Əsas DBMS funksiyaları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Müasir verilənlər bazası idarəetmə sistemləri bir çox saytlarda istifadə olunur, lakin onların nə olduğunu və DBMS-nin funksiyalarından necə istifadə edə biləcəyinizi hamı bilmir. Bu cür alətlərin çoxlu imkanları var, ona görə də onlardan tam istifadə etmək üçün onların nə edə biləcəyini və istifadəçi üçün nə qədər faydalı olduğunu başa düşməlisiniz.

Məlumatların idarə edilməsi

İlk növbədə, DBMS-nin funksiyalarına xarici yaddaşda məlumatların işlənməsi daxildir və bu funksiya VI-nın əsas strukturlarını təmin etməkdir ki, onlar təkcə verilənlər bazasına birbaşa daxil olan məlumatları saxlamaq üçün deyil, həm də müxtəlif hallarda istənilən fayla sürətli giriş əldə etmək kimi müxtəlif xidmət tapşırıqlarını yerinə yetirmək. Müəyyən modifikasiyalarda müxtəlif fayl sistemlərinin imkanları fəal şəkildə istifadə olunur, digərləri isə hətta xarici yaddaş cihazları səviyyəsində işləməyi təmin edir. Lakin bu halda qeyd etmək yerinə düşər ki, yüksək inkişaf etmiş DBMS funksiyasında istifadəçi istənilən halda hər hansı sistemin istifadə edilib-edilməməsi və əgər belədirsə, faylların necə təşkil edildiyi barədə məlumatlandırılmır. Xüsusilə, sistem verilənlər bazasına daxil edilmiş obyektlər üçün öz adlandırma qaydasını saxlayır.

RAM buferinin idarə edilməsi

Halların böyük əksəriyyətində DBMS funksiyalarını kifayət qədər böyük verilənlər bazalarında istifadə etmək adətdir və bu ölçü ən azı tez-tez mövcud RAM-dən xeyli böyükdür. Əlbəttə ki, hər bir məlumat elementinə daxil olduqda, xarici yaddaş ilə mübadilə aparılarsa, sonuncunun sürəti sistemin özünün sürətinə uyğun olacaq, buna görə də onu həqiqətən artırmaq üçün praktiki olaraq yeganə seçim buferdir. RAM-da məlumat. Üstəlik, ƏS sistem miqyasında buferləşdirməni həyata keçirsə belə, məsələn, UNIX ilə, bu, DBMS-ni məqsəd və əsas funksiyalarla təmin etmək üçün kifayət etməyəcək, çünki o, hər bir sistem üçün buferləşdirmənin faydalı xassələri haqqında daha çox məlumatlara malikdir. istifadə olunan verilənlər bazasının xüsusi hissəsi. Bunun sayəsində qabaqcıl sistemlər öz bufer dəstlərini, eləcə də onların dəyişdirilməsi üçün unikal nizam-intizamı saxlayır.

Qeyd etmək lazımdır ki, RAM-da bütün verilənlər bazasının davamlı olmasına yönəlmiş idarəetmə sistemlərinin ayrıca bir istiqaməti var. Bu istiqamət yaxın gələcəkdə kompüterlərdə operativ yaddaşın həcminin o qədər genişlənə biləcəyi ehtimalına əsaslanır ki, onlar artıq heç bir buferləşdirmədən narahat olmayacaqlar və bu tip DBMS-nin əsas funksiyaları burada lazımlı olacaq. Hazırda bütün bu işlər sınaq mərhələsindədir.

Əməliyyatın idarə edilməsi

Tranzaksiya idarəetmə sisteminin hesab etdiyi verilənlər bazası ilə əməliyyatlar ardıcıllığıdır.tək bir bütöv. Əgər əməliyyat tamamilə uğurla yerinə yetirilərsə, sistem xarici yaddaşda etdiyi dəyişiklikləri düzəldir və ya bu dəyişikliklərin heç biri verilənlər bazasının vəziyyətinə təsir göstərməyəcək. Bu əməliyyat istifadə olunan verilənlər bazasının məntiqi bütövlüyünü qorumaq üçün tələb olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, məqsəd və funksiyaları digər sistem növlərindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən bir istifadəçili DBMS-dən istifadə edərkən belə, əməliyyat mexanizminin düzgün kursunu saxlamaq ilkin şərtdir.

