Класифікація систем управління базами даних

Основні ознаки класифікації СУБД: вид програми, характер використання, модель даних. Ці ознаки істотно впливають на вибір СУБД і ефективність використання розроблювальної ІС.

По виду програми. У загальному випадку під СУБД можна розуміти будь-який програмний продукт, що підтримує процеси створення, ведення і використання БД.

ДО СУБД відносяться наступні основні види програм:

· повнофункціональні СУБД;

· сервери БД;

· клієнти БД;

· засоби розробки програм роботи з БД.

Повнофункціональні СУБД (ПФСУБД) являють собою традиційні СУБД, що спочатку з'явилися для великих машин, потім для міні машин і для ПК. З числа всіх СУБД сучасні ПФСУБД є найбільше численними і потужними по своїх можливостям. До ПФСУБД відносяться, наприклад, пакети Microsoft Access і Microsoft FoxPro.

Звичайно ПФСУБД мають розвинутий інтерфейс, що дозволяє за допомогою команд меню виконувати основні дії з БД: створювати і модифікувати структури таблиць, вводити дані, формувати запити, розробляти звіти, виводити їх на друк тощо. Для створення запитів і звітів не обов'язково програмування, а зручно користатися мовою QBE - формулювання запитів за зразком. Багато ПФСУБД включають засоби програмування для професійних розробників.

Сервери БД призначені для організації центрів обробки даних у мережах ЕОМ. Ця група БД у даний час менш численна, але їхня кількість поступово росте. Сервери БД реалізують функції керування даними з БД, що запитуються іншими (клієнтськими) програмами, звичайно за допомогою операторів SQL. Прикладами серверів БД є програми: NetWare SQL (Novell), MS SQL Server (Microsoft), Іnterbase (Borland) і ін.

У ролі клієнтських програм для серверів БД у загальному випадку можуть використовуватися різні програми: ПФСУБД, електронні таблиці, текстові процесори, програми електронної пошти і т.д. При цьому елементи пари "клієнт - сервер" можуть належати одному або різним виробникам програмного забезпечення.

У випадку, коли клієнтська і серверна частини виконані однією фірмою, то розподіл функцій між ними виконується раціонально. В інших випадках звичайно переслідується мета забезпечення доступу до даних "за будь-яку ціну". Прикладом такого з'єднання є випадок, коли одна з повнофункціональних СУБД відіграє роль сервера, а друга СУБД (іншого виробника) - роль клієнта. Так, для сервера БД SQL Server (Microsoft) у ролі клієнтських програм можуть виступати СУБД - Paradox, Database.

Засоби розробки програм роботи з БД можуть використовуватися для створення:

· клієнтських програм;

· серверів БД і їхніх окремих компонентів;

· користувальницьких додатків.

Програми першого і другого виду нечисленні, тому що призначені, головним чином, для системних програмістів. Пакетів третього виду набагато більше, але менше, ніж повнофункціональних СУБД.

До засобів розробки користувальницьких додатків відносяться системи програмування, наприклад Clipper, різноманітні бібліотеки програм для різних мов програмування, а також пакети автоматизації розробок (у тому числі систем типу клієнт-сервер). Найбільш поширені інструментальні системи Delphi і Power Builder (Borland), Visual Basic (Microsoft) і ін.

По характеру використання СУБД поділяють на персональні і багатокористувальницьки.

Персональні СУБД звичайно забезпечують можливість створення персональних БД і недорогих додатків, що працюють з ними. Персональні СУБД чи розроблені з їхньою допомогою додатки можуть виступати в ролі клієнтської частини багатокористувальницької СУБД. До персональних СУБД, наприклад, відносяться Visual FoxPro, Clipper, Paradox, Access і ін.

Багатокористувальницькі СУБД включають у собі сервер БД і клієнтську частину і, можуть працювати в неоднорідному обчислювальному середовищі (з різними типами ЕОМ і операційними системами). До багатокористувальницьких СУБД відносяться, наприклад, СУБД Oracle і Informix.

По використовуваній моделі даних СУБД (як і БД), розділяють на ієрархічні, мережні, реляційні, об'ектно - орієнтовані й інші типи. Деякі СУБД можуть одночасно підтримувати декілька моделей даних.

З погляду користувача, СУБД реалізує функції збереження, зміни (поповнення, редагування і видалення) і обробки інформації, а також розробки й одержання різних вихідних документів.

Для роботи з інформацією, що зберігається в базі даних, СУБД надає програмам і користувачам наступні два типи мов:

· мова опису даних – високорівнева непроцедурна мова декларативного типу, призначена для опису логічної структури даних;

· мова маніпулювання даними - сукупність конструкцій, що забезпечують виконання основних операцій по роботі з даними; введення, модифікацію і вибірку даних по запитах.

Ці мови в різних СУБД можуть мати відмінності. Найбільше поширення одержали дві стандартизовані мови: QBE (Query By Example - формулювання запитів за зразком) і SQL (Structured Query Language) - структурована мова запитів. QBE в основному має властивості мови маніпулювання даними. SQL сполучає у собі властивості мов обох типів - опису і маніпулювання даними.

Перераховані вище функції СУБД, у свою чергу, використовують наступні основні функції більш низького рівня, що називають низькорівневими:

· керування даними в зовнішній пам'яті;

· керування буферами оперативної пам'яті;

· керування транзакціями;

· ведення журналу змін у БД;

· забезпечення цілісності і безпеки БД.

Реалізація функції керування даними в зовнішній пам'яті в різних системах може розрізнятися і на рівні керування ресурсами (використовуючи файлові системи ОС чи безпосереднє керування пристроями ПЭВМ), і по логіці самих алгоритмів керування даними. В основному методи й алгоритми керування даними є "внутрішньою справою" СУБД і прямого відношення до користувача не мають. Якість реалізації цієї функції найбільше сильно впливає на ефективність роботи специфічних ІС, наприклад, з величезними БД, зі складними запитами, великим обсягом обробки даних.

Необхідність буферізації даних і як наслідок реалізації функції керування буферами оперативної пам'яті обумовлено тим, що обсяг оперативної пам'яті менше обсягу зовнішньої пам'яті.

Буфери являють собою області оперативної пам'яті, призначені для прискорення обміну між зовнішньою й оперативною пам'яттю.

У буферах тимчасово зберігаються фрагменти БД, дані з якої передбачається використовувати при звертанні до СУБД чи планується записати в базу після обробки.