Системы управления базами данных

8.2. Обзор существующих реляционных баз данных

С появлением большого числа микрокомпьютеров был разработан ряд СУБД для персональных компьютеров. Наиболее успешной из них была dBase – продукт корпорации Ashton-Tate. Среди ранних персональных СУБД наиболее известны Rbase корпорации Microrim и Paradox от Borland.

В настоящее время в мире используется достаточно большое количество универсальных промышленных СУБД. Среди них можно выделить трех несомненных лидеров (как по уровню развития технологий, так и по объему рынка – они вместе занимают более 90% мирового рынка СУБД). Это СУБД первого эшелона – Oracle, Microsoft SQL Server и IBM DB2. Список СУБД второго эшелона довольно велик, сюда относят такие СУБД, как Sybase, Informix, Ingress, Adabas, Interbase, Progress, Postgres, Cache, Linter, Firebird, Teradata и т.д.

Обычно база данных хранится в памяти компьютера, за которым работают один или несколько человек, или на выделенном сервере, доступ к которому осуществляется по сети.

Локальными или настольными называют СУБД типа Access, Paradox и т. п. В них определен формат данных, который учитывает параллельное выполнение операций, возможность доступа к БД нескольких пользователей и т. д. Недостатки настольных баз данных становятся очевидными не сразу, а по мере увеличения количества данных и числа пользователей – снижается производительность и учащаются случаи сбоев.

Для решения этих проблем была разработана технология "клиентсервер". В основе этой технологии лежит принцип централизации хранения и обработки данных: вся обработка и хранение данных полностью перекладывается на сервер; машина-клиент посылает запросы, а сервер их выполняет и посылает ответы клиенту.

Рынок корпоративных серверных СУБД представлен Oracle, MS SQL, DB2, Sybase и InterBase. СУБД Oracle остается лидером на рынке хранилищ данных как в отношении доли рынка (48.6%), так и инноваций разработок.

СУБД Oracle реализована для нескольких операционных систем и предлагает полный спектр решений по безопасности для обеспечения конфиденциальности данных, защиты от внутрисистемных угроз и соответствия нормативным документам. Благодаря разработанному Oracle мощному многофакторному контролю доступа привилегированных пользователей, установлению степени конфиденциальности информации, прозрачному шифрованию данных, аудиту, мониторингу и маскировке данных, клиенты могут внедрять надежные решения, не требующие внесения изменений в существующие приложения, экономя время и деньги.

Разделение и сжатие данных в Oracle существенно оптимизирует работу СУБД:

• сокращает время обработки запросов от минут до секунд;
• позволяет осуществлять доступ к критической информации 24 часа в сутки, 7 дней в неделю;
• позволяет управлять небольшими "порциями" данных;
• дает возможность экономически эффективно использовать хранилища данных.

Приложение Oracle Total Recall, являющееся частью полного комплекса решений Oracle, в целях обеспечения безопасности баз данных позволяет сохранять исторические данные, обеспечивая эффективное и автоматическое хранение "изменений" данных для быстрого доступа к старым версиям. Oracle Database 11g помогает компаниям хранить данные в надежной и защищенной от искажений базе данных, оставляя их доступными для существующих приложений. Total Recall не требует внесения изменений в приложения или особых интерфейсов и обеспечивает оптимальное использование дискового пространства.

В конце восьмидесятых годов Sybase разработала SQL Server и продала его Microsoft. Одним из преимуществ SQL Server является простота его применения, в частности, администрирования. Основным языком запросов является язык Transact-SQL, созданный совместно Microsoft и Sybase.

Для обеспечения доступа к данным Microsoft SQL Server поддерживает ODBC (Open DataBase Connectivity – интерфейс взаимодействия приложений с СУБД). Система SQL Server 2008 позволяет обращаться к данным из любого приложения, разработанного с применением технологий Microsoft.NET и Visual Studio, или в пределах сервисно-ориентированной архитектуры и бизнес-процессов – через Microsoft BizTalk Server.