Hər hansı bir əməliyyatın yalnız verilənlər bazası ardıcıl vəziyyətdə olduqda başlaması və prosedur bitdikdən sonra onu eyni vəziyyətdə tərk etməsi xüsusiyyəti verilənlər bazası ilə bağlı fəaliyyət vahidi kimi istifadəni son dərəcə rahat edir. Nəzarət sistemi tərəfindən eyni vaxtda həyata keçirilən əməliyyatların düzgün idarə edilməsi ilə hər bir fərdi istifadəçi, prinsipcə, özünü bütövün bir hissəsi kimi hiss edə bilər. Bununla belə, bu, müəyyən dərəcədə ideallaşdırılmış bir təmsildir, çünki bir çox hallarda işləyən insanlar çox istifadəçili sistemdən istifadə etsələr də, həmkarlarının varlığını hiss edəcəklər, lakin əslində bu, DBMS konsepsiyası ilə də təmin edilir.. Çox istifadəçi tipli DBMS xüsusiyyətləri, həmçinin seriyalı icra planı və seriallaşdırma kimi anlayışları tranzaksiyaların idarə edilməsi ilə əlaqələndirir.

Onlar nə deməkdir?

Eyni zamanda icra edilən əməliyyatların seriyalaşdırılması onların işi üçün xüsusi planın qurulmasını nəzərdə tutur.əldə edilən qarışığın ümumi təsiri onların ardıcıl icrası nəticəsində əldə edilən nəticəyə bərabərdir.

Serial icra planı serializasiyaya səbəb olan fəaliyyətlərin xüsusi strukturudur. Əlbəttə ki, sistem əməliyyatların qarışığının həqiqətən ardıcıl icrasını təmin edə bilsə, o zaman əməliyyata başlayan hər hansı bir istifadəçi üçün başqalarının varlığı tamamilə görünməz olacaq, istisna olmaqla, tək istifadəçi ilə müqayisədə bir az daha yavaş işləyəcəkdir. rejim.

Bir neçə əsas seriallaşdırma alqoritmi var. Mərkəzləşdirilmiş sistemlərdə bu gün ən populyar alqoritmlər müxtəlif verilənlər bazası obyektlərinin sinxronizasiya tutmalarına əsaslanır. Hər hansı seriallaşdırma alqoritmlərindən istifadə edildiyi halda, müəyyən verilənlər bazası obyektlərinə daxil olmaq üzrə iki və ya daha çox əməliyyat arasında ziddiyyətlərin yaranma ehtimalı təmin edilir. Belə bir vəziyyətdə, bu proseduru dəstəkləmək üçün geriyə qayıtmaq lazımdır, yəni bir və ya bir neçə proses vasitəsilə verilənlər bazasına edilən hər hansı dəyişiklikləri aradan qaldırmaq lazımdır. Bu, insanın çox istifadəçili sistemdə başqalarının varlığını hiss etdiyi hallardan yalnız biridir.

Jurnal

Müasir sistemlər üçün əsas tələblərdən biri informasiyanın xarici yaddaşda saxlanmasının etibarlılığının təmin edilməsidir. Xüsusilə, bu, DBMS-nin əsas funksiyalarına sonuncu razılaşdırılmış bərpa imkanını daxil etməyi nəzərdə tuturhər hansı proqram və ya hardware nasazlığından sonra verilənlər bazasının vəziyyəti. Əksər hallarda texniki nasazlıqların iki variantını nəzərdən keçirmək adətdir:

• yumşaq, bu kompüterin gözlənilmədən bağlanması kimi şərh edilə bilər (ən çox rast gəlinən hal fövqəladə elektrik kəsilməsidir);
• hard, xarici mediada saxlanılan məlumatların qismən və ya tam itirilməsi ilə xarakterizə olunur.

Proqramın nasazlığına misal olaraq DBMS-nin əsas funksiyalarına daxil olmayan bəzi funksiyalardan istifadə etməyə çalışarkən sistemin sıradan çıxması və ya bəzi istifadəçi yardım proqramının sıradan çıxması, nəticədə müəyyən əməliyyatın tamamlanmaması daxildir. Əvvəlki vəziyyət yumşaq uğursuzluğun xüsusi növü hesab edilə bilər, ikincisi isə bir əməliyyatın bərpasını tələb edir.

