Introducere in baze de date

1.1 Conceptul de baza de date

Organizarea datelor in vederea prelucrarii pe calculator este o activitate tot asa de importanta ca si realizarea programelor. Cele doua componente principale ale unui sistem informatic: datele si programele, se gasesc intr-o stransa interdependenta. Un program, oricat de elaborat si rafinat ar fi, nu va produce rezultatele scontate, daca va lucra cu o structura de date depasita. Tot asa de bine, o structura de date bine pusa la punct nu va putea suplini carentele unui program care o prelucreaza.Trebuie facuta distinctie intre date, informatii si cunostinte. Din punct de vedere al prelucrarii pe calculator, datele sunt definite de trei elemente: un identificator, atribute si valoare. Exemplu: cantitate (identificator), numar real si pozitiv (atribute), 50,5 (valoare).

O baza de date poate fi definita ca un ansamblu de date elementare sau structurate, accesibile unei comunitati de utilizatori. Mai concret, o baza de date este un ansamblu de fisiere intercorelate, care contine nucleul de date necesare unui sistem informatic (aplicatie informatica).

Un fisier este un ansamblu de inregistrari fizice, omogene din punct de vedere al continutului si al prelucrarii. O inregistrare fizica este unitatea de transfer intre memoria interna si cea externa a calculatorului. Aceasta este formata din una sau mai multe inregistrari logice. O inregistrare logica este unitatea de prelucrare din punct de vedere al programului utilizator. Aceasta este formata dintr-un ansamblu de campuri, care descriu o anumita realitate.

1.2 Obiective fundamentale ale unei baze de date

Centralizarea datelor permite: suprimarea redundantei, asigurarea unicitatii inregistrarii si controlul centralizat (asupra datelor). In prelucrarea clasica in care fisierele sunt dedicate aplicatiilor, aceleasi date apar inregistrate in mai multe fisiere si in formate diferite. Acest lucru implica o utilizare ineficienta a spatiului de memorie externa, actualizarea dificila a acestor date si lizibilitate redusa ca urmare a formatelor diferite.

Independenta intre date si prelucrari.Baza de date, ca imagine a unei anumite realitati, trebuie actualizata permanent. Acest lucru nu trebuie sa afecteze programele de prelucrare. Pentru aceasta trebuie ca fiecare program sa aiba o viziune proprie asupra BD

Realizarea de legaturi intre entitatile de date, care sunt indispensabile pentru exploatarea eficienta a sistemului informatic. Spre exemplu, in cadrul gestiunii aprovizionarii, trebuie asociat un furnizor la lista de produse pe care le vinde si invers, un produs la lista de furnizori, precizand conditiile de vanzare pentru un furnizor si un produs.

Integritatea datelor asigura fiabilitatea si coerenta bazei de date (BD). Pentru aceasta trebuie definite restrictii de integritate cum ar fi:

apartenenta la o lista de valori sau interval;

apartenenta la un anumit format;

reguli de coerenta cu alte date.

Securitatea datelor. Baza de date trebuie sa fie protejata impotriva unei distrugeri logice (anomalie de actualizare) sau fizice. Pentru aceasta exista instrumente care permit:

crearea unor puncte de repriza; altfel spus, salvarea din timp in timp a unor copii coerente ale bazei de date;

gestiunea unui jurnal de tranzactii; lista operatiilor realizate asupra bazei de date dupa ultimul punct de repriza.

Confidentialitatea datelor este asigurata prin proceduri de:

identificare a utilizatorilor prin nume sau cod;

autentificarea prin parole;

autorizarea accesului diferentiat prin drepturi de creare, consultare modificare sau stergere pentru anumite segmente de date.

Partajarea datelor permite inlantuirea tranzactiilor solicitate simultan pe aceeasi inregistrare din baza de date, prin blocarea cererilor in asteptare si deservirea ulterioara a acestora.

1.3 Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date

Un sistem de gestiune a bazelor de date constituie o interfata intre utilizatori si BD, care permite in principal crearea, actualizarea si consultarea acesteia. In acest context putem defini SGBD ca un instrument de asamblare, codificare, aranjare, protectie si regasire a datelor in BD.

Principalele functiuni pe care le indeplineste un SGBD sunt urmatoarele:

memorarea datelor pe suportul extern prin sistemul de gestiune a fisierelor;

gestiunea datelor si a legaturilor dintre ele in vederea unei regasiri rapide prin intermediul sistemului de acces (SGBD intern);

introducerea si extragerea datelor din / spre exterior in forma ceruta de utilizator prin intermediul SGBD-ului extern.

SGBD-ul poate prelucra mai multe cereri, provenind de la mai multe aplicatii, fiecare aplicatie avand propria schema logica de descriere a datelor.

1.4 Sisteme de Gestiune pentru Baze de date Distribuite (SGBDD)

Necesitatea descentralizarii sistemelor informatice, pe de o parte, si realizarea pe plan mondial a unor retele de calculatoare care permit conectarea mai multor baze de date intr-o retea, pe de alta parte, au dus la aparitia bazelor de date distribuite si, implicit, a SGBDD. BDD reprezinta un salt calitativ superior in evolutia bazei de date, deschizand noi perspective in proiectarea si realizarea sistemelor informatice. Un sistem de BDD este format dintr-o colectie de baze de date locale, amplasate geografic in puncte diferite (noduri ale unei retele de calculatoare) si legate logic prin relatii functionale, astfel incat pot fi vazute la nivel global ca o singura baza de date.

Obiectivele principale ale unui SGBDD sunt:

definirea si manipularea colectiilor de date distribuite pe calculatoare diferite, ca un singur ansamblu logic (baza de date distribuita);

distribuirea datelor trebuie sa se faca dupa criterii foarte variate care sa raspunda tuturor necesitatilor utilizatorilor;

utilizatorii manipuleaza datele fara a cunoaste locul unde sunt memorate;

pentru cresterea gradului de fiabilitate sau de performanta, datele pot fi duplicate pe mai multe sisteme, fara ca utilizatorii sa cunoasca acest lucru;

asigurarea coerentei bazei de date in cazul operatiilor de actualizare si de reluare in caz de incidente la unul sau la mai multe din nodurile retelei;

exploatarea bazei de date in regim de multiacces;

controlul accesului la date.