Funcions principals del SGBD

Els sistemes moderns de gestió de bases de dades s'utilitzen en molts objectes, però no tothom sap què és i com utilitzar les funcions del SGBD. Aquestes eines es distingeixen per una gran quantitat de funcions, de manera que per utilitzar-les completament, heu d'entendre què poden fer i quins són útils per a l'usuari.

Gestió de dades

En primer lloc, la funció del SGBD inclou la informació de processament a la memòria externa, i aquesta funció és la provisió de les estructures bàsiques de la VI, que es necessiten no només per emmagatzemar informació directament inclosa a la base de dades, sinó també per dur a terme diverses tasques com obtenir un sistema accelerat Accés a qualsevol fitxer en diferents casos. En certes modificacions, les capacitats de diversos sistemes de fitxers s'utilitzen activament, mentre que altres permeten treballar fins i tot a nivell de dispositius de memòria externa. Però, en aquest cas, val la pena assenyalar que, en funció del DBMS que té un alt grau de desenvolupament, l'usuari en cap cas no està informat sobre si s'utilitza cap sistema i, en aquest cas, com s'organitzen els fitxers. En particular, el sistema manté el seu propi ordre de nomenar objectes inclosos en la base de dades.

Gestió dels buffers de RAM

En la majoria dels casos, les funcions DBMS s'utilitzen en bases de dades bastant grans, i aquesta mida és almenys sovint molt més que la RAM disponible. Per descomptat, si en el cas d'accés a cada element de dades, s'intercanvia amb memòria externa, la velocitat d'aquesta última es correspon amb la velocitat del propi sistema, de manera que pràcticament l'única opció per al seu increment real és la memòria de la memòria RAM. En aquest cas, fins i tot si el sistema operatiu implementa un buffering a tot el sistema, per exemple, amb UNIX, això no serà suficient per proporcionar al SGBD el propòsit i les funcions bàsiques, ja que té moltes més dades sobre les propietats útils del buffer de cada part específica de la base de dades utilitzada. A causa d'això, els sistemes desenvolupats suporten el seu propi conjunt de buffers, així com la disciplina única del seu reemplaçament.

Cal assenyalar que hi ha una adreça de control separada, orientada a la presència contínua de la memòria RAM de tota la base de dades. Aquesta orientació es basa en el supòsit que, en un futur proper, la quantitat de memòria RAM de les computadores pot expandir-se tant que qualsevol buffering deixarà d'importar-se, i les funcions principals d'aquest tipus de SGBD seran molt útils. De moment, totes aquestes obres romanen en fase de proves.

Gestió de transaccions

La transacció és una seqüència d'operacions amb la base de dades utilitzada, que el sistema de gestió considera com un tot. Si la transacció s'executa amb èxit, el sistema registra els canvis realitzats a la memòria externa, o cap dels canvis indicats es reflectirà en l'estat de la base de dades. Aquesta operació és necessària per donar suport a la integritat lògica de la base de dades utilitzada. Cal assenyalar que mantenir el rumb correcte del mecanisme de transacció és un requisit previ, fins i tot quan s'utilitzen bases de dades d'un sol usuari, el propòsit i funcions de les quals difereix significativament d'altres tipus de sistemes.

La propietat que qualsevol transacció comença només amb un estat complet de la base de dades i la deixa en el mateix estat després que finalitzi el procediment fa que el seu ús sigui extremadament convenient com una unitat d'activitat respecte a la base de dades. Amb una gestió adequada de les operacions d'execució simultània per part del sistema de gestió, cada usuari individual, en principi, pot sentir-se part del conjunt. Tanmateix, aquesta és una visió ideològica fins a cert punt, perquè en moltes situacions la gent encara sentirà la presència dels seus companys si utilitzen un sistema multiusuari, però en realitat això proporciona el mateix concepte d'un SGBD. Les funcions d'un DBMS de tipus multiusuari també es relacionen amb la gestió de transaccions d'aquests conceptes com un pla d'execució en sèrie i la serialització.

Què volen dir?

La serialització de transaccions concurrents implica la creació d'un pla especial per al seu funcionament, en el qual l'efecte global de la barreja equival al resultat obtingut per la seva execució consistent.

