Einführung in Datenbanken und ihre Entwicklung

ICI-104 Informatik Engineering Einführung

Kein physisches Datei-Management reicht in der Regel nicht aus, um die Informationen einer Organisation zu verwalten. Keine physischen nehmen zu viel Platz ein. Ihre Suche ist langsam. Seine Aktualisierung und Optimierung ist kompliziert. Dateien können durch die verschiedenen Abteilungen verteilt sein (dies kann Mängel, Wiederholungen oder Dateikonflikte verursachen). Methoden zur Sicherheitskontrolle sind sehr komplex und die Ergebnisse erweisen sich oft als prekär. Datenbanken versuchen, all diese Probleme zu lösen.

Eine Datenbank ist ein integriertes System von Daten, zusammen mit einer Reihe von Anwendungen für die Verwaltung, gleichzeitig zugänglich durch verschiedene Benutzer und Programme.

Features:

• Zentrale Kontrolle der Daten.
• Datenintegrität.
• Minimierung der Doppelarbeit.
• Unabhängigkeit von Daten und Anwendungen.
• Gleichzeitiger Zugriff auf Daten.
• Minimale Lagerkosten und Wartung.
• Vielseitigkeit für die Darstellung von Beziehungen.
• Aufbau von Sicherheitsmaßnahmen.
• Einfach zu verändern, zu verbessern und zu optimieren.

Evolution Datenbanken

Die Entwicklung von Datenbanken im Laufe der Zeit lässt sich in drei große Abschnitte einteilen.

Stufe 1:

Die meisten Dateien waren einfach sequentiell organisiert, während die Software Aufträge und Befehle zur Ein- und Ausgabe der ersten Peripheriegeräte und Speichermedien ausführte. Die Organisation der Daten wurde in Anwendungen und Programmen durchgeführt, sehr elementar, für die Kodierung verwendet. Der Betrieb erfolgte über die Verwendung von sequentiellen Dateien auf Band, sehr einfach. Die Datenabhängigkeit von diesen Programmen war absolut.

Phase 2:

Die zweite Phase war durch die Anerkennung der sich verändernden Natur der Dateien und Speichermedien und deren Inhalte gekennzeichnet. Es ist beabsichtigt, den Programmierer vor den vielfältigen Auswirkungen der Einführung von Hardware-Varianten zu schützen. Diese Varianten haben keinen Einfluss auf die logische Struktur der Daten, sofern keine Änderungen in den Inhalt von Registern oder in ihrer Grundstruktur eingeführt wurden. Das Problem war damals, dass diese Entwürfe immer noch nur für eine einzelne Anwendung nützlich waren, was, wie in der ersten Stufe, zu einer umfangreichen Redundanz der Dateien führte. In dieser Phase waren die Datenstrukturen in der Regel sequentiell: indexsequentiell oder eine Verknüpfung. Antworten auf die physische und logische Organisation und Differenzierung zwischen diesen Beziehungen wurden sehr schwach durchgeführt.

Stage 3:

Das Hauptmerkmal dieser Phase war die Verbesserung der Eigenschaften von Datenbanken, einschließlich der Einrichtungen zur Perfektionierung der Entwicklung dieser Daten, ohne in teure Instandhaltungskosten zu geraten. Es wurden Mittel geschaffen, damit die Datenmanager zu einer Zeit die Kontrolle ausüben und das System überwachen konnten, um sicherzustellen, dass die Organisation für einen allgemeinen Benutzer ohne umfangreiches Wissen über den Betrieb eines Management-Systems optimal ist. Einfache Migration von Daten, gekoppelt mit der Bereitstellung wirksamer Verfahren, um die Sicherheit und Geheimhaltung zu überwachen, ermöglichte es einigen ersten Pionier-Unternehmen aus vielen verschiedenen Bereichen der Informationstechnologie, ihre verschiedenen Bereiche persönlich und mit Software zu steuern. Das Design der Datenbanken wurde so durchgeführt, dass Antworten auf die Arten von Problemen und Fragen nicht vom Designer vorgegeben wurden, mit einer Sprache zur Beschreibung von Daten, mit der DBM: Kommandosprache für den Programmierer und eine Abfragesprache für den Anwender.

