan ob'ektlarni MBBT quvvatlaydi.

• 
  Tezkor xotirani bufer bilan boshqarish
  

MBBT odatda ancha katta hajmdagi Ma’lumotlar bazasi bilan ish yuritadi. Bu hajm odatda tezkor xotiraning mumkin bo‘lgan hajmidan yetarli darajada katta bo‘ladi. Ma'lumki, agar ma'lumotlarning biror elementiga murojaat qilish kerak bo‘lsa tashqi xotira bilan aloqa o‘rnatiladi, lekin barcha tizim tashqi xotira qurilmasi tezligida ishlaydi. Bu tezlikni oshirishning amaliy yagona usullaridan biri bu operativ xotiraga ma'lumotlarni buferizatsiya qilishdir.

• 
  Tranzaksiya bilan boshqarish
  

Tranzaktsiya – bu qaralayotgan MBBT ma’lumotlar bazasi ustida ketma-ket operatsiyalarni bajara olishidir, ya'ni ma'lumotlar bilan monipulyatsiya qilib ketma-ket operatsiyalar yordamida MBBTga ta'sir etishdir. Tranzaktsiya ma'lumotlar bazasini bir butun holatdan ikkinchi bir butun holatga o‘tkazadi, yoki agar ma'lum sababga ko‘ra tranzaktsiyaning biror holati bajarilmaydigan bo‘lsa yoki tizimda biror xatolik yuz bersa, ma'lumotlar bazasi boshlang‘ich holatiga qaytadi. Ma’lumotlar bazasining mantiqiy butunligini quvvatlash uchun tranzaktsiya tushunchasi kerak bo‘ladi.

• 
  Jurnalizatsiya
  

MBBT ga bo‘lgan asosiy talablardan biri bu tashqi xotirada ma'lumotlarning ishonchli saqlanishidir. Ma'lumotlarning ishonchli saqlanishi deganda har qanday apparatli yoki dasturli to‘xtab qolishdan (sboydan) keyin MBBTda ma’lumotlar bazasining oxirgi holatini qayta tiklashi tushuniladi. Odatda apparatli to‘xtab qolish holati ikki xil bo‘ladi: yengil to‘xtab qolish, ya'ni bunda kompyuter ishlashi kutilmaganda to‘xtashi (masalan, elektr toki manbaining o‘chishi), ikkinchisi qattiq to‘xtab qolish, bu tashqi xotirada ma'lumotlarning yo‘qolib ketishi bilan xarakterlanadi. Dasturli to‘xtab qolishlarga quyidagilarni keltirish mumkin: MBBTning to‘satdan buzilishi bilan ishni tugatishi yoki foydalanuvchi dasturining avariya bilan tugallanishi bo‘lib natijada ayrim tranzaktsiyalar tugallanmasdan qoladi. Har qanday holda ham ma’lumotlar bazasi qayta tiklash uchun qo‘shimcha ma'lumotlarni joylashtirish kerak. Boshqacha qilib aytganda ma’lumotlar bazasida ma'lumotlarning butunligini saqlash uchun saqlanadigan ma'lumotlarning to‘liqligi talab qilinadi. Ma'lumotlarning ishlatilayotgan qismi qayta tiklanishi uchun alohida ishonchli saqlanishi lozim. Bunda to‘liq ma'lumotlarni quvatlash uchun keng tarqalgan usullardan biri ma’lumotlar bazasining o‘zgartirish jurnalini olib borish usuli ishlatiladi.
3. Ma’lumotlarni qayta ishlash uchun to‘plamlar nazariyasi ishlatiladi (birlashma, kesishma, farqlash, dekart ko‘paytma). Matematikadan ma’lumki har qanday ma’lumotlarni tasvirlash ikki o‘lchovli maxsys turli bog‘lanishli -relyatsion jadvallar to‘plamiga keladi.

Relyatsion model ma’lumotlarining eng kichik birligi – bu model ma’lumotlar qiymati uchun alohida atamardir.

Bir xil turdagi atomar qiymatlar to‘plamiga domen deyiladi. Masalan, Reys nomeri domeni – butun musbat sonlar to‘plami.

