Администрирование баз данных

Министерство образования  и науки Российской Федерации

НАЗВАНИЕ ВУЗА

 

НАЗВАНИЕ КАФЕДРЫ 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Информационные технологии»

на тему:

«Администрирование баз данных»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

 

 

 

Преподаватель:

 

 

 

 

 

 

 

 

Название города 2012

 

Оглавление

 

 

 

 

Введение

 

Актуальность  исследования.

Многопользовательские базы данных, являясь весьма ценным инструментом для организаций, в то же время  вызывают ряд трудностей. Во-первых, они сложны в проектировании и разработке, поскольку предполагают наличие множества перекрывающихся пользовательских представлений. Кроме того, требования со временем меняются, а изменение требований обусловливает необходимость изменений в структуре базы данных. Такие структурные изменения должны тщательно планироваться и контролироваться, чтобы изменение, сделанное для одной группы, не вызвало проблем в другой. Вдобавок при параллельной обработке запросов от нескольких пользователей необходимо принимать специальные меры, чтобы действия одного пользователя не оказывали непредусмотренного влияния на действия другого пользователя. Это весьма важная и сложная тема.[20, 378]

В больших организациях должны быть определены права и обязанности  по обработке, а именно по удалению, добавлению новых данных и изменения существующих. Это вызвало необходимость разработки системы администрирования, которая позволяет выполнять только строго определенные действия в строго определенное время и только пользователям, имеющим для этого достаточные полномочия.

Базы данных стали ключевым компонентом  функционирования организаций и  даже основной составляющей их стоимости. К сожалению, базы данных не застрахованы от сбоев и крушений. Следовательно, жизненно необходимы эффективные планы, методики и процедуры резервного копирования и восстановления.

Наконец, со временем потребуются  изменения в самой СУБД с целью  повышения производительности, внедрения  новых возможностей и версий программного обеспечения и учета модификаций в операционной системе, под управлением которой она работает. Все это требует хорошего руководства, поэтому для решения вышеуказанных задач в большинстве организаций были созданы отделы администрирования баз данных.

Предметом данного исследования являются базы данных.

Объектом исследования - администрирование базы данных.

Цель исследования заключается в изучении администрирования базы данных, а именно: определении его основных функций и задач, его значения для стабильной и эффективной работы базы данных.

Задачи исследования заключаются в следующем:

1. Рассмотреть общую  концепцию баз данных и систем  управления базами данных.

2. Раскрыть понятие администрирования и администратора баз данных.

3. Рассмотреть функции администрирования баз данных, методики, процедуры и программное обеспечение, используемые для выполнения этих функций.

4. Дать обзор средствам  администрирования в СУБД MS Access 2007.

Данное исследование проведено с использованием теоретических положений, раскрывающих основные характеристики и элементы исследуемого явления.

Практическая значимость исследования заключается в его возможном использовании при изучении информационных технологий в учебных заведениях разного уровня.

 

Глава 1. Базы данных и системы управления базами данных

1.1. Введение  в базы данных

Базы данных всегда были важной темой при изучении информационных систем. Но именно в последние годы, благодаря бурному развитию Интернета  и связанному с этим технологическому прорыву, знание технологии баз данных стало одним из наиболее популярных путей к карьере. Технология баз данных позволяет сделать интернет-приложение чем-то большим, чем просто средство для публикации брошюр, что было характерно для ранних приложений. В то же время, интернет-технологии обеспечивают стандартизированный и доступный способ доставки содержимого базы данных пользователям. Ни одно из этих новых обстоятельств не отменяет необходимости в классических приложениях баз данных, которые были незаменимы в бизнесе до появления Интернета, – они лишь усиливают важность знаний о базах данных.

Проектирование и разработка баз данных требуют одновременно и искусства, и инженерных навыков.[20, 24]

Понимание требований пользователя и воплощение этих требований в эффективной  логической структуре базы данных является искусством. Преобразование логической структуры в физическую базу данных с функционально завершенными, высокопроизводительными приложениями представляет собой инженерную задачу. Оба эти аспекта сулят множество трудных и увлекательных интеллектуальных головоломок.

База данных (database) – это самодокументированное собрание интегрированных записей.[20, 39]

База данных является самодокументированной (self-describing): она  содержит, в дополнение к исходным данным пользователя, описание собственной  структуры. Это описание называется словарем данных (data dictionary), каталогом данных (data directory) или метаданными (metadata).

В этом смысле база данных напоминает библиотеку, которую можно  представить как самодокументированный  набор книг. Кроме книг в библиотеке имеется каталог с их описанием. Точно так же словарь данных (являющийся частью базы данных, подобно тому, как каталог является частью библиотеки) описывает данные, содержащиеся в базе данных.

Почему самодокументированность  является столь важной характеристикой  базы данных? Во-первых, она обусловливает независимость программ от данных. Иначе говоря, она дает возможность определить структуру и содержимое базы данных путем обращения к самой базе данных. Нам не придется делать предположения о том, что содержит база данных, а также отпадет необходимость как-либо внешне документировать формат записей и файлов (как это делается в системах обработки файлов).

Во-вторых, если мы изменим  структуру данных в базе (например, добавим новые элементы данных к  существующей записи), то эти изменения мы внесем только в словарь данных. Лишь небольшую часть программ необходимо будет изменить (если таковые вообще будут). В большинстве случаев модификации потребуют только те программы, которые непосредственно обрабатывают элементы данных, претерпевшие изменения.

