SUPB

Sistem za upravljanje podatkovnih baz (SUPB) je skupek programske opreme, ki omogoča kreiranje, vzdrževanje in nadzor nad dostopom do podatkov v podatkovni bazi:

• Kreiranje podatkovnih struktur je omogočeno preko DDL (Data Definition Language)
• Vzdrževanje podatkov (Create, Insert, Update, Delete) pa preko DML (Data Manipulation Language)
• Povpraševalni jeziki (query language)

Jeziki četrte generacije (4GLs)

• So pretežno ne-proceduralni

v večini primerov lahko specificiramo, kaj je potrebno narediti in ne tudi kako

• SQL, QBE
• Generatorji Form
• Generatorji Izpisov

Transakcija

• Transakcija predstavlja skupek ažuriranj, ki jih izvede transakcijski program
• Z vidika SUPB predstavlja transakcija osnovno enoto spremembe  transakcija se mora izvesti v celoti ali sploh ne
• Dve pomembni nalogi SUPB pri izvajanju transakcij:
  • Zagotavljanje sočasnosti pri izvajanju transakcij
  • Obnavljanje PB po transakcijskih in sistemskih nesrečah (razveljavljanje, ponavljanje transakcij...)

Nadzor nad dostopom do podatkov

Nadzor nad dostopom do podatkov obsega več področij:

• Sistem varnosti: dostop do podatkov v skladu z avtorizacijo
• Sistem nadzora integritete: zagotavlja integriteto (smiselno vsebino, konsistenco) podatkov
• Sistem nadzora sočasnega dostopa
• Sistem obnove podatkovne baze (recovery)
• Sistemski katalog (data dictionary)

Poizvedovanje v podatkovnih bazah

• Enostavnost pridobivanja informacij iz PB je ključna prednost SUPB za uporabnike
• Relacijske PB omogočajo uporabnikom postavljati enostavna vprašanja (poizvedbe), s katerimi pridobivajo podatke/informacije
• Poizvedbe se podaja v jeziku, ki je prirejen za opisovanje poizvedb – poizvedovalni jezik
• Relacijski model podpira zelo močne poizvedovalne jezike
• Ena pomembnih nalog SUPB je optimizacija poizvedb, tako da se te čim hitreje izvedejo
• Učinkovitost poizvedb je močno odvisna od načina, kako so podatki shranjeni v fizični obliki ter indeksirani

SUPB omogoča uporabnikom izvajati poizvedbe ter kreirati in posodabljati vrednosti s pomočjo DML

Aplikacija v SUPB

Aplikacija (aplikacijski sistem, aplikativni sistem): program, ki v okviru informacijskega sistema delno ali v celoti podpira enega ali več poslovnih procesov in za shranjevanje podatkov uporablja podatkovno bazo

Komponente

Stroj

• Strojna oprema
  • Podatkovni strežnik
  • Pomembna parametra strežnika: pomnilnik in diskovni prostor
  • Ostala oprema
• Programska oprema
  • SUPB, operacijski sistem, omrežna programska oprema
  • Aplikacije, različna orodja (razvojna in orodja za dostop do podatkov)

Most

• Podatki

Človek

• Postopki
  • Načini logiranja (prijave)
  • Uporaba posameznih orodij
  • Zagon in zaustavitev podatkovne baze
  • Izdelava varnostnih kopij
  • Obvladovanje nesreč/okvar
• Ljudje, njihove vloge
  • Skrbnik podatkov

    je tisti, ki pozna kaj vsak record pomeni

  • Skrbnik podatkovne baze (DBA – Database Administrator)

    je oseba, ki lahko spreminja strukturo baze, jo zaustavi, ponovno zažene...

  • Analitik in načrtovalec
  • Razvijalci

    so programerji, ki naredijo vmesnike za končne uporabnike

  • Končni uporabniki (izkušeni, neizkušeni)

Zgodovina

Prva generacija

• Hierarhične in mrežne PB

Druga generacija

• Relacijske PB

Tretja generacija

• Objektno-relacijske PB
• Objektne PB

Prednosti uporabe

• Zagotavljanje varnosti in zaupnosti
• Vpeljava standardov
• Relativno nižja cena
• Izdelava varnostnih kopij podatkov in možnost obnavljanja PB
• Krajši čas potreben za razvoj aplikacij

Slabosti uporabe

• Kompleksnost
• Velikost
• Cena nabave in strošek obratovanja
• Stroški nadgradenj strojne opreme (diski in pomnilnik)
• Strošek in napor pretvorbe podatkov

Struktura SUPB

Funkcije posameznih enot SUPB:

Query Evaluation Engine

Parser

Sintaktično analizira poizvedbo, ki jo SUPB-ju posreduje aplikacija

Optimizer

Na podlagi informacij o tem, kako so podatki shranjeni, izdela učinkovit plan za izvajanje poizvedbe. Plan izvajanja predstavlja načrt za izvedbo poizvedbe in je ponavadi predstavljen kot drevo relacijskih operatorjev.

Operator Evaluator

Na osnovi plana izvajanja analizira poizvedbo

Plan Executor

Izvede poizvedbo po navodilih plana poizvedbe

Centralne komponente

Files and Access Methods

Enota, ki omogoča delo z datotekami

Buffer Manager

Prenaša strani iz diska v pomnilnik glede na bralne potrebe

Disk Space Manager

Najnižji nivo SUPB je zadolžen za upravljanje z diskom. Vse operacije višjih plasti se tukaj prevedejo v nizko-nivojske ukaze za delo z diskom

Concurrency Control

Transaction Manager

Zagotavlja zaseganje podatkov z uporabo določenih protokolov in skrbi za razporejanje izvajanja transakcij

Lock Manager

Vzdržuje informacije o zahtevanih in odobrenih zaseženjih podatkov

Recovery Manager

Vzdržuje dnevnik in skrbi za obnavljanje sistema v zadnje skladno stanje pred nesrečo

Query processor

Transformira poizvedbe v skupino ukazov nižje nivojskih jezikov in jih posreduje Database Managerju

Database manager

• Prejema zahteve od Query processorja (poizvedbe uporabnikov in aplikacij) ter zahteve, ki so posledica ostalih DML ukazov
• Preverja zunanje in konceptualne sheme, da ugotovi, kateri zapisi konceptualnega nivoja “ustrezajo” zahtevi
• Preverja avtorizacijo
• Posreduje zahteve naprej File Managerju

File manager

Upravlja s podatkovnimi datotekami oz. fizičnimi enotami, kjer se nahajajo podatki

DML preprocessor

Pretvarja DML ukaze bodisi v poizvedbe, bodisi v standardne funkcijske klice, ki se nahajajo prevedeni v Object code

DDL compiler

Na podlagi prejetega DDL ukaza izdela vse ukaze za poseg v eno ali več tabel v Data Dictionary in jih posreduje Dictionary Managerju

Dictionary manager

• Omogoča dostop do sistemskega kataloga
• Upravlja s sistemskim katalogom

• Predstavljena je bila tipično, splošna struktura
• Posamezni SUPB imajo lahko nekoliko drugačno zasnovo, vsekakor pa lahko za iste komponente/koncepte uporabljajo druge izraze
• Oracle, IBM DB2 in MS SQL bomo spoznali preko vabljenih predavanj