Təbii ki, istənilən halda verilənlər bazasını normal şəkildə bərpa etmək üçün müəyyən miqdarda əlavə məlumatlara malik olmaq lazımdır. Başqa sözlə, verilənlər bazasında məlumatların saxlanmasının etibarlılığının normal saxlanılması üçün məlumatların saxlanmasının artıqlığını təmin etmək lazımdır və bərpa zamanı istifadə olunan məlumatların bir hissəsi xüsusilə diqqətlə qorunmalıdır. Bu lazımsız məlumatları saxlamaq üçün ən ümumi üsul dəyişikliklər qeydidir.

Bu nədir və necə istifadə olunur?

Giriş verilənlər bazası, girişin xüsusi hissəsidirDBMS funksiyalarının sayına daxil olmayan və çox diqqətlə dəstəklənir. Bəzi hallarda, hətta müxtəlif fiziki mediada yerləşən jurnalın eyni anda iki nüsxəsi üçün dəstək verir. Bu depolar verilənlər bazasının əsas hissəsində baş verən hər hansı dəyişikliklər haqqında məlumat alır və müxtəlif idarəetmə sistemlərində dəyişikliklər müxtəlif səviyyələrdə qeyd oluna bilər. Bəzi hallarda jurnal qeydi xüsusi məntiqi yeniləmə əməliyyatına tam uyğun gəlir, digərlərində - xarici yaddaş səhifəsinin yenilənməsi ilə əlaqəli minimal daxili əməliyyat, bəzi DBMS iki yanaşmanın kombinasiyasını təmin edir.

Hər halda, "qabaqda yaz" adlanan giriş strategiyasından istifadə olunur. Tətbiq edildikdə, hər hansı verilənlər bazası obyektlərində dəyişiklikləri göstərən qeyd, dəyişdirilən obyektdən əvvəl xarici jurnal yaddaşına daxil olur. Məlumdur ki, Access DBMS-nin funksiyaları bu protokolun normal həyata keçirilməsini təmin edərsə, jurnaldan istifadə hər hansı nasazlıqlar zamanı verilənlər bazasının bərpası ilə bağlı hər hansı problemi həll edir.

Geri qaytarma

Ən sadə bərpa vəziyyəti fərdi əməliyyatın geri qaytarılmasıdır. Bu prosedur üçün sistem miqyasında dəyişiklik jurnalından istifadə etməyinizə ehtiyac yoxdur və hər bir əməliyyat üçün yerli modifikasiya əməliyyatı jurnalından istifadə etmək kifayətdir və sonra hər birinin sonundan başlayaraq tərs əməliyyatlar həyata keçirərək əməliyyatları geri qaytarmaq kifayətdir. qeydlər. DBMS funksiyasının strukturu çox vaxt təmin edirməhz belə bir strukturun istifadəsi, lakin əksər hallarda yerli qeydlər hələ də dəstəklənmir və hətta fərdi əməliyyatlar üçün fərdi geri qaytarma sistem miqyasına uyğun olaraq həyata keçirilir və bunun üçün hər bir əməliyyatın bütün qeydləri birləşdirilir. əks siyahıda.

Yumşaq uğursuzluq zamanı verilənlər bazasının xarici yaddaşında uğursuzluq zamanı tamamlanmamış əməliyyatlar tərəfindən dəyişdirilmiş müxtəlif obyektlər ola bilər və həmçinin müvəffəqiyyətlə tamamlanmışlar tərəfindən təkmilləşdirilmiş müxtəlif obyektlər olmaya bilər. bu cür problemlər yarandıqda məzmunu tamamilə yox olan RAM tamponlarının istifadəsi ilə uğursuzluqdan əvvəl. Lokal jurnallardan istifadə protokoluna əməl edilərsə, xarici yaddaşda hər hansı belə obyektlərin dəyişdirilməsinə aid olan qeydlər mütləqdir.

Yumşaq uğursuzluqların baş verməsindən sonra bərpa prosedurunun əsas məqsədi əsas verilənlər bazasının xarici yaddaşının belə bir vəziyyətidir ki, bu da VI-da hər hansı tamamlanmış əməliyyatlara dəyişikliklər edildiyi təqdirdə baş verəcək və izləri ehtiva etməz. tamamlanmamış prosedurlar. Bu effektə nail olmaq üçün bu halda DBMS-nin əsas funksiyaları natamam əməliyyatların geri qaytarılması və nəticəsi xarici yaddaşda görünməyən əməliyyatların təkrarlanmasıdır. Bu proses, əsasən jurnalın və buferin idarə edilməsinin təşkilinə aid olan kifayət qədər çox sayda incəlikləri əhatə edir.