SQL Server 2008 обеспечивает высокий уровень безопасности, надежности и масштабируемости для критически важных приложений. SQL поддерживает продукты сторонних компаний по управлению ключами и аппаратными модулями безопасности. Динамическое шифрование всей базы данных, файлов данных и файлов журналов не потребует никаких изменений в имеющихся приложениях.

SQL Server 2008 позволяет основному и зеркальному серверу прозрачно устранять последствия ошибок на страницах данных, запрашивая свежую копию "подозрительной" страницы с зеркального сервера незаметно для приложений и конечных пользователей

За счет применения сжатия данные хранятся более эффективно и занимают меньше места в хранилище. Сжатие также обеспечивает заметный прирост производительности на задачах, связанных с большим количеством операций ввода/вывода, как, например, при работе с хранилищами данных.

SQL Server 2008 имеет развитые средства создания корпоративной отчетности, позволяя без труда создавать отчеты любого размера и сложности, а также организовывать общий доступ к ним. Предоставить нужные сведения также можно с помощью развертывания отчетов в Интернете.

Средства упреждающей аналитики SQL Server 2008, основанные на мощном интеллектуальном анализе данных и тесно интегрированные с технологиями Microsoft BI (Microsoft Business Intelligence – бизнес-анализ в Microsoft), позволяют принимать взвешенные, обоснованные решения.

К их числу относятся:

• возможность оптимизировать прогнозирование за счет улучшенной поддержки временных рядов;
• улучшенные структуры интеллектуального анализа позволяют накладывать ряд фильтров, оставляя только необходимую практическую информацию;
• повышение информативности отчетов за счет увеличения детализации;
• встроенная поддержка контрольных значений позволяет легко разделять данные на группы для подтверждения правильности прогноза;
• новые средства перекрестной проверки дают возможность одновременно проверять точность и стабильность построенных моделей;
• средства прогнозирования можно интегрировать в любую точку жизненного цикла данных и в реальном времени отслеживать изменения скрытых тенденций.

В настоящее время разработано большое количество бесплатных СУБД. Наиболее популярными и распространенными среди них являются MySQL и PostgreSQL. Обе СУБД довольно динамично развиваются и повсеместно используются

MySQL – это система управления реляционными базами данных. Сейчас это самый распространенный сервер баз данных в сети Интернет. MySQL – быстрая, но немного ограниченная СУБД. Хорошо подходит для проектов, не требующих сложных баз (например, для веб-проектов).

PostgreSQL отвечает всем современным стандартам СУБД. Больше подходит для серьезных проектов, требующих сложных баз данных. По скорости работы PostgreSQL уступает MySQL. Кроме того, администрирование PostgreSQL достаточно сложно.

В небольших фирмах и компаниях, в которых нет необходимости использовать сервер и закупать дорогостоящие базы данных типа "клиент-сервер", применяются локальные (настольные) СУБД. Основными представителями таких СУБД являются Microsoft Access, Paradox, Visual FoxPro и dBase.

Paradox и Access входят в офисные пакеты. СУБД Paradox, выпускаемая компанией Corel, входит в пакет WordPerfect Office. СУБД Access выпускается Microsoft и входит в состав MS Office.

СУБД dBase IV и Visual Foxpro – самостоятельные программные продукты. Однако обе базы обладают схожими свойствами и возможностями, вполне достаточными для поддержки данных в небольших компаниях.

8.3. Основные возможности баз данных на примере MS Access

Microsoft Access в настоящее время является одной из самых популярных настольных систем управления базами данных. Отметим несколько причин такой популярности.

• Высокая степень универсальности и продуманности пользовательского интерфейса, который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации, делает MS Access особенно привлекательной в качестве средства решения задач организации и обработки данных для не имеющих опыта в профессиональном программировании специалистов. Возможности MS Access помогают специалистам создавать приложения для собственного пользования.
• Богатый набор визуальных средств разработки, позволяющий пользователю постоянно видеть результаты своих действий и корректировать их, легок в усвоении и применении для конструирования и модифицирования объектов MS Access. Важным средством, облегчающим работу с MS Access для пользователей всех уровней, являются "шаблоны" и "мастера" – специальные программные надстройки, предназначенные для создания объектов базы данных в режиме последовательных диалогов. Работа в режиме конструктора предполагает более гибкое управление ресурсами и возможностями объектов СУБД.

