Главная » SQL, Базы данных » ОТОБРАЖЕНИЯ

0

Представленная на рис. 2.3 архитектура, кроме элементов самих трех уровней, включает определенные отображения: отображение концептуального уровня на внутренний и несколько отображений внешних уровней на концептуальный.

■     Отображение  "концептуальный-внутренний" устанавливает соответствие между концептуальным представлением и хранимой базой данных, т.е. описывает, как концептуальные записи и поля представлены на внутреннем уровне. При измене нии структуры хранимой базы данных (т.е. при внесении изменений в определение структуры хранения) отображение "концептуальный—внутренний" также изменя ется, с учетом того, что концептуальная схема остается неизменной. (Осуществле ние подобных изменений входит в обязанности администратора базы данных и может обеспечиваться самой СУБД.) Иначе говоря, чтобы обеспечивалась незави симость от данных, результаты внесения любых изменений в схему хранения не должны обнаруживаться на концептуальном уровне.

■     Отображение "внешний—концептуальный" определяет соответствие между неко торым внешним представлением и концептуальным представлением. В целом, различия, которые могут существовать между этими двумя уровнями, подобны различиям между концептуальным представлением и хранимой базой данных. Например, данные полей могут относиться к разным типам, названия полей и за писей могут быть изменены, несколько концептуальных полей могут быть объе динены в одно (виртуальное) внешнее поле и т.д. В одно и то же время допустимо существование любого количества внешних представлений, причем одно и то же внешнее представление может принадлежать нескольким пользователям, а разные внешние представления — перекрываться.

Очевидно, что отображение "концептуальный—внутренний" служит основой физической независимости от данных, а отображения  "внешний—концептуальный" являются ключом к логической  независимости  от данных. Как было показано в главе 1, система  обеспечивает физическую независимость от данных [1.3], если пользователи  и  пользовательские  программы  обладают  невосприимчивостью  к изменениям в физической структуре хранимой базы данных. Аналогично, система обеспечивает  логическую  независимость  от  данных  [1.4],  если  пользователи  и пользовательские программы обладают невосприимчивостью к изменениям в логической структуре базы данных (подразумеваются изменения на концептуальном или "общем логическом" уровне). Этот важный вопрос будет обсуждаться в главах 3 и 10.

■     Следует отметить, что большинство систем позволяет выражать одно определение внешнего представления через другое (по существу, с помощью отображения "внешний-внешний"), не требуя обязательного явного определения отображения

каждого внешнего представления на концептуальный уровень. Эта  возможность очень полезна, если несколько представлений подобны друг  другу. В частности, аналогичная возможность предусмотрена во многих реляционных СУБД.

2.5. АДМИНИСТРАТОР БАЗЫ ДАННЫХ

Как уже отмечалось в главе 1, администратор данных (АД) — это человек, отвечающий за стратегию и политику принятия решений, связанных с данными предприятия, а администратор базы данных (АБД) — это человек, обеспечивающий необходимую техническую поддержку для реализации  принятых решений. Таким образом, АБД отвечает за общее управление системой на техническом уровне. Теперь опишем функции АБД более подробно.

■     Определение концептуальной схемы

Администратор данных решает, какая именно информация должна храниться в базе данных, т.е. указывает те типы сущностей, в которых заинтересовано предприятие, а также определяет, какую информацию об этих сущностях необходимо вводить в базу данных. Этот процесс обычно называют логическим (или концептуальным) проектированием базы данных. После того как  содержимое базы данных на абстрактном уровне будет определено администратором данных, АБД создает соответствующую концептуальную  схему,  используя  концептуальный  язык  определения  данных. Объектная (откомпилированная) форма этой схемы будет использоваться в СУБД для получения ответов на запросы, связанные с доступом к данным. Исходная (не откомпилированная) форма будет играть роль справочного документа для пользователей системы.

Следует отметить, что на практике редко все происходит точно по описанной выше схеме. Иногда концептуальную схему создает сам АД, а логическим проектированием занимается АБД.

■     Определение внутренней схемы

Администратор базы данных должен также решить, как данные будут  представлены в хранимой базе данных. Этот процесс обычно называют физическим проектированием базы данных. После завершения  физического проектирования АБД создает соответствующие структуры хранения, используя внутренний язык определения данных (т.е. описывает внутреннюю схему). Кроме того, он определяет  соответствующее отображение между внутренней и концептуальной  схемами. На практике концептуальный и внутренний языки определения данных (особенно первый) могут включать в себя средства определения этого отображения,  однако  две  данные  функции  (создание  схемы  и  определение отображений)  должны  быть  четко  разделены.  Как и  концептуальная  схема, внутренняя схема и соответствующее  отображение  будут существовать в исходной и объектной формах.

