ГОУ ВПО «Волгоградский государственный  университет»

факультет Математики и информационных технологий

кафедра Информационных систем и компьютерного  моделирования

                                               Допустить работу к  защите

                                               Зав. каф. ИСКМ

                                               ____________ А.В. Хоперсков

                                               «__»  _______________ 2010 г. 
 
 
 

Лобжанидзе  Нато Зурабовна 

Курсовая  работа 

Сравнение 
 
 
 
 

Студент    Лобжанидзе Н.З.  _________________ 

Группа ИВТ-091

Научный руководитель Кудина И.Г.  _________________ 

Нормоконтролер __________________  _________________ 
 
 
 
 
 
 

Волгоград 2010

 

Оглавление

 

Введение.

 

     Современный мир информационных технологий трудно представить себе без использования баз данных. Практически все системы в той или иной степени связаны с функциями долговременного хранения и обработки информации. Фактически информация становится фактором, определяющим эффективность любой сферы деятельности. Увеличились информационные потоки и повысились требования к скорости обработки данных, и теперь уже большинство операций не может быть выполнено вручную, они требуют применения наиболее перспективных компьютерных технологий. Любые административные решения требуют четкой и точной оценки текущей ситуации и возможных перспектив ее изменения. И если раньше в оценке ситуации участвовало несколько десятков факторов, которые могли быть вычислены вручную, то теперь таких факторов сотни и сотни тысяч, и ситуация меняется не в течение года, а через несколько минут. А обоснованность принимаемых решений требуется большая, потому что и реакция на неправильные решения более серьезная, более быстрая и более мощная, чем раньше. И конечно, обойтись без информационной модели производства, хранимой в базе данных, в этом случае невозможно.

     Одной из основных задач, стоящих перед  системами управления базами данных, является задача оптимизации поиска данных, запрашиваемых пользователем. Современным средством доступа к данным является структурированный язык запросов (SQL – Structured Query Language). Это непроцедурный язык, оперирующий данными на логическом уровне. Выполнение запроса пользователя СУБД необходимо реализовать максимально быстро, для этого в современных СУБД применяются оптимизаторы запросов, механизмы кэширования, поддерживается параллельное выполнение запросов и т.д.

     Предметом данной работы является сравнение систем управления базами данных.

     В первой главе рассматриваются общие  понятия о системах управления базами данных, используемые технологии при построении систем управления

     Вторая  глава посвящена сравнению характеристик и возможностей наиболее распространенных СУБД, таких как Informix, DB2, MS SQL Server и Oracle.

 

1. Системы  управления базами данных

 

       Система управления базами данных (СУБД) — это  средство централизованного управления базами данных как социальным ресурсом в интересах всей совокупности пользователей  и представляет собой набор программных  средств, предназначенных для создания общей базы данных для множества приложений, поддержания её в работоспособном состоянии, предоставления пользователю всех допустимых средств для работы с данными и обеспечения эффективного доступа к данным в рамках предоставленных прав доступа.

1.1. Возможности систем управления базами данных

 

       Возможности, которые должна иметь СУБД, можно  представить следующим образом:

1. СУБД должна воспринимать и обрабатывать команды пользователей и приложений на выборку, изменение, добавление или удаление данных. Таким образом, в СУБД должен быть компонент, отвечающий за выполнение этих действий,  —  специальный язык обработки данных. Чаще всего этим языком является язык SQL;
2. СУБД должна иметь возможность принимать данные в исходной форме из различных по своей природе источников и преобразовывать их в форму, соответствующую собственным объектам;
3. СУБД должна иметь функции по обеспечению безопасности, целостности, а в случае повреждения и по восстановлению хранящейся в базе данных информации;
4. В СУБД должен входить компонент, хранящий сведения обо всех объектах, которыми оперирует данная СУБД, и связях между ними, а также сведения о самой СУБД, например, об используемой ею памяти, активных соединениях и т.д.;
5. Желательно, чтобы в СУБД были реализованы механизмы оптимизации, обеспечивающие максимальную эффективность выполнения всех функций СУБД.

1.2. Перечень  требований к СУБД

 

     Вообще  говоря, перечень требований к СУБД, может изменяться в зависимости  от поставленных целей. Можно выделить несколько групп критериев:

1. моделирование данных;
2. особенности архитектуры и функциональные возможности;
3. контроль работы системы;
4. особенности разработки приложений;
5. производительность;
6. надежность;
7. требования к рабочей среде;
8. смешанные критерии;
9. стоимость.

     Рассмотрим  каждую из этих групп в отдельности.

1.2.1. Моделирование данных

 
 

     Существует  множество моделей данных; самые  распространенные  —  иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-реляционная  и объектная. Системы.