Шаблоны баз данных можно использовать без изменений или настроить в соответствии с конкретными потребностями. Например, шаблоны базы данных помогают сформировать таблицы из имеющихся вариантов таблиц и предоставляют набор форм и отчетов, соответствующих создаваемому типу базы.

При помощи мастеров можно создавать таблицы, запросы, формы и отчеты, основываясь на типовых решениях. Мастера ведут разработчика по шагам, высвечивая на экране вопросы и подсказывая, что необходимо сделать, или предлагая возможность выбора из имеющихся образцов. Используя мастер запросов, можно сконструировать простой запрос или запрос на основе главной и связанной таблиц. Мастер форм предлагает свободный выбор полей, отображаемых на форме. Кроме того, можно указать способ группировки и сортировки данных, а также включить в форму поля из нескольких таблиц или запросов, при условии, что заранее заданы отношения между этими таблицами и запросами. Мастер отчетов, подобно мастеру форм, создает отчет на основании ответов пользователя. Построенный таким образом отчет можно использовать без изменений или далее настроить в соответствии со своими требованиями.

Конструкторы предназначены для создания объектов произвольной структуры. Конструктор ("построитель") выражений помогает быстро и без ошибок создать сложное выражение, используемое в критериях или в вычисляемых полях. Построитель выражений упрощает доступ к именам полей и элементов управления и ко многим встроенным функциям, доступным при создании выражений. С помощью построителя выражений можно выбирать готовые выражения для отображения номеров страниц, текущей даты и времени. Построитель выражений можно запустить из большинства мест, где выражения вводятся вручную, например, при задании свойств полей таблицы. Для запуска построителя выражений достаточно нажатия на кнопку Построить ().

• В MS Access глубоко развиты возможности интеграции с другими программными продуктами, входящими в состав MS Office, а также с любыми программными продуктами, поддерживающими технологию OLE(Object Link Embedded).
• Специфической особенностью СУБД Access является то, что вся информация, относящаяся к одной базе данных, хранится в едином неделимом файле, расширение которого .accdb. Такое решение удобно для непрофессиональных пользователей, поскольку обеспечивает простоту при переносе данных с одного рабочего места на другое. Следует отметить, что внутренняя организация данных в базе менялась от версии к версии, но фирма Microsoft поддерживает технологию конвертирования баз данных, созданных в ранних версиях MS Access (mdb-формат), в формат, используемый в более поздних версиях.
• Обычному пользователю не обязательно знать устройство форм, отчетов, запросов и других объектов. Он работает не с конструкторами объектов базы данных, а с приложением. Создание законченного приложения – задача разработчика базы данных. Приложение может быть построено только с использованием объектов базы данных (форм, отчетов и т.д.), или же при конструировании приложения могут использоваться программные расширения – макрокоманды, записываемые в макросах, или модули, содержащие процедуры на языке VBA.
• В MS Access 2007 при создании новой базы данных или при открытии базы данных, созданной ранее, на экране появляется область переходов (рис.8.3). В этой области доступны типы объектов, которые может содержать база данных Access, и конкретные объекты. Эта область используется в Access 2007 для выполнения большинства задач работы с объектами базы. В предлагаемом обзоре будут рассмотрены только Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты, Макросы и Модули.

Рис. 8.3. Типы объектов MS Access в области переходов

Интерфейс работы с объектами базы данных унифицирован. Для объекта любого типа предусмотрены стандартные режимы работы: создание и изменение структуры объекта, запуск или просмотр объекта (собственно работа с содержимым объекта). Реализованная в СУБД система управления объектами базы данных позволяет гибко и оперативно переходить из режима конструирования объекта в режим непосредственной его эксплуатации и обратно. Для открытия объекта базы данных можно использовать команды контекстного меню, которые зависят от типа объекта.