Обратите внимание на то, что проектирование осуществляется в определенной последовательности — вначале необходимо установить, какие данные требуются, а затем решить, как следует представить их в памяти. Физическое проектирование выполняется после логического.

■     Взаимодействие с пользователями

В обязанности АБД входит также взаимодействие с пользователями для  предоставления им необходимых данных и подготовки требуемых  внешних схем (или оказания помощи пользователям в их подготовке) с  применением прикладного внешнего языка определения данных. (Как  уже отмечалось, СУБД может поддерживать несколько различных  внешних языков определения данных.) Кроме того, необходимо  определить отображение между каждой созданной внешней и концептуальной схемами. На практике внешний язык определения  данных  может включать средства формирования этого отображения, но, опять же, схемы и отображения должны быть четко разделены между  собой. Каждая внешняя схема и соответствующее ей отображение будут существовать в исходной и объектной формах.

Другие аспекты взаимодействия с пользователями включают консультации по разработке приложений, обеспечение требуемого технического обучения, предоставление помощи в выявлении и устранении возникающих проблем  и прочие виды связанного с системой профессионального обслуживания.

■     Определение требований защиты и обеспечения целостности данных

Как уже отмечалось, требования защиты и поддержки целостности данных рассматриваются как часть определения концептуальной схемы. Концептуальный язык определения данных должен включать в себя средства описания этих требований.

■     Определение процедур резервного копирования и восстановления

После того как предприятие доверит хранение своих данных системе баз данных, оно станет полностью зависимым от бесперебойного функционирования этой системы. В случае повреждения какой-либо части базы данных вследствие ошибки человека, отказа оборудования или сбоя программ операционной системы очень важно иметь возможность  восстановить  утраченные данные с минимальной задержкой и с наименьшим воздействием на остальную часть системы. В идеале, данные, которые не были повреждены, совсем не должны затрагиваться в процессе  восстановления. АБД должен разработать и реализовать, во-первых,  подходящую схему восстановления, включающую периодическую выгрузку базы данных на устройство резервного копирования (получение дампа), а во-вторых, процедуры загрузки базы данных из последнего созданного дампа в случае необходимости.

Помимо  всего  прочего,  требование  быстрого  восстановления  поврежденных данных  является одной из тех причин, по которым  желательно организовать хранение данных не в каком-либо одном месте, а распределить их по нескольким отдельным базам данных. Каждая из  таких баз данных будет представлять собой оптимальный объект выгрузки или перезагрузки. В этой связи отметим, что уже существуют терабайтовые системы6  (т.е., грубо говоря, коммерческие системы, хранящие больше триллиона байтов данных), а в будущем системы станут

6  1024 байт 1 Кбайт (килобайт); 1024 Кбайт = 1 Мбайт (мегабайт); 1024 Мбайт = 1 Гбайт (гигабайт); 1024 Гбайт = 1 Тбайт (терабайт); 1024Тбайт = 1 Пбайт (петабайт); 1024 Пбайт = 1  Эбайт (эксабайт); 1024 Эбайт = 1 Дбайт (дзетабайт); 1024 Дбайт = 1 Йбайт (йотабайт). Кстати, вопреки распространенному мнению, первый слог в английском слове gigabyte является открытым и произносится с мягким начальным g (как в слове "gigantic").

еще более крупными. Понятно, что такие системы очень больших баз данных (Very Large DataBase — VLDB) требуют тщательного и продуманного администрирования, в особенности если необходимо обеспечить для  пользователей постоянный доступ к базе данных (а часто именно так и бывает). Однако для простоты рассуждений будем по-прежнему подразумевать, что мы имеем дело с единственной базой данных.

Управление производительностью и реагирование на изменяющиеся требования

Как отмечалось выше, в главе 1, АБД отвечает за такую организацию системы, при которой можно поддерживать производительность, оптимальную для всего предприятия в целом, а также за корректировку работы системы (т.е. ее настройку) в соответствии с изменяющимися требованиями. Например, может возникнуть необходимость в периодической реорганизации хранимой базы данных для обеспечения того, чтобы производительность системы всегда поддерживалась на приемлемом  уровне. Как уже упоминалось, любые изменения на уровне физического хранения данных (внутреннем уровне) должны сопровождаться соответствующими изменениями в определении его отображения на концептуальный уровень, что позволит сохранить концептуальную схему неизменной.

Конечно, перечисленное выше — отнюдь не исчерпывающий список обязанностей АБД, а лишь попытка высказать некоторые соображения об их существе и охвате.

Источник: Дейт К. Дж., Введение в системы баз данных, 8-е издание.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. — 1328 с.: ил. — Парал. тит. англ.

По теме:

  • Комментарии