ساختار سیستم پایگاه داده

ساختار سیستم پایگاه داده

ساختار سیستم پایگاه داده

سیستم پایگاه داده دارای وظایف متفاوتی است که این وظایف باید بر روی سرویس هایی که سیستم عامل آن را در اختیار پایگاه داده می گذارد، بنا شود. پس همواره بین پایگاه داده و سیستم عامل تعاملی برقرار است یعنی پایگاه داده برای انجام وظایف خود به سیستم عامل نیازمند میباشد. اما وظایف عملیاتی پایگاه داده را میتوان در یک تقسیم بندی کلی به دو بخش تقسیم کرد:

► پردازش پرس و جو

پردازش پرس وجو دارای بخش های کامپایلر DML ، پیش کامپایلر DML، زبان DDL و موتور ارزشیابی است. در ابتدا کامپایلر DML دستورات نوشته شده به زبان DML را به دستورات سطح پایینتری تبدیل میکند و سعی میکند تا دستورات وارد شده را بصورت بهینه تبدیل کند تا کارایی آن بیشتر شود. همچنین این دستورات توسط پیش کامپایلر DML به روال های نرمال در زبان میزبان تبدیل میشود. سپس توسط زبان DDL به جداولی تبدیل می گردند و سپس توسط موتور ارزشیابی دستورات ایجاد شده، اجرا می شوند.

► مدیریت ذخیره سازی

مدیر ذخیره سازی که همواره بین داده های ذخیره شده در سطح پایین و برنامه های کاربردی عمل میکند، دارای بخش های مدیریت جامعیت، مدیریت تراکنش، مدیریت فایل و مدیریت حافظه های میانی می شود.

مدیریت جامعیت وظیفه کنترل محدودیت ها و قیود ایجاد شده در پایگاه داده و همچنین اعتبار کاربران مجاز را بر عهده دارد. مدیر تراکنش وظیفه حفظ سلامت و پایداری داده ها را در برابر هرگونه اشکال در سیستم برعهده میگیرد. همچنین این واحد وظیفه سلامت تراکنش را نیز انجام میدهد. 

 

ذخیره سازی داده ها

پایگاه داده از یک بانک اطلاعاتی که دارای حجم عظیمی از داده هاست تشکیل یافته است. در بعضی از مواقع حجم داده ای در یک بانک اطلاعاتی آن قدر وسیع می شود که حافظه اصلی سیستم نمی تواند جوابگوی نگهداری آن باشد و برای جبران آن از حافظه جانبی کمک میگیرد. از آنجا که سرعت انتقال داده بین این دو محیط از حافظه نسبت به سرعت پردازش داده ها دارای تفاوت زمانی است لذا لازم است که سیستم پایگاه داده، داده ها را طوری سازمان دهد که تعداد انتقالات داده بین این دو محیط به حداقل برسد.

مدیر ذخیره سازی (Storage Manager) که یک بخش نرم افزاری از سیستم پایگاه داده است، این مسئولیت را انجام میدهد بدین صورت که واسطی را میان داده های ذخیره شده در حافظه های اصلی و جانبی در سطوح پایین پایگاه داده و برنامه های کاربردی و پرس وجوهای ایجاد شده از سیستم ایجاد میکند. پس مسئولیت مشکل مطرح شده و همچنین  مسئولیت ذخیره داده ها بر عهده مدیر ذخیره سازی است.

 

استقلال داده ها

استقلال داده یعنی مستقل بودن ذخیره سازی داده با کاربردی که از داده ها میشود. برای مثال در مدل نهاد – رابطه، داده ها بر روی جداولی قرار می گیرند که نوع و نحوه ذخیره سازی آنها از دید کاربران مخفی می شود. بر این اساس استقلال داده میتواند در دو مبحث: استقلال داده ای فیزیکی و استقلال داده ای ادراکی مورد بررسی واقع شود.

 

کاربران پایگاه داده

کاربران بانک اطلاعاتی را می توان در سه گروه عمده تقسیم بندی کرد:

► مدیران بانک اطلاعاتی

وجود DBMS در پایگاه داده باعث ایجاد کنترل بر روی داده ها و برنامه های کاربردی است و فردی که این کنترل را بر روی سسیستم قرار میدهد مدیر پایگاه داده یا DBA) Database Administrator) نامیده میشود. وظایف DBA عبارتنداز:

تعریف شمای ادراکی و تعریف شمای داخلی: یعنی مدیر پایگاه داده تعاریفی برای ساخت شما ارائه می دهد. این تعاریف توسط کامپایلر DDL ترجمه میشود و بصورت مجموعه ای از جداول تبدیل میگردند. همواه طراحی فیزیکی بعد از طراحی ادراکی انجام میشود.

ارتباط با کاربران دیگر: DBA همواره باید با برنامه نویسان کاربردی در ارتباط باشد تا مطمئن شود داده های مورد نیاز آنها بوجود آمده است.

تعریف مدل و روش دسترسی به حافظه و تعیین سیاست های پشتیبانی از پایگاه داده.

نظارت بر کارایی و پاسخ به تغییر نیازها.

تعریف قیود یکپارچگی و محدودیت های جامعیت و امنیتی.

 

► برنامه نویسان کاربردی

برنامه نویسانی هستند که با کامپیوتر آشنا بوده و از طریق دستورات DML با سیستم پایگاه داده در ارتباط هستند. این افراد دستورات DML را درون یک زبان میزبان (HL) قرار میدهند و برنامه های کاربردی را می سازند تا نیازهای کاربران را برای استفاده از داده های درون بانک اطلاعاتی برطرف سازند.

► کاربران نهایی

این افراد با سیستم پایگاه داده از طریق برنامه های کاربردی که DBP آن را بوجود آورده در تعامل هستند و نیازهای خود را از بانک اطلاعاتی توسط برنامه های کاربردی کسب میکنند. این افراد همچنین میتوانند از طریق یک پردازنده زبان داده همانند SQL که خود بخشی از سیستم بانک اطلاعاتی است به بانک دسترسی داشته باشند.