Un pla d'execució en sèrie és una estructura d'accions definida que condueix a la serialització. Per descomptat, si el sistema és capaç de proporcionar una veritable execució en sèrie d'una barreja de transaccions, per a qualsevol usuari que generi una transacció, la presència d'altres serà completament invisible, excepte que funcionarà una mica més lentament en comparació amb el mode d'usuari únic.

Hi ha diversos algorismes bàsics per a la serialització. En els sistemes centralitzats, els algorismes més populars avui en dia es basen en captures de sincronització de diversos objectes de base de dades. En el cas d'utilitzar qualsevol algoritme de serialització, és possible crear conflictes entre dues o més transaccions en l'accés a determinats objectes de la base de dades. En aquesta situació, per donar suport a aquest procediment, heu de revertir, és a dir, eliminar qualsevol canvi realitzat a la base de dades a través d'un o més processos. Aquesta és només una de les situacions en què, en un sistema multiusuari, una persona sent la presència d'altres persones.

Periodisme

Un dels requisits principals per als sistemes moderns és assegurar la fiabilitat d'emmagatzemar informació en memòria externa. En particular, això estableix que les principals funcions del SGBD inclouen la possibilitat de restaurar l'últim estat acceptat de la base de dades després de l'aparició de qualsevol falla de programari o maquinari. En la majoria dels casos, és habitual considerar dues versions de fallades de maquinari:

• Soft, que es pot interpretar com una inesperada parada de l'ordinador (el cas més comú és una fallada d'energia d'emergència);
• Difícil, que es caracteritza per una pèrdua parcial o total de dades emmagatzemades en suports d'emmagatzematge externs.

Com a exemples de fallades de programari, podeu provocar que el sistema es bloquegi quan intenteu utilitzar algunes funcions que no es troben entre les funcions principals del SGBD o l'apagada d'emergència de qualsevol utilitat d'usuari, com a conseqüència de la qual no s'ha completat una transacció en particular. La primera situació es pot considerar com un tipus especial de fracàs lleu, mentre que quan es produeix aquesta última, cal eliminar les conseqüències d'una sola transacció.

Per descomptat, en qualsevol cas, per a una recuperació normal de la base de dades, haureu de tenir una certa quantitat d'informació addicional. En altres paraules, per mantenir la fiabilitat de l'emmagatzematge de dades en una base de dades, és necessari proporcionar redundància de l'emmagatzematge d'informació, i la part de les dades utilitzades per a la recuperació ha de ser curosament vigilada. El mètode més comú per mantenir aquestes dades redundants és mantenir un registre de canvis.

Què és i com s'utilitza?

El registre és una part especial de la base de dades, l'accés al qual no està inclòs en la quantitat de funcions del SGBD, i es manté acuradament. En algunes situacions, fins i tot es proporciona suport per a dues còpies de la revista, que es troben en diferents mitjans físics. Aquestes botigues reben informació sobre els canvis que es produeixen a la part principal de la base de dades i, en diferents sistemes de gestió, es poden registrar els canvis en diversos nivells. En algunes situacions, l'entrada de registre és totalment coherent amb una operació de canvi lògic particular, en algun lloc: una operació interna mínima relacionada amb la modificació de la pàgina de memòria externa, mentre que alguns SGBD utilitzen una combinació dels dos enfocaments.

En qualsevol cas, s'utilitza l'anomenada "estratègia de gravació anticipada" a la revista. Amb el seu ús, un registre que indica el canvi de qualsevol objecte de base de dades cau a la memòria del registre extern abans que l'objecte que es modifiqui. Se sap que si les funcions de l' Access DB proporcionen el compliment normal d'aquest protocol, el registre soluciona qualsevol problema relacionat amb la restauració de la base de dades en cas de fallades.

Retrocés

La situació de recuperació més senzilla és una reversió de la transacció individual. Per aquest procediment, no cal utilitzar un registre de canvis a tot el sistema, i n'hi ha prou amb utilitzar un registre de modificació local per a cada transacció, i després tornar a realitzar operacions realitzant backtracks, començant al final de cada registre. L'estructura de la funció del SGBD sovint proporciona l'ús d'aquesta estructura, però en la majoria dels casos, els registres locals no són compatibles i els desplaçaments individuals es realitzen a tot el sistema, fins i tot per a transaccions individuals, i amb aquest propòsit es combinen tots els registres de cada transacció en una llista inversa.

