Современные системы управления базами данных

Использование баз данных и информационных систем становится неотъемлемой составляющей деловой деятельности современного человека и функционирования преуспевающих организаций. В связи с этим большую актуальность приобретает освоение принципов и понятий о работе баз данных. Базы данных лежат в основе информационных систем. Цель базы данных - помочь людям и организациям вести учет, структурированно хранить информацию, осуществлять информационную поддержку при принятии решений.

База данных – упорядоченная совокупность данных, предназначенная для хранения, накопления и обработки с помощью ЭВМ. Для создания и обработки используется набор языковых и программных средств СУБД.

Система управления базами данных (СУБД) - это программное обеспечение для создания и редактирования баз данных, просмотра и поиска информации в них.

Модель данных – совокупность структур данных и операций по их обработке.

Существуют модели данных следующих типов:

• 1.    Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии

типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными. Между главным и подчиненными объектами устанавливается взаимосвязь «один ко многим».

Достоинства иерархической модели данных:

• -    простота;

• -    минимальный расход памяти.

Недостатки иерархической модели:

• -    не универсальность.

• 2.    Сетевая. В сетевой модели данных любой объект может быть и

• главным, и подчиненным. Один и тот же объект может одновременно выступать и в роли владельца, и в роли члена набора. Это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе взаимосвязей.

Преимущества сетевой модели данных:

• -    универсальность;

• -    возможность доступа к данным через значения нескольких отношений. Недостатки сетевой модели данных:

• -    сложность.

• 3.    Реляционная база данных представляет собой множество

отношений. Множество отношений и операций над ними образует реляционную алгебру. Список операций содержит проекцию, выборку, объединение, пересечение, вычитание, соединение и деление.

Достоинства реляционного подхода:

• -    простота;

• -    независимость данных.

Недостатки реляционной модели:

• -      низкая скорость при выполнении операции соединения;

• -      большой расход памяти для представления реляционной БД.

Современные СУБД

К наиболее распространенным представителям современных систем управления базами данных, можно отнести: Microsoft Access, PostgreSQL , MySQL, DB2, Firebird, MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database и многие другие. Все они делятся по способу доступа к базе данных, на три вида: файл-серверные, клиент-серверные и встраиваемые СУБД.

Клиент-серверная СУБД

Принцип организации: сервер базы данных хранит централизованную БД и процедуры обработки. Клиент посылает запрос, он обрабатывается сервером, и данные, полученные по запросу, передаются клиенту. Примеры: Oracle database, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, PostgreSQL, MySQL.

Файл-серверная СУБД

Принцип организации: одна машина выделена в качестве центральной (сервер файлов), на ней хранится централизованная БД. Остальные машины сети выполняют функции рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами рабочих станций передаются на эти станции и там обрабатываются. Примеры: Microsoft Access, Paradox.

Встраиваемая СУБД

Принцип    организации:    библиотека,    которая    позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Примеры: OpenEdge, BerkeleyDB, Microsoft SQL Server Compact.

Ниже приведен рейтинг популярности современных СУБД. Рейтинг составлен изданием DB-Engines. По методике расчёта рейтинг СУБД основан на популярности запросов в поисковых системах, число результатов в поисковой выдаче, объём обсуждений на популярных дискуссионных площадках и социальных сетях. Позицию лидеров в рейтинге занимают

СУБД Oracle, MySQL и Microsoft SQL Server.

На сегодняшний день самыми крупными производителями серверных СУБД являются три корпорации: Oracle, Microsoft и IBM. Рассмотрим более подробно их продукты.

DB2 (IBM)

Семейство серверных СУБД фирмы IBM, известное под названием DB2 Universal Database (DB2 UDB), впервые появилось в 1996 году и предназначалось для платформ UNIX, OS/2 и Microsoft Windows NT. К особенностям можно отнести, развитые средства самовосстановления и автоматического выполнения операций, связанных с поддержкой базы данных (таких как создание резервных копий и дефрагментация данных). Из механизмов доступа к данным DB2 UDB поддерживает ODBC, JDBC, ADO/OLE DB, ADO .NET.

Основными недостатками данной СУБД является относительная сложность администрирования.

Oracle Database

Oracle, появившаяся в 1979 году, была первой коммерческой реляционной СУБД, которая поддерживала язык SQL. В настоящее время последней версией является Oracle 12с. Среди основных свойств СУБД Oracle следует отметить такие, как:

• -    высочайшая надежность;

• -    возможность разбиения крупных баз данных на разделы (large-database partition);

• -    наличие универсальных средств защиты информации;

• -    индексация по битовому отображению;

• -    распараллеливание операций в запросе;

• -    наличие широкого спектра средств разработки, мониторинга и администрирования;

• -    ориентация на интернет технологии.

Из механизмов доступа к данным Oracle 12с поддерживает ODBC, JDBC.

SQL Server (Microsoft)

Первая версия Microsoft SQL Server — совместный продукт компаний Microsoft и Sybase, выпущенный в 1989 году, — была разработана для платформы OS/2. Последующие версии этого сервера баз данных предназначались для платформы Windows. Microsoft SQL Server — отличается повышенной масштабируемостью и производительностью. Она позволяет использовать на одном компьютере несколько одновременно работающих серверов, поддерживает создание кластеров, параллельные вычисления в многопроцессорных системах, распределенные запросы. Средства администрирования Microsoft SQL Server считаются одними из наиболее простых и удобных. Из механизмов доступа к данным этот продукт поддерживает ODBC, OLE DB/ADO, ADO .NET. Важнейшие характеристики данной СУБД - это:

• -    простота администрирования;

• -    быстродействие и функциональные возможности механизма сервера СУБД;

• -    наличие средств удаленного доступа.

Сравнение основных характеристик

Характеристика	Oracle	DB2	SQL Server
Текущая версия	12 Release 2 (12.2.0.1), March 2017	DB2 Data Server (11.1), April 2016	SQL Server 2016, June 2016
Поддержка языков	C C# C++ Clojure Cobol Delphi Eiffel Erlang Fortran Groovy Haskell Java JavaScript Lisp Objective C OCaml Perl PHP Python R Ruby Scala Tcl Visual Basic	C C# C++ Cobol Delphi Fortran Java Perl PHP Python Ruby Visual Basic	C++ Delphi Go Java JavaScript (Node.js) PHP Python R Ruby Visual Basic
Операционная система	AIX HP-UX Linux OS X Solaris Windows z/OS	AIX HP-UX Linux Solaris Windows z/OS	Windows
Методы доступа	ODP.NET Oracle Call Interface (OCI) JDBC ODBC	JSON style queries XQuery ADO.NET JDBC ODBC	OLE DB Tabular Data Stream (TDS) ADO.NET JDBC ODBC
Лицензия	commercial	commercial	commercial

Проведенное сравнение трех современных СУБД демонстрирует, что все три СУБД имеют свои плюсы и минусы. Трудно ответить на вопрос, какая из них лучшая, поэтому СУБД следует подбирать, исходя из требований конкретного проекта, а не руководствуясь абстрактными показателями производительности и эффективности. Выводом данной статьи является понимание, что базы данных являются неотъемлемой частью современного информационного мира, они лежат в основе работы многих современных организации и будут применяться еще более обширно.