MIDOONY Logo

مدیریت پایگاه داده (بخش دوم - سیستم مدیریت پایگاه داده DBMS, Components and Architecture)

1399/11/22
مدیریت پایگاه داده (بخش دوم - سیستم مدیریت پایگاه داده DBMS, Components and Architecture)

همانطور که اندازه ، پیچیدگی و اهمیت داده های مورد نیاز کاربران بصورت مستمر رشد می نماید ، مراقبت از آن داده ها نیازمند استفاده از یک سیستم مدیریت پایگاه داده ( #DBMS ) جهت ذخیره ، اداره و محافظت می باشند. در علم کامپیوتر DBMS ها مطابق با مدل پایگاه داده دسته بندی می شوند مانند پایگاه داده رابطه ای یا پایگاه داده غیرساختیافته.
DBMS مجموعه یکپارچه نرم افزاری است که برای تعریف و اداره کردن داده ها درون پایگاه داده طراحی شده و با کاربران نهایی ، برنامه ها و خود پایگاه داده جهت رصد و تحلیل داده ها تعامل دارد. بعبارت دیگر مجموعه ای از برنامه هاست که کاربران را قادر به ایجاد و نگهداری پایگاه داده و کنترل دسترسی های لازم می نمایند. هدف اصلی DBMS ارائه محیطی کارا و راحت هم برای کاربران جهت ذخیره و بازیابی اطلاعات و هم برای راهبران جهت پشتیبانی از پایگاه داده است. مثال هایی از DBMS عبارتند از SQL Server ، Oracle و Access. 
از مقاصد عادی DBMSها ارائه API (Application Programming Interface) های عمومی و یک پردازشگر زبان پایگاه داده نظیر SQL است ولی مقاصد خاصی نیز وجود دارند که توسط API های اختصاصی و برای ارتباط با برنامه های جانبی مانند پست الکترونیکی می باشند تا امکان حذف و اضافه پیغام ها را فراهم می کند.
DBMS ها کارکردهای مختلفی جهت اداره پایگاه داده و داده های درون آن ارائه می نمایند. این کارکردها به چهار دسته اصلی زیر تقسیم می شوند :
•    تعریف داده (Data Definition) –ایجاد ، اصلاح و حذف تعاریفی که ساختار داده ها را معین می کند.
•    بروزرسانی (Update) – اضافه ، اصلاح و حذف مقدار داده ها.
•    بازیابی (Retrieval) – دریافت اطلاعات به شکل مفید از داده ها جهت استفاده و پردازش لازم.
•    راهبری (Administration) – ثبت و نظارت بر کاربران ، اعمال امنیت لازم ، نظارت بر عملکرد ، نگهداری یکپارچگی داده ها و بازیافت اطلاعات خراب شده در مواقع اضطراری.

DBMS دقت و دسترس پذیری داده ها را حین بروزرسانی ها تضمین می نماید. اگر بروزرسانی بصورت کامل انجام شد ثبت موفقیت آمیز می باشد در غیراینصورت پایگاه داده به وضعیت قبل از بروزرسانی بر می گردد.

مشخصات DBMS 
سیستم مدیریت پایگاه داده کارکردهای زیر را ارائه می دهد :
•    همزمان بودن
•    باثبات بودن
•    کنترل امنیت
•    حفظ یکپارچگی داده
•    پشتیبان گیری و بازیافت
•    کنترل افزونگی (داده های تکراری)
•    اجازه استقلال داده ها
•    ارائه زبان پرس و جو
•    اجرای بهینه سازی خودکار پرس و جو

کاربران DBMS 
افراد مختلفی با این سیستم در تعامل هستند از قبیل :
•    تحلیلگران سیستم
•    طراحان پایگاه داده
•    راهبران پایگاه داده
•    توسعه دهندگان نرم افزار
•    کاربران نهایی

معماری DBMS
پرکاربردترین نوع معماری برای طراحی DBMSها معماری سه لایه می باشد که لایه های آن براساس نوع کاربران و نحوه نمایش داده ها تفکیک شده و عبارتند از :
•    لایه داده یا پایگاه داده – شامل تعریف داده ، محدودیت های داده ، روابط و زبان های پردازش پرس و جو می باشد.
•    لایه میانی یا نرم افزار – شامل application server و نرم افزارهای دسترسی به پایگاه داده است. کاربران نهایی از وجود نرم افزار پشت پایگاه داده اطلاعی ندارند. در واقع این لایه به عنوان واسطه بین پایگاه داده و کاربران نهایی عمل می کنند.
•    لایه نمایش یا کاربر – شامل محیط کار و نماهای متعددی است که مورد استفاده کاربران نهایی قرار می گیرند. این نماها در لایه نرم افزار ایجاد می شوند.

پایگاه داده رابطه ای
پایگاه داده ای است که در آن تمام داده ها بوسیله مجموعه ای از روابط به هم متصل شده اند. RDBMS (Relational Database Management System) نسل سوم از محصولات DBMS هستند و دارای ویژگی های اصلی زیر می باشد :
 تغییر پویای طراحی – این محصولات امکان می دهند در حالیکه پایگاه داده آنلاین بوده و کابران مشغول بروزرسانی داده ها می باشند ، کاربر دیگر ستون ها را حذف یا اضافه نمایند که این تغییر چشمگیری نسبت به نسل دوم محصولات بشمار می آید که در آنها این تغییرات در حالت آفلاین انجام می گردید. تغییر پویای تعریف جداول توسط راهبران پایگاه داده (database administrator) و از طریق رابط های گرافیکی یا از طریق دستورات خط فرمان و زبان DDL (data definition language) انجام می شود. 
 پرس وجوی پویا – گرچه انجام تغییرات پویا بهبود بزرگی بود ولی ارتقاء مفیدتری از طریق پیاده سازی زبان SQL حاصل شد که کاربر را قادر می ساخت به پرس و جوی هر داده ای و در هر زمانی  بپردازد. برای نمونه یکی از دستورات این زبان که برای بازیابی اطلاعاتی استفده می شود بصورت زیر است قسمت های داخل {} بخش های اختیاری می باشند:


 “SELECT <column name(s)> FROM <table name> {WHERE <column name> = <value>};”
 

برای مثال :


“SELECT First_Name, Last_Name FROM EMPLOYEE WHERE DEPT-NUMBER =12;”
 

پشتیبان گیری و بازیافت - تمام DBMS ها دارای چنین مکانیزمی هستند. اگر پایگاه داده دچار مشکلی شود (مثل خرابی دیسک یا قطع برق) توسط این سرویس به حالت قبل از بروز مشکل برمی گردند. 
نصب عادی – اولین مرحله ایجاد پایگاه داده نصب نرم افزار RDBMS است. برای پایگاه داده کوچک و سبک از Microsoft Access می توان استفاده کرد که معمولا جزو محصولات آفیس نصب می گردد. برای پایگاه های بزرگتر می توان از SQL Server Microsoft استفاده کرد که توسط یک دیسک راه انداز و در محیط ویندوز نصب می گردد. نرم افزار قدرتمند دیگر Oracle است که هم در محیط ویندوز و هم در محیط لینوکس قابل اجرا می باشد. 
پس از نصب نرم افزار ، پایگاه داده میتواند ایجاد شود ولی معمولا به عنوان بخشی از فرایند نصب ، راهبر سیستم DBA (Database Administrator) تنظیمات لازم را برای کارکرد صحیح سیستم مدیریت پایگاه داده انجام می دهد.

0 566
دیدگاه کاربران
0 دیدگاه
شما هم دیدگاه خود را ارسال کنید