Негизги DBMS функциялары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Заманбап маалымат базасын башкаруу системалары көптөгөн сайттарда колдонулат, бирок алар эмне экенин жана СББнын функцияларын кантип колдоно аларыңызды баары эле биле бербейт. Мындай куралдардын көптөгөн мүмкүнчүлүктөрү бар, андыктан аларды толук колдонуу үчүн алар эмне кыла аларын жана колдонуучу үчүн канчалык пайдалуу экенин түшүнүшүңүз керек.

Дайындарды башкаруу

Биринчиден, СББнын функцияларына тышкы эстутумдагы маалыматты иштетүү кирет жана бул функция VIнын негизги структураларын камсыз кылуу болуп саналат, алар маалымат базасына түздөн-түз киргизилген маалыматты сактоо үчүн гана эмес, ошондой эле ар кандай учурларда ар кандай файлдарга тездетилген мүмкүнчүлүк алуу сыяктуу ар кандай кызматтык тапшырмаларды аткаруу үчүн. Айрым модификацияларда ар кандай файлдык системалардын мүмкүнчүлүктөрү жигердүү колдонулат, ал эми башкалары тышкы эс тутумдарынын деңгээлинде иштөөнү камсыз кылат. Бирок бул учурда, бул өтө өнүккөн DBMS функциясында, колдонуучу кандайдыр бир системанын колдонулушу же колдонулбагандыгы жана эгер болсо, файлдардын кантип уюштурулгандыгы жөнүндө кабардар эмес экенин белгилей кетүү керек. Тактап айтканда, система маалымат базасына киргизилген объекттер үчүн өзүнүн аталыш тартибин сактайт.

RAM буферин башкаруу

Басымдуу көпчүлүк учурларда, DBMS функцияларын кыйла чоң маалымат базаларында колдонуу көнүмүш болуп саналат жана бул өлчөмдөр жок дегенде көп учурда жеткиликтүү RAMдан бир топ чоңураак. Албетте, эгерде ар бир маалымат элементине кирүү учурунда тышкы эс тутум менен алмашуу жүргүзүлсө, анын ылдамдыгы системанын өзүнүн ылдамдыгына туура келет, ошондуктан аны иш жүзүндө жогорулатуунун бирден-бир варианты буфер болуп саналат. RAMдагы маалымат. Мындан тышкары, эгерде ОС жалпы тутумдук буферлөө жүргүзсө да, мисалы, UNIX менен, бул СУБДны максаттуу жана негизги функциялар менен камсыз кылуу үчүн жетишсиз болот, анткени анда буферлөөнүн ар бири үчүн пайдалуу касиеттери боюнча бир топ чоң көлөмдөгү маалыматтар бар. колдонулган маалымат базасынын белгилүү бир бөлүгү. Ушундан улам өркүндөтүлгөн тутумдар буферлердин өздөрүнүн топтомун, ошондой эле аларды алмаштыруу үчүн уникалдуу тартипти сакташат.

Бүткүл маалымат базасынын оперативдик эс тутумда үзгүлтүксүз болушуна багытталган башкаруу системаларынын өзүнчө багыты бар экендигин белгилей кетүү керек. Бул багыт жакынкы келечекте компьютерлердеги оперативдик эстутумдун көлөмү ушунчалык кеңейе тургандыктан, алар эч кандай буферлөө жөнүндө тынчсызданбай калышат жана бул жерде МББнын бул түрүнүн негизги функциялары жардамга келет деген божомолго негизделген. Учурда бул иштердин баары сыноо стадиясында калды.

Транзакцияны башкаруу

Транзакция – бул башкаруу системасы деп эсептеген маалымат базасы менен операциялардын ырааттуулугу.бир бүтүн. Эгерде транзакция толугу менен ийгиликтүү аткарылса, система тышкы эстутумда жасаган өзгөртүүлөрдү оңдойт, же бул өзгөртүүлөрдүн бири да маалымат базасынын абалына таасирин тийгизбейт. Бул операция колдонулган маалымат базасынын логикалык бүтүндүгүн сактоо үчүн талап кылынат. Белгилеп кетсек, транзакция механизминин туура жүрүшүн сактоо бир колдонуучу үчүн СББны колдонууда да милдеттүү шарт болуп саналат, анын максаты жана функциялары башка системалардын түрлөрүнөн олуттуу түрдө айырмаланат.

