Слайд 2
База данных – это организованная совокупность данных, предназначенная
для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного
применения.
Слайд 3
Ба́за да́нных — представленная в объективной — представленная в объективной форме совокупность — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных
материалов (статей, расчётов — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных
материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ)[1].
Слайд 4
История возникновения и развития технологий баз данных
В широком смысле понятие
истории баз данных обобщается до истории любых средств, с
помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.)[10], узелковая письменность инков, узелковая письменность инков — кипу, узелковая письменность инков — кипу, клинописи, узелковая письменность инков — кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства, узелковая письменность инков — кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства и т. п. Следует помнить, что недостатком этого подхода является размывание понятия «база данных» и фактическое его слияние с понятиями «архив, узелковая письменность инков — кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства и т. п. Следует помнить, что недостатком этого подхода является размывание понятия «база данных» и фактическое его слияние с понятиями «архив» и даже «письменность».
Слайд 5
Оперативные сетевые базы данныхОперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-хОперативные сетевые базы
данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались
в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task GroupОперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данныхОперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования даннымиОперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз БахманОперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию.
В это же время в сообществе баз данных КоболВ это же время в сообществе баз данных Кобол была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных.
Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-хСледующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данныхСледующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара КоддаСледующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга.
Сам термин база данных (англ. database) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных компанией SDC) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных компанией SDC в 1964) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных компанией SDC в 1964 и 1965 годах) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных компанией SDC в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы[11].
Слайд 6
Примеры:
База данных книжного фонда библиотеки
База данных отдела кадров
определенного учреждения
База данных АТС
Школьный журнал
Слайд 7
Классификация баз данных
Классификация по модели данных
Примеры:
Иерархическая
Объектная и объектно-ориентированная
Объектно-реляционная
Реляционная
Сетевая
Функциональная.
Классификация по содержимому
Примеры:
Географическая
Историческая
Научная
Мультимедийная
Клиентская.
Слайд 8
Классификация по среде постоянного хранения[править[править | править код]
Во вторичной памяти,
или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная
энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск.
В оперативную память СУБДВ оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.
В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.
Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.
Слайд 9
Классификация по степени распределённости
Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database):
БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
Распределённая БДРаспределённая БД (англ. distributed database)
— составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД.
Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).
Слайд 10
Другие виды БАЗ данных
ПространственнаяПространственная (англ. spatial database): БД, в которой
поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко
используются в геоинформационных системах.
ВременнаяВременная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.
Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.
ЦиклическаяЦиклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения новых данных они заменяют более старые данные. Одни и те же ячейки для данных используются циклически.
Слайд 11
Сверхбольшие БД
Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) — это
база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического
хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.
Количественное определение понятия «чрезвычайно большой объём» меняется во времени. Так, в 1997 году самой большой в мире была текстовая база данных Knight Ridder's DIALOG объёмом 7 терабайт[12]. В 2001 году самой большой считалась база данных объёмом 10,5 терабайт, в 2003 году — объёмом 25 терабайт[13]. В 2005 году самыми крупными в мире считались базы данных с объёмом хранилища порядка сотни терабайт[14]. В 2006 году поисковая машина Google использовала базу данных объёмом 850 терабайт[15].
К 2010 году считалось, что объём сверхбольшой базы данных должен измеряться по меньшей мере петабайтами[14].
Слайд 12
К 2014 году по косвенным оценкам компания GoogleК 2014
году по косвенным оценкам компания Google хранила на своих серверах до
10—15 эксабайт данных в совокупности[16].
По некоторым оценкам, к 2025 году генетики будут располагать данными о геномах от 100 миллионов до 2 миллиардов человек, и для хранения подобного объёма данных потребуется от 2 до 40 эксабайт[17].
Специалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированиюСпециалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проектыСпециалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехническихСпециалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехнических решений, которые позволили бы хоть как-то работать с такими большими объёмами данных. Как правило, необходимы специальные решения для дисковой подсистемы, специальные версии операционной среды и специальные механизмы обращения СУБД к данным.
Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных. В частности, с 1975 годапроходит ежегодная конференция International Conference on Very Large Data Bases («Международная конференция по сверхбольшим базам данных»). Большинство исследований проводится под эгидой некоммерческой организации VLDB Endowment (Фонд целевого капитала «VLDB»), которая обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших БД и смежных областях.
Слайд 14
Фактографические БД – это базы в которых содержатся
краткие сведения об описываемых объектах, представленных в строго определенном
формате.
Пример:
В БД библиотеки хранятся библиографические сведения о книгах:
год издания, автор, название, тематика и т.д.
Слайд 15
Документальные БД – это те базы, которые включают
в себя полнотекстовые документы, а также информацию различного типа:
мультимедийную, графическую, звуковую.
Пример:
БД детских песен,
База данных нормативных актов учреждения.
Слайд 16
Сама БД не может обслужить запросы пользователя на
поиск и обработку информации. БД – это информационное хранилище,
а обслуживает это хранилище – информационная система.
Слайд 17
Описание структуры данных, хранимых в БД, называются моделью
представления данных или моделью данных.
Слайд 18
Информационная система – это совокупность базы данных и
всего комплекса всех тех аппаратно-программных средств для ее хранения,
изменения и поиска необходимой информации для пользователя.
Слайд 20
Реляционная модель данных
Основной информационной единицей реляционной БД является
таблица. БД может состоять из одной таблицы (однотабличная БД)
или из множества взаимосвязанных таблиц (многотабличная БД).
Слайд 21
Структурные составляющие таблицы – записи и поля
Слайд 22
Каждое поле таблицы имеет имя.
Одна запись содержит
информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой
представлена в таблице.
Поля - различные характеристики объекта.
В реляционной БД не должно быть совпадающих записей.
Слайд 23
Записи различаются значениями ключей.
Первичный ключ – поле (совокупность
полей), значение которого не повторяется у разных записей.
Составной ключ
может состоять из двух и более полей.
Слайд 24
Типы полей
Числовой
Символьный
Дата
Логический
Слайд 25
Числовой тип имеют поля, значения в которых могут
быть только числами.
Пример:
температура
влажность
вес
давление
рост
Символьный тип имеют поля, в которых хранятся
символьные последовательности (слова, тексты и т.п.)
Пример:
фамилия
название
автор
Слайд 26
Тип «дата» имеют поля, содержащие календарные даты в
форме
«день/месяц/год»
Пример:
дата рождения
день
Логический тип, имеют поля, которые могут принимать
только два значения: «да» или «нет», «истина» или «ложь»