En cas d'un fracàs suau, la memòria de la base de dades externa pot incloure diversos objectes que han estat modificats per transaccions no completades en el moment en què es va produir el fracàs, i pot haver-hi diversos objectes actualitzats per aquells que s'hagin realitzat correctament abans del fracàs utilitzant els buffers RAM, els continguts El que desapareix completament quan hi ha problemes similars. Si es segueix el protocol que utilitza els registres locals, sempre hi haurà registres a la memòria externa que tinguin relació amb la modificació d'aquests objectes.

El principal propòsit del procediment de recuperació després de l'aparició de fallades lleus és l'estat de la memòria externa de la base de dades principal que es produiria si les transaccions realitzades es fixaven a la VI i no contenien rastres de procediments inacabats. Per aconseguir aquest efecte, les principals funcions del SGBD són, en aquest cas, la reversió de les transaccions sense acabar i la repetició d'aquestes operacions els resultats no es van mostrar finalment a la memòria externa. Aquest procés implica una gran quantitat de subtileses, que es relacionen principalment amb la gestió de la revista i els buffers.

Causes dures

Si necessiteu restaurar la base de dades després d'un error greu, no només s'utilitza el registre, sinó també una còpia d'arxiu de la base de dades. Aquesta última és una còpia completa de la base de dades en el moment de començar a omplir la revista. Per descomptat, per dur a terme un procediment de recuperació normal, és necessari preservar el registre, per tant, com es va esmentar anteriorment, s'imposen requisits extremadament greus per a la seva conservació en la memòria externa. En aquest cas, la restauració de la base de dades es basa en el fet que, basant-se en la còpia de l'arxiu, totes les transaccions que es van completar en el moment en què es va produir l'error es reprodueixen a partir del registre. Si és necessari, fins i tot es pot reproduir el treball d'operacions sense acabar i continuar el seu funcionament normal un cop acabat el procediment de restauració, però en la majoria de sistemes reals, aquest procediment no es duu a terme perquè la restauració després d'errors greus és en si mateix un procediment bastant llarg.

Suport d'idiomes

Per treballar amb bases de dades modernes, s'utilitzen diverses llengües i, a principis del SGBD, el propòsit, funcions i altres característiques diferien significativament dels sistemes moderns, es va proporcionar suport per a diversos idiomes altament especialitzats. Bàsicament era SDL i DML, dissenyats per determinar l'esquema de la base de dades i manipular les dades, respectivament.

SDL es va utilitzar per determinar l'estructura lògica de la base de dades, és a dir, reconèixer l'estructura específica de la base de dades, que es presenta als usuaris. DML també va incloure un complex complet d'operadors de manipulació d'informació, que permeten introduir informació a la base de dades i eliminar, modificar o utilitzar dades existents.

Les funcions del DBMS inclouen diferents tipus de suport per a un únic llenguatge integrat, que proporciona els mitjans necessaris per al treball normal amb bases de dades, a partir de la seva creació inicial i proporcionant una interfície d'usuari estàndard. Com a llengua estàndard, que proporciona les funcions bàsiques del SGBD dels sistemes relacionals més comuns en aquests dies, SQL s'utilitza.

Com és ell?

En primer lloc, aquest llenguatge combina les funcions bàsiques de DML i SDL, és a dir, permet determinar la semàntica específica de la base de dades relacional i manipular la informació necessària. En aquest cas, el nomenament de diversos objectes de base de dades s'admet directament en el nivell d'idioma en el sentit que el compilador converteix els noms dels objectes en els seus identificadors interns basats en taules de directoris de serveis especialment mantinguts. El nucli dels sistemes de control no interactua amb les taules ni amb les columnes individuals en principi.

El llenguatge SQL inclou tota una llista d'eines especials que us permeten determinar les restriccions d'integritat de la base de dades. De nou, qualsevol restricció d'aquest tipus s'inclou en taules de catàleg especials i el control d'integritat es realitza directament a nivell de llengua, és a dir, durant la lectura d'operadors de modificació de bases de dades individuals, el compilador, en funció de les restriccions d'integritat existents a la base de dades, genera el codi del programa corresponent.