Кандай болбосун транзакция маалымат базасы ырааттуу абалда болгондо гана башталып, процедура аяктагандан кийин аны ошол эле абалда калтыруучу касиет, аны маалымат базасына карата иш-аракет бирдиги катары колдонууга өтө ыңгайлуу кылат. Контролдоо системасы тарабынан бир эле учурда аткарылуучу транзакцияларды туура башкаруу менен, ар бир жеке колдонуучу, негизинен, өзүн бүтүндөй бир бөлүгү катары сезе алат. Бирок, бул кандайдыр бир деңгээлде идеалдаштырылган өкүлчүлүк, анткени көп учурларда иштеген адамдар, эгерде алар көп колдонуучу тутумду колдонсо, дагы эле өз кесиптештеринин катышуусун сезе беришет, бирок чындыгында бул МБС концепциясы тарабынан да каралган.. Көп колдонуучу тибиндеги DBMS өзгөчөлүктөрү ошондой эле сериялык аткаруу планы жана сериялаштыруу сыяктуу түшүнүктөрдү транзакцияларды башкаруу менен байланыштырат.

Алар эмнени билдирет?

Бир убакта аткарылуучу транзакцияларды сериялаштыруу алардын иши үчүн атайын планды түзүүнү карайт, андажетишилген аралашманын жалпы эффектиси алардын ырааттуу аткарылышынын натыйжасында алынган натыйжага барабар.

Сериялык аткаруу планы сериялаштырууга алып баруучу иш-аракеттердин белгилүү структурасы. Албетте, эгерде система транзакциялардын аралашмасынын чындап сериялык аткарылышын камсыз кыла алса, анда транзакцияны баштаган ар бир колдонуучу үчүн башкалардын катышуусу таптакыр байкалбайт, бир гана колдонуучуга салыштырмалуу бир аз жайыраак иштейт. режим.

Сериалдаштыруунун бир нече негизги алгоритмдери бар. Борборлоштурулган системаларда бүгүнкү күндө эң популярдуу алгоритмдер маалымат базасынын ар кандай объекттерин синхрондоштурууга негизделген. Ар кандай сериялаштыруу алгоритмдерин колдонгон учурда, айрым маалыматтар базасынын объекттерине жетүү боюнча эки же андан көп транзакциялардын ортосунда карама-каршылыктардын келип чыгуу мүмкүнчүлүгү каралган. Мындай кырдаалда, бул процедураны колдоо үчүн, артка кайтуу керек, башкача айтканда, бир же бир нече процесстер аркылуу маалымат базасына киргизилген өзгөртүүлөрдү жок кылуу. Бул көп колдонуучу тутумда адам башкалардын бар экенин сезген жагдайлардын бири гана.

Журналдык

Заманбап системаларга коюлган негизги талаптардын бири тышкы эстутумда маалыматты сактоонун ишенимдүүлүгүн камсыздоо болуп саналат. Атап айтканда, бул МББнын негизги функцияларына акыркы макулдашылгандарды калыбына келтирүү мүмкүнчүлүгү камтылаткандайдыр бир программалык же аппараттык камсыздоо бузулгандан кийин маалымат базасынын абалы. Көпчүлүк учурларда аппараттык бузулуулардын эки вариантын карап чыгуу салтка айланган:

• жумшак, бул компьютердин күтүүсүз өчүрүлүшү катары чечмелениши мүмкүн (эң кеңири таралган учур - авариялык өчүрүү);
• катуу, алар тышкы медиада сакталган дайындардын жарым-жартылай же толук жоголушу менен мүнөздөлөт.

Программалык каталардын мисалдарына ДББнын негизги функцияларына кирбеген айрым функцияларды колдонууга аракет кылганда системанын бузулушу же колдонуучунун кээ бир утилитасынын бузулушу кирет, анын натыйжасында белгилүү бир транзакция аткарылбай калды. Мурунку кырдаалды жумшак ийгиликсиздиктин өзгөчө түрү катары кароого болот, ал эми экинчиси бир транзакцияны калыбына келтирүүнү талап кылат.

