Baze de date si sisteme de gestiune a bazelor de date

Baze de date si sisteme de gestiune a bazelor de date

Aparute in anii '60, Sistemele de Gestiune a Bazelor de Date (prescurtat SGBD-uri) reprezinta un ansamblu de programe ce permit utilizatorilor sa interactioneze cu o baza de date, in vederea crearii, actualizarii si interogarii acesteea. SGBD-ul este cel care asigura si supervizeaza: introducerea de informatii in baza de date; actualizarea si extragerea datelor din baza; autorizarea si controlul accesului la date; pastrarea independentei dintre structura bazei si programe.

Obiectivul principal al unui SGBD este furnizarea unui mediu eficient, adaptat utilizatorilor care doresc sa consulte sau sa actualizeze informatiile continute in baza. Bazele de date sunt concepute pentru a prelucra un volum mare de informatii. Gestiunea acestora impune nu numai o structurare riguroasa a datelor, dar si o rationalizare a procedurilor de acces si prelucrare.

Sintagma baza de date apare pentru prima data in titlul unei conferinte organizate la Santa Monica (California) in 1964 de System Development Corporation. Majoritatea lucrarilor considera ca moment al consacrarii termenului anul 1969, cand CODASYL publica, in cadrul unei conferinte dedicate limbajelor de gestiune a datelor, primul raport tehnic [CODASYL69] in care este prezentat conceptul de "baza de date". Fata de modelul file-based (fisiere independente), noutatea o constituie existenta unui fisier de descriere globala a bazei, astfel incat sa se poata asigura independenta programelor fata de date.

Avantajele organizarii informatiilor in baze de date decurg tocmai din existenta acestui fisier de descriere globala a bazei, denumit, in general, dictionar de date.Extragerea si modificarea datelor

se deruleaza exclusiv prin intermediul dictionarului in care se gaesc inormatii privitoare la structura datelor si restrictii indeplinite de acestea.Iata cateva dintre avantaje:

Un grad redus de redundanta a datelor.

Facilitarea partajarii informatiilor intre toti utilizatorii acestora din cadrul organizatiei.

Suport pentru standardizare.

Implementarea unor mecanisme ameliorate privind asigurarea securitatii informatiilor.

Imbunatatirea integritatii datelor.

Un mai bun suport pentru rezolvarea conflictelor ce apar la incercarile de modificare simultana a unei aceleiasi date (de catre doi sau mai multi utilizatori).

Structurile de date sunt mai aproape de realitate si mai usor de manipulat.

Este permisa legatura cu diverse limbaje-gazda.

Intreprinderea poate fi abordata global, luandu-se in continuare si interactiunile dintre compartimente (productie, marketing, personal, finante, contabilitate).

Datele fiind separate prin programele de consultare si actualizare a lor, procesul de dezvoltare a aplicatiilor-program este sensibil ameliorat, efortul de scriere a programelor (codarea) diminuandu-se considerabil.

Sistemele informatice ce utilizeaza baze de date sunt mai flexibile, reflecta mai bine specificul firmei, fiind adaptabile la modificarile ulterioare ale mediului economic.

O baza de date (BD) reprezinta un ansamblu structurat de fisiere care grupeaza datele prelucrate in aplicatiile informatice ale unei persoane, grup de persoane, intreprinderi, institutii, etc. Formal, Bd poate fi definita ca o colectie de date aflate in interdependenta, impreuna cu descrierea datelor si a relatiilor dintre ele, iar dupa G.D.Everest, o BD reprezinta o colectie de

date utilizata intr-o organizatie, colectie care este automatizata, partajata, definita riguros (formalizata) si controlata la nivel central.

Bazele de date evolueaza in timp, in functie de volumul si complexitatea proceselor, fenomenelor si operatiunilor pe care le reflecta. Ansamblul informatiilor stocate in baza la un moment dat constituie continutul sau instantierea sau realizarea acesteia.

Niveluri de abstractizare a datelor

Intr-un sistem informatic ce utilizeaza BD, organizarea datelor poate fi analizata din mai multe puncte de vedere si pe diferite paliere. De obicei, abordarea se face pe trei niveluri: fizic sau intern, conceptual sau global si extern.

Nivelul fizic (sau intern). Reprezinta modalitatea efectiva in care datele sunt "scrise" pe suportul de stocare - disc magnetic, disc optic, banda magnetica, etc. Structura datelor este

descrisa foarte detaliat, fiind accesibila numai specialistilor (ingineri de sistem, programatori in limbaje de asamblare sau alte limbaje apropiate de "masina". Cele doua parti principale ale bazei la acest nivel sunt: (1) un set de programe care interactioneaza cu sistemul de operare pentru imbunatatirea managementului bazei de date si (2) fisierele stocate in memoria externa a

calculatorului. Fisierele ce contin datele propriu-zise sunt alcatuite din articole sau inregistrari cu format comun.

Nivelul conceptual (sau global). Este nivelul imediat superior celui fizic, datele fiind privite prin prisma semanticii lor; intereseaza continutul lor efectiv, precum si relatiile care le leaga de alte date. Reprezinta primul nivel de abstractizare a lumii reale observate. Obiectivul acestui nivel il constituie modelarea relatiilor considerate, asigurandu-se independenta bazei fata de orice restrictie tehnologica sau echipament anume. Toti utilizatorii isi exprima nevoile de date la nivel conceptual, prezentandu-le administratorului bazei de date, acesta fiind cel care are o viziune globala necesara satisfacerii tuturor cerintelor informationale.

Nivelul extern. Este ultimul nivel de abstractizare la care poate fi descrisa o baza de date. Structurile de la nivelul conceptual sunt relativ simple, insa volumul lor poate fi deconcertant. Iar daca la nivel conceptual baza de date este abordata in ansamblul ei, in practica, un utilizator sau un grup de utilizatori lucreaza cu o portiune specifica a bazei, in functie de departamentul in care isi desfasoara activitatea si de atributii. Simplificarea interactiunii utilizatori-baza, precum si cresterea securitatii bazei sunt deziderate ale unui nivel superior de abstractizare, care este nivelul extern.

Accesul utilizatorului la informatiile din baza este posibil numai prin intermediul sistemului de gestiune a bazei de date. In general, interfata utilizator-SGBD se poate realiza in doua moduri:

Printr-un mecanism de apel (cuvant-cheie, ca e exemplu CALL) inserat in programele scrise intr-un limbaj "traditional" (C, COBOL, etc), acesta fiind cazul SGBD-urilor cu limbaj-gazda.

Prin comenzi speciale utilizate autonom (in afara aplicatiilor-program), in cazul SGBD-urilor autonome.

Posibilitatea modificarii structurii la un nivel, fara a afecta structura nivelului sau nivelurile superioare, se numeste autonomie a datelor stocate in baza. Se poate vorbi de doua

paliere de autonomie.

Autonomia fizica reprezinta posibilitatea modificarii arhitecturii bazei la nivel intern, fara ca aceasta sa necesite schimbarea schemei conceptuale si rescrierea programelor pentru exploatarea bazelor de date.

Autonomia logica presupune posibilitatea modificarii schemei conceptuale a bazei (modificare datorata necesitatii rezolvarii unor noi cerinte informationale) fara a rescrie programele de exploatare.