     Иерархическая модель данных — логическая модель данных в виде древовидной структуры.

     Иерархическая модель данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке  их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.

     Реляционная модель данных — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

     На  реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.

     Термин  «реляционный» означает, что теория основана на математическом понятии  отношение (relation). В качестве неформального синонима термину «отношение» часто встречается слово таблица. Необходимо помнить, что «таблица» есть понятие нестрогое и неформальное и часто означает не «отношение» как абстрактное понятие, а визуальное представление отношения на бумаге или экране. Некорректное и нестрогое использование термина «таблица» вместо термина «отношение» нередко приводит к недопониманию. Наиболее частая ошибка состоит в рассуждениях о том, что РМД имеет дело с «плоскими», или «двумерными» таблицами, тогда как таковыми могут быть только визуальные представления таблиц. Отношения же являются абстракциями, и не могут быть ни «плоскими», ни «неплоскими».

     Для лучшего понимания РМД следует  отметить три важных обстоятельства:

     Модель  является логической, то есть отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами;

     Для реляционных баз данных верен  информационный принцип: всё информационное наполнение базы данных представлено одним и только одним способом, а именно — явным заданием значений атрибутов в кортежах отношений; в частности, нет никаких указателей (адресов), связывающих одно значение с другим;

     Наличие реляционной алгебры позволяет  реализовать декларативное программирование и декларативное описание ограничений  целостности, в дополнение к навигационному (процедурному) программированию и процедурной проверке условий.

     Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных.

      Разница между иерархической моделью  данных и сетевой состоит в  том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в  точности одного предка, а в сетевой  структуре данных у потомка может иметься любое число предков.

     Сетевая БД состоит из набора экземпляров  определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.

      Тип связи определяется для двух типов  записи: предка и потомка. Экземпляр  типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:

     каждый  экземпляр типа записи P является предком только в одном экземпляре типа связи L;

     каждый  экземпляр типа записи C является потомком не более чем в одном экземпляре типа связи L.

     Вопрос  об использовании той или иной модели должен решаться на начальном  этапе проектирования информационной

       Объектная модель представления данных оперирует такими понятиями, как класс и объект. Классы определяют структуру данных и представляют собой набор атрибутов (текстовая строка, целое число, изображение и т.д.). Представители класса (объекты) имеют определенную структуру и могут содержать другие объекты, образуя произвольную иерархическую структуру. Объекты могут наследовать свойства, содержание и поведение объектов, которые в них содержатся [2, 3, 5]. Примерами объектов служат документы, картинки, папки и учетные записи пользователей. Класс контента не хранит в себе реальных данных — такую информацию содержат объекты (экземпляры класса). Определив один класс, можно создать множество его представителей (контент объектов).

     На  основе Объектно-ориентированной модели данных созданы Объектно-ориентированные база данных (ООБД) — базы данных, в которых данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешними событиями. Результатом совмещения возможностей (особенностей) баз данных и возможностей объектно-ориентированных языков программирования являются Объектно-ориентированные системы управления базами данных (ООСУБД). ООСУБД позволяет работать с объектами баз данных также, как с объектами в программировании в ООЯП. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

     Некоторые объектно-ориентированные базы данных разработаны для плотного взаимодействия с такими объектно-ориентированными языками программирования как Python, Java, C#, Visual Basic .NET, C++, Objective-C и Smalltalk; другие имеют свои собственные языки программирования. ООСУБД используют точно такую же модель, что и объектно-ориентированные языки программирования.

     Объектно-ориентированные  базы данных обычно рекомендованы для  тех случаев, когда требуется  высокопроизводительная обработка  данных, имеющих сложную структуру.

1. Триггеры и хранимые процедуры. Триггер - программа базы данных, вызываемая всякий раз при вставке, изменении или удалении строки таблицы. Триггеры обеспечивают проверку любых изменений на корректность, прежде чем эти изменения будут приняты. Хранимая процедура – программа, которая хранится на сервере и может вызываться клиентом. Поскольку хранимые процедуры выполняются непосредственно на сервере базы данных, обеспечивается более высокое быстродействие, нежели при выполнении тех же операций средствами клиента БД. В различных программных продуктах для реализации триггеров и хранимых процедур используются различные инструменты.
2. Средства поиска. Некоторые современные системы имеют встроенные дополнительные средства контекстного поиска.
3. Предусмотренные типы данных. Здесь следует учесть два фактически независимых критерия: базовые или основные типы данных, заложенные в систему, и наличие возможности расширения типов. В то время как отклонения базовых наборов типов данных у современных систем от некоего стандартного, обычно, невелики, механизмы расширения типов данных в системах того или иного производителя существенно различаются.