Албетте, кандай болгон күндө да, маалымат базасын кадимкидей калыбына келтирүү үчүн сизде белгилүү бир кошумча маалымат болушу керек. Башкача айтканда, маалымат базасында маалыматтарды сактоонун ишенимдүүлүгүн нормалдуу камсыз кылуу үчүн маалыматты сактоонун ашыкча болушун камсыз кылуу зарыл, ал эми калыбына келтирүү учурунда колдонулган маалыматтардын бөлүгү өзгөчө кылдаттык менен корголушу керек. Бул ашыкча маалыматтарды сактоонун эң кеңири таралган ыкмасы - өзгөрүүлөрдү каттоо.

Бул эмне жана кантип колдонулат?

Журнал маалымат базасынын өзгөчө бөлүгү, кирүүDBMS функцияларынын санына кирбеген жана ал абдан кылдаттык менен колдоого алынат. Кээ бир учурларда, ал тургай, ар кандай физикалык медиада жайгашкан бир эле учурда журналдын эки нускасын колдоону камсыз кылат. Бул репозиторийлер маалымат базасынын негизги бөлүгүндө болгон ар кандай өзгөрүүлөр жөнүндө маалымат алышат жана ар кандай башкаруу системаларында өзгөрүүлөрдү ар кандай деңгээлде каттоого болот. Кээ бир учурларда, журналдын жазуусу конкреттүү логикалык жаңыртуу операциясына толугу менен туура келет, башкаларында - тышкы эстутум барагын жаңыртуу менен байланышкан минималдуу ички операция, ал эми кээ бир СББ эки ыкманын айкалышын камсыз кылат.

Кандай болгон күндө да, "алдыга жазуу" деп аталган журналды каттоо стратегиясы колдонулат. Колдонулганда, кандайдыр бир маалымат базасынын объектилеринин өзгөрүшүн көрсөткөн жазуу объект өзгөртүлгөнгө чейин тышкы журналдын эсине кирет. Белгилүү болгондой, эгерде Access DBMS функциялары бул протоколдун нормалдуу ишке ашырылышын камсыз кылса, журналды колдонуу кандайдыр бир мүчүлүштүктөр болгон учурда маалымат базасын калыбына келтирүүгө байланышкан көйгөйлөрдү чечет.

Кайра кайтаруу

Калыбына келтирүүнүн эң жөнөкөй жагдайы - жеке транзакцияны артка кайтаруу. Бул процедура үчүн жалпы тутумдук өзгөртүүлөр журналын колдонуунун кереги жок жана ар бир транзакция үчүн локалдык өзгөртүү операция журналын колдонуу жетиштүү, андан кийин ар бир транзакциянын аягынан баштап тескери операцияларды аткаруу менен транзакцияларды артка жылдыруу жетиштүү. жазуулар. DBMS функциясынын түзүмү көбүнчө камсыз кылатдал ушундай структураны колдонуу, бирок көпчүлүк учурларда локалдык журналдар дагы эле колдоого алынбайт, ал тургай жеке транзакциялар үчүн да жеке артка кайтаруу жалпы системага ылайык жүзөгө ашырылат жана бул үчүн транзакциялардын ар биринин бардык жазуулары бириктирилет. тескери тизмеде.

Жумшак бузулуу учурунда, маалымат базасынын тышкы эс тутуму ката учурунда бүтпөй калган транзакциялар менен өзгөртүлгөн ар кандай объекттерди камтышы мүмкүн, ошондой эле ийгиликтүү аяктагандар тарабынан жаңыртылган ар кандай объекттер жетишсиз болушу мүмкүн. RAM буферлерин колдонуу аркылуу бузулганга чейин, мындай көйгөйлөр пайда болгондо мазмуну толугу менен жок болот. Эгерде локалдык журналдарды колдонуу протоколу аткарылса, тышкы эстутумда мындай объекттердин модификациясына тиешелүү жазуулар сөзсүз түрдө болушу керек.

Жумшак мүчүлүштүктөр пайда болгондон кийин калыбына келтирүү процедурасынын негизги максаты - негизги маалымат базасынын тышкы эс тутумунун мындай абалы, эгерде VI-жылы кандайдыр бир аяктаган транзакцияларга өзгөртүүлөр киргизилсе жана издерди камтыбайт. бүтпөгөн процедуралардын. Бул эффектке жетүү үчүн МББнын негизги функциялары бул учурда толук эмес транзакцияларды артка кайтаруу жана натыйжалары тышкы эстутумда көрүнбөй калган операцияларды кайра ойнотуу болуп саналат. Бул процесс негизинен журналды жана буферди башкарууну уюштурууга тиешелүү болгон кыйла көп сандагы кылдаттыктарды камтыйт.