Domen ma’nosi quiyidagilardan iborat. Agar ikki atribut qiymatlari bir domendan olingan bo‘lsa, unda bu ikkita ishlatiladigan atributlarni taqqoslash ma’noga ega. Agar ikkita atribut qiymatlari har xil domenlardan olingan bo‘lsa, ularni taqqoslash ma’no bermaydi. Masalan, reys nomeri bilan chipta narxini solishtirish mumkinmi.

Munosabat - bu to‘plamlardir. To‘plam esa ta’rif bo‘yicha mos elementlarni o‘ziga olmaydi. Aytaylik R munosabat A1,A2,..,An atributlarga ega. Aytiladiki, R munosabat atributlar to‘plami K=(Ai,Aj,..,Ak) kalit bo‘lishi mumkin qachonkim ikkita vaqtga bog‘liq bo‘lmagan shart bajarilsa. Munosabat D1,D2,..,Dn domenlarda (ularning bari har xil bo‘lishligi shart emas) sarlavha va tanadan iborat bo‘ladi.

Sarlavha A1,A2,..,An fiksirlanga atributlar to‘plamidan iborat bo‘lib, ular bilan, y’ani Ai atributlar va ularni aniqlovchi Di domenlar orasida o‘zaro bir xil moslik mavjud.

Tana vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchi kortejlar to‘plamidan iborat bo‘ladi. Bu yerda o‘z navbatida kortrej juft atributlar qiymatlari (Ai:Vi), (i=1,2,..,n) iborat bo‘ladi.

Munosabat darajasi – bu uning atributlar soni. Munosabat darajasi bitta bo‘lsa unar deyiladi. Ikkita daraja bo‘lsa – binar deyiladi. Uch daraja bo‘lsa ternar va hakoza.

Kordinal son yoki munosabat quvvati - bu uning kartejlar soni. Kordinal munosabatlar soni vaqt bo‘yicha o‘zgaradi.

Unikallik – Ixtiyoriy berilgan vaqt momentida ikkita har xil kartejlar Ai,Aj,..,Ak lar uchun bir xil qiymatga ega emas.

Minimallik bunda Ai,Aj,..,Ak atributlardan birortasida unikallik buzilmasa K dan o‘chirilishi mumkin emas.

Ko‘pgina relyatsion MBBT foydalanuvchilar uchun quyidagi ekvivalent tushunchalarini ishlatish maqsadga muvofiqdir:

Munosabat – jadval (ayrim holda fayl);

Kartej – qator (ayrim holda yozuv);

Atribut – ustun, maydon.

Ko‘p hollarda “Yozuv” ni “Yozuv nusxasi” deb, “Maydon” esa “Maydon nomi va turi” deb qabul qilinadi.

Relyatsion ma’lumotlar bazasi – bu ma’lumotlarni o‘z ichiga oluvchi munosabatlar to‘plami va ular MB da saqlanishi. Foydalanuvchi bunday MBni jadvallar to‘plami deb qabul qilishi kerar, ya’ni.

1. Har bir jadval bir xil turdagi qatordan iborat bo‘lib u unikal (yagona) nomga ega bo‘lishi kerak;

2. Har bir qator fiksirlangan maydonlar va qiymatlariga ega;

3. Jadval qatori bir – biri bilan kamida biror – bir qiymat bilan farq qiladi.;

4. Jadval ustuni bir qiymatli nomga yuboriladi va ma’lumotlarning bir jinsli qiymatlari joylashtiriladi (sana, familiya, butun son yoki pul belgili yig‘indi);

5. Ma’lumotlar bazasida joylashgan ma’lumotlar aniq qiymatlar ko‘rinishida tasvirlanadi va ma’lumotlarni tasvirlashning bunday usuli yagona bo‘lib hisoblanadi. Umuman olganda jadvallarni bir – biri bilan bog‘lashning qaysidir maxsus “aloqa” vositasi yoki ko‘rsatmasi yo‘q.

6. Jadval qatorlari va ustunlari bilan ish yuritganda ma’lumotlarning qanday joylashishiga qaramasdan ular qayta ishlanishi mumkin. Bunga ko‘proq jadvallarning nomi va ularning ustunlari soni imkon beradi.