24
файловых систем
системного программного обеспечения.
В общем плане
можно выделить следующие
функции,
реализуемые
СУБД:
организация и поддержание логической структуры данных (схемы
базы данных);
организация и поддержание физической структуры данных во
внешней памяти;
организация доступа к данным и их
обработка в оперативной и
внешней памяти.
Организация и поддержание логической структуры данных
(схемы
базы данных) обеспечивается средствами
модели организации данных.
В
обиходе просто «модель данных».
Модель данных
определяется способом
организации данных,
ограничениями целостности и множеством операций, допустимых над
объектами организации данных. Соответственно модель данных разделяют
на три составляющие —
структурную, целостную
и
манипуляционную.
Известны три основные модели организации данных:
• иерархическая;
• сетевая;
• реляционная.
Модель организации данных, по сути, определяет
внутренний
информационный язык
автоматизированного банка данных, реализующего
автоматизированную информационную систему.
Модели данных, поддерживаемые СУБД, довольно часто используются
в качестве критерия для классификации СУБД. Исходя из этого, различают
иерархические СУБД, сетевые СУБД
и
реляционные СУБД.
Другой важной функцией СУБД является
организация и поддержание
физической структуры данных во внешней памяти.
Эта функция включает
организацию и поддержание внутренней
структуры файлов базы данных,
иногда называемой
форматом файлов базы данных,
а также создание и
поддержание специальных структур (индексы, страницы) для эффективного
25
и упорядоченного доступа к данным. В этом плане эта функция тесно связана
с третьей функцией СУБД — организацией доступа к данным.
Организация и поддержание физической структуры данных во внешней
памяти может производиться как на основе штатных средств файловых
систем, так и на уровне непосредственного управления СУБД устройствами
внешней памяти.
Организация доступа к данным и их обработка в оперативной и
внешней памяти
осуществляется
через реализацию процессов, получивших
название
транзакций
.
Транзакцией
называют
последовательную
совокупность операций, имеющую отдельное смысловое значение по
отношению к текущему состоянию базы данных
. Так, например, транзакция
по удалению отдельной записи в базе данных последовательно включает
определение страницы файла данных, содержащей указанную запись,
считывание и пересылку соответствующей страницы в
буфер оперативной
памяти, собственно удаление записи в буфере ОЗУ, проверку ограничений
целостности по связям и другим параметрам после удаления и, наконец,
«выталкивание» и фиксацию в файле базы данных нового состояния
соответствующей страницы данных.
Транзакции принято разделять на две разновидности — изменяющие
состояние базы данных после завершения транзакции и изменяющие
состояние БД
лишь временно, с восстановлением исходного состояния
данных после завершения транзакции. Совокупность функций СУБД по
организации и управлению транзакциями называют
монитором транзакций
.
Транзакции в теории и практике СУБД по отношению к базе данных
выступают внешними процессами, отождествляемыми с действиями
пользователей банка данных.
При этом источником, инициатором
транзакций может быть как один пользователь, так и несколько
пользователей сразу. По этому критерию СУБД классифицируются на
однопользовательские
и
многопользовательские
СУБД. Как правило, в
однопользовательских СУБД монитор транзакций в виде отдельного
26
функционального элемента СУБД не реализуется.
Соответственно в
многопользовательских СУБД главной функцией монитора транзакций
является обеспечение эффективного совместного выполнения транзакций над
общими данными сразу от нескольких пользователей.
Непосредственная обработка и доступ к данным в большинстве СУБД
осуществляется через организацию в оперативной памяти штатными
средствами операционной системы или собственными средствами системы
буферов оперативной памяти,
куда на время обработки и доступа
помещаются отдельные компоненты файла базы данных (страницы).
Поэтому другой составной частью функций СУБД по организации доступа и
обработки данных является
управление буферами оперативной памяти.
Еще одной важной функцией СУБД с
точки зрения организации
доступа и обработки данных является так называемая журнализация всех
текущих изменений базы данных.
Журнализация
представляет собой
основное средство обеспечения сохранности данных при всевозможных
сбоях и разрушениях данных. Во многих СУБД для нейтрализации подобных
угроз создается журнал изменений базы данных с особым режимом хранения
и размещения.
Резервная копия БД и журнал изменений, как правило, размещаются на
отдельных от основного файла БД носителях.
Схематично взаимодействие компонент СУБД представлено на
рис. 1.1.
Ядром
Do'stlaringiz bilan baham: 
