Управління даними в базах даних

Управління даними в базі даних ми детально розглянули в попередніх темах. Тут же розглянемо узагальнену схему, за яку відповідає власне адміністратор БД.

Безпосереднє управління даними у зовнішній пам'яті. Ця функція включає забезпечення необхідних структур зовнішньої пам'яті як для зберігання безпосередніх даних, що входять до БД, так і для службових цілей, наприклад, для прискорення доступу до даних у деяких випадках (звичайно для цього використовуються індекси). У деяких реалізаціях СУБД активно використовуються можливості існуючих файлових систем, в інших робота проводиться аж до рівня пристроїв зовнішньої пам'яті. Але підкреслимо, що в розвинених СУБД користувачі в будь-якому випадку не зобов'язані знати, чи використовує СУБД файлову систему, а якщо використовує, то як організовані в ній файли.

Управління буферами оперативної пам'яті. СУБД зазвичай працюють з БД значного розміру; принаймні цей розмір звичайно істотно перевищує доступний об'єм оперативної пам'яті. Зрозуміло, якщо при зверненні до будь-якого елементу даних буде проводитися обмін із зовнішньою пам'яттю, то вся система буде працювати зі швидкістю пристрою зовнішньої пам'яті. Єдиним же способом реального збільшення цієї швидкості є буферизація даних в оперативній пам'яті. І навіть якщо операційна система проводить загальносистемну буферизацію (як у випадку ОС UNIX), цього недостатньо для цілей СУБД, яка має в своєму розпорядженні набагато більшою інформацією про корисність буферизації тієї чи іншої частини БД. Тому в розвинених СУБД підтримується власний набір буферів оперативної пам'яті з власною дисципліною заміни буферів. При управлінні буферами основної пам'яті доводиться розробляти і застосовувати узгоджені алгоритми буферизації, журналізації і синхронізації.

Зауважимо, що існує окремий напрямок СУБД, які орієнтовані на постійну присутність в оперативній пам'яті всієї БД. Цей напрям грунтується на припущенні, що в що передбачається майбутньому обсяг оперативної пам'яті комп'ютерів зможе бути настільки великий, що дозволить не турбуватися про буферизації. Поки ці роботи знаходяться в стадії досліджень.

Управління транзакціями. Підтримка механізму транзакцій - обов'язкова умова навіть однокористувацьких СУБД (якщо, звичайно, така система заслуговує назви СУБД). Але поняття транзакції набагато істотніше під багатокористувацькі СУБД.

Журналізація. Одне з основних вимог до СУБД - надійне зберігання даних у зовнішній пам'яті. Під надійністю зберігання розуміється те, що СУБД повинна бути в змозі відновити останнє узгоджене стан БД після будь-якого апаратного або програмного збою. Зазвичай розглядаються два можливих види апаратних збоїв: так звані м'які збої, які можна трактувати як раптову зупинку роботи комп'ютера (наприклад, аварійне вимкнення живлення), і жорсткі збої, що характеризуються втратою інформації на носіях зовнішньої пам'яті. Але в будь-якому випадку для відновлення БД потрібно розташовувати деякою додатковою інформацією. Іншими словами, підтримка надійного зберігання даних в БД вимагає надмірності зберігання даних, причому та їх частина, яка використовується для відновлення, повинна зберігатися особливо надійно. Найбільш поширений метод підтримки такої надмірної інформації - ведення журналу змін БД.

Дата добавления: 2015-08-21