Оор каталар

Базаны катаал катадан кийин калыбына келтирүү керек болгондо, журнал гана эмес, маалымат базасынын резервдик көчүрмөсү да колдонулат. Акыркысы журналды толтуруу башталганга чейин маалымат базасынын толук көчүрмөсү болуп саналат. Албетте, кадимки калыбына келтирүү процедурасы үчүн журналдын сакталышы талап кылынат, ошондуктан, мурда айтылгандай, анын тышкы эс тутумда сакталышы үчүн өтө олуттуу талаптар коюлат. Бул учурда, маалыматтар базасын калыбына келтирүү, архивдик көчүрмөнүн негизинде журнал бузулуу болгон учурга карата бүткөрүлгөн бардык транзакцияларды кайра чыгаруудан турат. Зарыл болсо, ал атүгүл күтүлбөгөн транзакцияларды кайра ойнотуп, калыбына келтирүү процедурасы аяктагандан кийин алардын нормалдуу ишин уланта алат, бирок көпчүлүк реалдуу системаларда бул процедура катаал бузулууну калыбына келтирүүнүн өзү бир кыйла узак процедура болгондуктан аткарылбайт.

Тил колдоо

Заманбап маалымат базалары ар кандай тилдерди колдонушат жана максаты, функциялары жана башка өзгөчөлүктөрү заманбап системалардан олуттуу түрдө айырмаланган алгачкы СББлар бир нече жогорку адистештирилген тилдерге колдоо көрсөткөн. Негизинен булар SDL жана DML болгон, алар тиешелүү түрдө маалымат базасынын схемасын аныктоо жана берилиштерди башкаруу үчүн иштелип чыккан.

SDL маалымат базасынын логикалык структурасын аныктоо үчүн колдонулган, башкача айтканда, берилген маалымат базасынын белгилүү структурасын таануу үчүн.колдонуучулар. DML, экинчи жагынан, маалымат базасына маалыматты киргизүүгө, ошондой эле болгон маалыматтарды жок кылууга, өзгөртүүгө же колдонууга мүмкүндүк берген маалыматты башкаруу операторлорунун бүтүндөй комплексин камтыган.

ДББ функцияларына бирдиктүү интеграцияланган тилди колдоонун ар кандай түрлөрү кирет, ал баштапкы түзүлгөндөн баштап, маалымат базалары менен нормалдуу иштөө үчүн зарыл болгон бардык каражаттардын болушун жана стандарттык колдонуучу интерфейсин камсыз кылат. SQL азыркы кездеги эң кеңири таралган реляциялык системалардын СБДсынын негизги функцияларын камсыз кылган стандарттык тил катары колдонулат.

Бул эмне?

Биринчиден, бул тил DML жана SDL негизги функцияларын айкалыштырат, башкача айтканда, реляциялык маалымат базасынын конкреттүү семантикасын аныктоо жана керектүү маалыматты башкаруу мүмкүнчүлүгүн берет. Ошол эле учурда, ар кандай маалыматтар базасынын объектилеринин аталышы түз тил деңгээлинде колдоого алынат, бул мааниде компилятор объекттин аталыштарын алардын ички идентификаторлоруна айландырат, атайын тейленүүчү сервистик каталог таблицаларынын негизинде. Башкаруу системаларынын өзөгү, негизи, таблицалар же алардын айрым мамычалары менен эч кандай байланышта болбойт.

SQL тили маалымат базасынын бүтүндүгүнө болгон чектөөлөрдү аныктоого мүмкүндүк берген атайын куралдардын толук тизмесин камтыйт. Дагы, мындай чектөөлөр атайын каталогдук таблицаларга киргизилет жана бүтүндүккө көзөмөл түздөн-түз тил деңгээлинде жүргүзүлөт, башкача айтканда.жеке маалыматтар базасын өзгөртүү билдирүүлөрүн окуу процессинде компилятор маалымат базасындагы бүтүндүктүн чектөөлөрүнүн негизинде тиешелүү программалык кодду түзөт.