Çətin uğursuzluqlar

Məlumat bazasını çətin bir nasazlıqdan sonra bərpa etmək lazım olduqda, yalnız jurnaldan deyil, həm də verilənlər bazasının ehtiyat nüsxəsindən istifadə olunur. Sonuncu, jurnalın doldurulması başlayan zaman verilənlər bazasının tam surətidir. Əlbəttə ki, normal bir bərpa proseduru üçün jurnalın qorunması tələb olunur, buna görə də əvvəllər qeyd edildiyi kimi, xarici yaddaşda saxlanmasına son dərəcə ciddi tələblər qoyulur. Bu halda, verilənlər bazasının bərpası ondan ibarətdir ki, arxiv nüsxəsinə əsaslanaraq, log uğursuzluq baş verən vaxta qədər tamamlanan bütün əməliyyatları təkrarlayır. Lazım gələrsə, o, hətta gözlənilən əməliyyatları təkrar oynada və bərpa proseduru bitdikdən sonra onların normal işləməsini davam etdirə bilər, lakin əksər real sistemlərdə bu prosedur həyata keçirilmir, ona görə ki, ağır nasazlığın bərpası kifayət qədər uzun prosedurdur.

Dil dəstəyi

Müasir verilənlər bazaları müxtəlif dillərdən istifadə edir və məqsədi, funksiyaları və digər xüsusiyyətləri müasir sistemlərdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən ilkin DBMS-lər bir neçə yüksək ixtisaslaşdırılmış dillərə dəstək verirdi. Əsasən bunlar verilənlər bazası sxemini müəyyən etmək və verilənlərin manipulyasiyası üçün nəzərdə tutulmuş SDL və DML idi.

SDL verilənlər bazasının məntiqi strukturunu müəyyən etmək üçün, yəni verilənlər bazasının təmsil olunan xüsusi strukturunu tanımaq üçün istifadə edilmişdir.istifadəçilər. Digər tərəfdən, DML məlumat bazasına məlumat daxil etməyə, həmçinin mövcud məlumatları silməyə, dəyişdirməyə və ya istifadə etməyə imkan verən bütün məlumat manipulyasiya operatorları kompleksini özündə cəmləşdirir.

DBMS funksiyalarına verilənlər bazası ilə normal işləmək üçün ilkin yaradılmasından başlayaraq, standart istifadəçi interfeysinin təmin edilməsi üçün lazım olan hər hansı vasitələrin mövcudluğunu təmin edən vahid inteqrasiya edilmiş dil üçün müxtəlif dəstək növləri daxildir. SQL günümüzün ən çox yayılmış relational sistemlərinin DBMS-nin əsas funksiyalarını təmin edən standart dil kimi istifadə olunur.

Bu nədir?

İlk növbədə, bu dil DML və SDL-nin əsas funksiyalarını özündə birləşdirir, yəni relyasiya verilənlər bazasının spesifik semantikasını müəyyən etmək və lazımi məlumatlarla manipulyasiya etmək imkanı verir. Eyni zamanda, müxtəlif verilənlər bazası obyektlərinin adlandırılması bilavasitə dil səviyyəsində dəstəklənir, o mənada ki, tərtibçi xüsusi saxlanılan xidmət kataloqu cədvəlləri əsasında obyekt adlarını onların daxili identifikatorlarına çevirir. Nəzarət sistemlərinin nüvəsi, prinsipcə, cədvəllər və ya onların ayrı-ayrı sütunları ilə heç bir şəkildə qarşılıqlı əlaqədə deyil.

SQL dili verilənlər bazasının bütövlüyünə məhdudiyyətləri müəyyən etməyə imkan verən xüsusi vasitələrin tam siyahısını ehtiva edir. Yenə də hər hansı belə məhdudiyyətlər xüsusi kataloq cədvəllərinə daxil edilir və bütövlüyə nəzarət birbaşa dil səviyyəsində həyata keçirilir, yəni.fərdi verilənlər bazası modifikasiyası bəyanatlarının oxunması prosesində, tərtibçi verilənlər bazasındakı bütövlük məhdudiyyətlərinə əsaslanaraq, müvafiq proqram kodunu yaradır.