Struktur und Architektur einer Datenbank

Eine Datenbank speichert Informationen über eine Reihe von Daten-Objekten: Unternehmen, Beziehungen oder Abhängigkeiten zwischen Entitäten, Indizes, Abfragen, Formulare, Berichte, etc. Jedes Unternehmen hat eine Reihe von Attributen (Feldern) und einen bestimmten Inhalt. Um einen schnellen Zugriff auf die Datensätze der einzelnen Einheiten zu erleichtern, kann ein bestimmter Schlüssel mit zugehörigen Index-Dateien erstellt werden. Programme, mit denen Sie Datenbanken verwalten, werden als Datenbank-Management-Systeme oder DBMS bezeichnet. Ein wesentlicher Bestandteil der DBMS ist, dass es mit verschiedenen Datenbanken arbeiten kann, z.B. Shop, Bibliothek, Kalender, usw. Es ist wichtig, das Konzept der Datenbank (Informationen über Personen oder Objekte) nicht mit dem DBMS (Software, die die Datenbank verwaltet, die auch als Manager oder Datenbank-Engine bezeichnet wird) zu verwechseln. Es ist jedoch sehr häufig, dass unter dem Namen der Datenbank sowohl das Programm (DBMS) als auch die Informationen (Datenbank selbst) verstanden werden. Zum Beispiel wird gesagt, dass Programme wie Oracle oder Access Datenbanken erstellen, obwohl es korrekter wäre zu sagen, dass sie DBMS sind, die es ermöglichen, Datenbanken zu erstellen, zu modifizieren und zu aktualisieren.

Architektur in drei Ebenen:

Externe Ebene:

Ist die Ebene, die von den einzelnen Benutzern verwendet wird. Das bedeutet, dass Benutzer sowohl Basic-Programmierer als auch Endanwender sein können. Jeder Benutzer hat eine konventionelle Sprache, die, wenn der Entwickler es ist, konkreter sein kann. Im Falle eines Endnutzers ist diese Sprache eine Abfragesprache, die stärker auf die Nutzer ausgerichtet ist.

Beispiel: Sprache Visual Basic oder C: Sprache des Aufnahmelandes. Access, SQL: Sub-Sprachen. DBSE: die Sprache der Architektur.

Begriffliche Ebene:

Mit der konzeptionellen Ebene wird die Datenbank in der Form der Darstellung aller Informationen in der Datenbank dargestellt. Diese Präsentation kann sehr unterschiedlich sein, je nachdem, wie Endverbraucher Daten wahrnehmen, d.h. sie sollte einen Überblick über die Daten geben, wie sie sind, nicht wie Benutzer sie normalerweise wahrnehmen. Dies kann auf konzeptionelle Einschränkungen für den Benutzer, auf die Einschränkungen von Sprache oder des Teams, das zu diesem Zweck verwendet wird, zurückzuführen sein. Die konzeptionelle Ebene ist ein konzeptuelles System, das für jede der verschiedenen Arten von Aufzeichnungen definiert, die sie enthält (auch Personen). Der konzeptionelle Rahmen sollte sich nicht auf Darstellungen von Feldern beziehen, die gespeichert werden, wie Zeiger, Indizes, etc. Wenn der konzeptionelle Rahmen unabhängig von den Daten entwickelt wird, dann ist auch das externe Schema, das auf dem konzeptionellen Schema basiert, unabhängig von den Daten.

Interne Ebene:

Ist eine Low-Level-Darstellung der gesamten Datenbank und besteht aus mehreren Vorkommen von verschiedenen Arten von Datensätzen. Die interne Ebene ist noch ein Schritt von der physischen Ebene entfernt, da keine festen Register bearbeitet werden. Die interne Sicht wird durch ein internes Schema definiert, das nicht nur die Definition der verschiedenen Arten von Datensätzen speichert, sondern auch zugehörige Indizes, die gespeicherten Felder, die physische Reihenfolge der Datensätze usw. spezifiziert.