База данных – это  собрание интегрированных записей. В базе данных действительно содержатся файлы данных пользователя, однако ими все не исчерпывается. Как уже упоминалось ранее, в разделе метаданных база данных содержит описание самой себя. Кроме того, база данных содержит индексы (indexes), которые представляют связи между данными, а также служат для повышения производительности приложений базы данных. Наконец, зачастую база данных содержит данные о приложениях, использующих эту базу данных. Структура форм для ввода данных и отчетов является частью базы данных. Эту последнюю категорию данных называют метаданными приложений (application metadata). Таким образом, база данных содержит четыре типа данных: файлы данных пользователя, метаданные, индексы и метаданные приложений.

Технология баз данных развивалась в несколько стадий. Ранние базы данных фокусировались на обработке транзакций с данными  организации. Затем появление реляционной  модели и микрокомпьютеров привело  к созданию персональных приложений баз данных. С появлением локальных сетей началась разработка коллективных баз данных с клиент-серверной архитектурой. Сегодня традиционные приложения баз данных доставляются пользователю с помощью интернет-технологий. Важными направлениями в отрасли баз данных являются распределенные и объектно-ориентированные базы данных.

1.2. Системы управления базами данных (СУБД)

Технология баз данных используется во множестве приложений. Некоторые из них предназначены  для единственного пользователя с единственным компьютером, другие используются рабочими группами в количестве 20-30 человек через локальную сеть, третьи служат сотням пользователей и содержат триллионы байтов данных. В последнее время технология баз данных применяется в сочетании с интернет-технологией для поддержки мультимедийных приложений в открытых и закрытых сетях.

Компонентами приложения базы данных являются сама база данных, система управления базой данных (СУБД) и прикладные программы. Иногда прикладные программы действуют  полностью независимо от СУБД, а иногда значительная часть функциональности приложения обеспечивается за счет возможностей и функций СУБД.

Системы обработки файлов хранят данные в отдельных файлах, каждый из которых содержит свой тип  данных. Эти системы имеют несколько  ограничений. Данные, хранимые в отдельных файлах, трудно комбинировать, поскольку они зачастую дублируются в разных файлах, что приводит к нарушениям целостности данных. Прикладные программы зависят от форматов файлов, что вызывает проблемы при обслуживании: когда форматы меняются, файлы становятся несовместимыми, и требуется их преобразовывать. Трудно также представить данные в удобном для пользователя виде.

Системы обработки баз  данных были разработаны для того, чтобы преодолеть эти ограничения. В базе данных СУБД служит интерфейсом между прикладными программами и базой данных. Данные интегрированы, и они не дублируются столь часто. Изменение физических форматов файлов затрагивает только СУБД. Если элементы данных изменяются, добавляются или удаляются, лишь немногие из прикладных программ требуют модификации. Технология баз данных упрощает представление данных в удобном для пользователя виде.

Рис.1. Обобщенная структура системы управления базой данных

Существует два типа систем управления БД: файлами и  реляционными базами данных. В системах управления файлами (File management systems), иногда их еще называют плоскими файловыми  базами данных, данные вводятся и сохраняются без индексирования, а при поиске и создании исходных форм обрабатываются последовательно. Поэтому эти системы недостаточно гибкие при манипулировании данными. Системы управления реляционными базами данных (Relational database management systems) позволяют пользователям манипулировать данными более свободно благодаря сохранению всех данных только один раз и описанию связей между ними. Связи представляют собой общие элементы данных, таких как например, фамилия покупателя или номер его чековой книжки. Данные каждого набора информации можно найти, отобразить и возобновить на основании данных другого набора.

Системы управления базами данных реляционного типа сегодня широко используются при решении многих информационных задач. В этих СУБД реализуется реляционная модель данных - изображение их в табличном виде. Строка такой таблицы эквивалентна записи файла базы данных (БД), а графа - полю записи. Доступ к элементу данных осуществляется с помощью связи нужной строки (записи) с нужной графой (полем).

В состав многих СУБД, предназначенных  для работы на персональных компьютерах, входят три основных компонента: командный  язык, интерпретирующая система или  компилятор, для превращения команд к виду, пригодному к выполнению, и средства взаимодействия пользователя из СУБД (интерфейс пользователя).

Командный язык служит для  выполнения и обеспечения нужных операций с данными, дает возможность  создавать прикладные программы, экранные формы введения и выведения информации, структуры файлов БД, и манипулировать данными. Структура и возможности языка определяют вид и возможности конкретной СУБД.

В СУБД можно выполнять  команды по одной или группами в автоматическом режиме, предварительно записанными в специальный (программный) файл. Команды языка СУБД записываются в текстовой форме, близкой к обычному языку.

Структура и содержание компонентов СУБД определяет ее назначение и круг потенциальных пользователей. В зависимости от уровня подготовки и диапазона решаемых заданий  пользователей персональных компьютеров  можно разделить на три группы:

• тех, которым для решения своих заданий нужен сравнительно небольшой набор функций пакета СУБД (создание файлов данных, введения и возобновления данных, выведения, на печать несложных исходных документов и тому подобное);
• тех, которым необходимо знать много функций пакета СУБД, в том числе и элементы командного языка, но не нужно создавать сложные программы;
• программистов, в задание которых входит разработка сложных прикладных программ из управления и обработки файлов БД.

Для пользователей первой группы необходимо включать в состав СУБД режим, который руководствуется с помощью меню. Пользователи второй группы могут осваивать командный режим. Третья группа пользователей ожидает от СУБД достаточно полного набора удобных средств для разработки сложных программ.

Последние версии семьи  СУБД Access for Windows, разработанные фирмой Miсrosoft, отвечают требованиям всех перечисленных  групп пользователей.

1.3. Система управления базами данных MS Access