Система управления базой данных(СУБД) — совокупность программ и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе, ведения базы данных и обеспечения ее взаимодействия с прикладными программами (ГОСТ 20886—85 «Организация данных в системах обработки данных. Термины и определения»).
СУБД регулирует механизм доступа к данным, сохраняет данные от уничтожения, создает новые или аннулирует ненужные связи, регулирует временные параметры процессов выборки в зависимости от заявок и их приоритетов, машинных ресурсов и т.д.
Структуру СУБД строят (или выбирают) с учетом реализации концептуального, внутреннего и внешнего уровней представления данных. Концептуальный уровень обеспечивает интегрированное представление о характере, содержании и структуре данных предметной области. Внутренний уровень отображает организацию данных в среде хранения. Внешний уровень обеспечивает представление данных в соответствии с требованиями пользователей.
Ядром СУБД является процессор описания и поддержания структуры базы данных (рис. 3.3). Он реализует принятую модель организации данных (иерархическую, сетевую, реляционную) и другие важнейшие функции системы. Сам процессор реализуется на основе языка базы данных, являющегося составной частью языка структурированных запросов SQL (Structured Query Language).
Одной из современных тенденций развития СУБД является стремление приблизить входные информационные языки и интерфейс ввода к естественному языку общения с пользователем в целях упрощения эксплуатации информационных систем так называемыми «неподготовленными» пользователями. Данную проблему решают применением диалоговых методов организации интерфейса и использованием входных форм.
Организация доступа к данным и их обработка в оперативной и внешней памяти осуществляется через реализацию процессов, получивших название транзакций. Транзакцией называют последовательную совокупность операций, имеющую отдельное смысловое значение по отношению к текущему состоянию базы данных (удаление отдельной записи в базе данных, считывание и пересылку соответствующей страницы в буфер оперативной памяти, собственно удаление записи в буфере, проверку ограничений целостности по связям и другим параметрам после удаления и т.д.).
Организацию совместного выполнения транзакций от нескольких пользователей над общими данными в СУБД обеспечивает монитор транзакций.
СУБД обеспечивают выполнение широкого набора различных функций и операций, сущность которых определяется понятием «обработка данных». Обработка данных подразумевает:
• поиск, фильтрацию и сортировку данных;
• запросы к базе данных;
• механизм реализации событий, правил и процедур в базе данных.
Операции поиска, фильтрации и сортировки данных обеспечивают самые простые информационные потребности пользователя.
Собственно поиск данных реализуют в виде поиска записи (записей):
• по ее номеру;
• по значению (значениям) какого-либо поля;
• с помощью фильтров (фильтрация).
В САПР ТП применяют наиболее известные СУБД, например:
• Oracle Database — полностью исключает потери данных, обладает мощными и экономичными средствами безопасности;
• Microsoft SQL Server — мощная промышленная СУБД для хранения и обработки больших объемов информации, полностью использует все возможности операционной системы Windows;
• SQL Base — профессиональная СУБД, проста в администрировании, мобильна, компактна, при относительно невысокой стоимости дает возможность создавать надежные и гибкие системы обработки данных;
• Borland InterBase — мощная, простая в использовании СУБД корпоративного уровня;
• Ingres II — интеллектуальная распределенная реляционная СУБД, ориентирована на работу в вычислительных сетях;
• MySQL — высокоскоростная («быстрая»), простая, гибкая и относительно недорогая СУБД.
Рис. 6. Структура СУБД
Банки данных являются составной частью информационного обеспечения САПР ТП и состоят из ряда баз данных и соответствующих СУБД.
Банк данных должен обладать гибкостью, надежностью, наглядностью и экономичностью.
Гибкость выражается в возможности наращивания и адаптации СУБД, изменения организации и структуры баз данных при минимальных затратах времени и средств. Для одновременного обслуживания группы пользователей должна быть обеспечена возможность параллельного доступа пользователей различных уровней.
Надежность банка данных предполагает возможность восстановления информации и программных средств банка в случае их утраты или повреждения (разрушения). Предусматривают стандартную реакцию на несанкционированный доступ или ошибочный запрос, а также соответствующую защиту информации банка.
Наглядность (удобство пользования банком данных) подразумевает предоставление пользователю банка информации в привычной и удобной для восприятия форме, а также наличие средств учета и протоколирования работы банка.
Экономичность банка данных обеспечивают исключение дублирования данных, кроме случаев, когда оно оправдано по техническим или экономическим соображениям; автоматизация сбора статистических данных о содержании и использовании информации банка с целью организации более эффективного распределения его технологических ресурсов; наличие средств тиражирования баз данных.
Банк данных строят с учетом его взаимосвязи с другими банками, входящими в состав автоматизированных систем поддержки ЖЦИ. Управление банком данных осуществляет специальная администрация (группа специалистов).
