Adatbázis-kezelés, információ-rendszerek

1. GTK Pénzügy és Számvitel Szak, BSc Adatbázis-kezelés, információ-rendszerek Tárgyjegyző: Baksáné Varga Erika 1. előadás Adatbázis-kezeléssel kapcsolatos alapismeretek

2. Információs rendszerek Az alkalmazói programok döntő többsége információs rendszer. Alkalmazási területek: • Ipar, kereskedelem: • számlázó rendszerek • raktári készlet és rendelések nyilvántartása • termelésirányítás, anyaggazdálkodás • ügyfél nyilvántartás • Kultúra, oktatás, egészségügy: • könyvtári információs rendszerek • hallgatók nyilvántartása • betegek nyilvántartása • Közigazgatás: adónyilvántartás • Közlekedés: helyjegy foglalási rendszerek • Bankok: ügyfelek, pénzügyi tranzakciók • nyilvántartása • Tudomány: szakadatbázisok • …

3. Információs rendszerek adatkezelési követelményei 1/4 - nagy adatmennyiség VLDB (www.vldb.org) : 400 GB < kínai telefontársaság: 1TB-os tábla 108 lap, 5 km hosszú polc > 400 év - hatékonyság - időbeli: optimális válaszidő: < 2 s megtűrt válaszidő: < 20 s - helyszükségleti: minimális redundancia szabályozott redundancia

4. A prog. B prog. ra rb számla 2 ua +5 +3 ub wa wa Információs rendszerek adatkezelési követelményei 2/4 - konkurens hozzáférés konfliktus az erőforrások párhuzamos használatánál lost update jelensége A prog.: jutalom elhelyezése (5) B prog.: fizetés elhelyezése (3) Egymás után ra ua wa 7 rb ub wb 10 Párhuzamosan ra rb ua ub wa 7 wb 5

5. Információs rendszerek adatkezelési követelményei 3/4 • - integritás őrzés • az adatrendszer ne sértse • meg az előre definiált szabályokat • Szabályok: • statikus: a megkötés a tárolt adatértékre vonatkozik • az életkor 0 és 100 közé eső érték lehet • bruttó ár = nettó ár + 25% áfa • dinamikus: a megkötés az elvégezhető műveletekre, illetve ezek sorrendjére vonatkozik • utazási iroda törlésekor törlődnek az általa szervezett utak is • nem lehet felvinni tantárgyat, ha nem rendelünk hozzá oktatót

6. Információs rendszerek adatkezelési követelményei 4/4 - védelem adatvesztés elleni védelem másolatok, naplózás hozzáférés védelem bejelentkezés, titkosítás hozzáférés kontroll (jogkörök) - hatékony fejlesztés rugalmasság szabványosság magas szintű programozási elemek gyorsaság

7. Adatkezelésinformációs rendszerekben • Felvitel • Törlés • Módosítás • Lekérdezés A nagytömegű adatok feltételeknek eleget tévő kezelését biztosító rendszereket adatbáziskezelő rendszereknek nevezzük.

8. DB/IS/KB rendszerek Adatbázis Tudásbázis Információs rendszer

9. autók emberek jogosultság szerkezet napló DB Adatbázis Az adatbázis egy integrált adatrendszer, mely több különböző egyed előfordulásainak adatait adatmodell szerinti struktúrában, perzisztens módon tárolja a kapcsolat leíró elemek mellett a metaadatokkal együtt, melyek a hatékonyság, integritásőrzés, az adatvédelem biztosítását szolgálják. Jelölése: DB (database)

10. védelem integritás ellenőrzés optimalizálás naplózás párhuzamos hozzáférés ellenőrzés Adatbáziskezelő rendszer Az adatbáziskezelő rendszer olyan programrendszer, amelynek feladata az adatbázishoz történő szabályozott hozzáférés biztosítása és az adatbázis belső karbantartási műveleteinek végrehajtása. Jele: DBMS (database management system) A DB csak a DBMS-en keresztül érhető el legálisan.

11. parancsfelület 3GL program 4GL program Adatbázis rendszer Az adatbáziskezelő rendszer, az adatbázis és az alkalmazói programok együttesét adatbázis rendszernek nevezzük. Jele: DBS (database system)

12. Adatbázisok használatának előnyei 1/5 • az egyedtulajdonságok, kapcsolatok és metaadatok egységes(integrált) tárolási rendszere: nem egy speciális alkalmazói programhoz készült, több alkalmazói program adatait összefogja • nagyobb adatabsztrakció: az adatok a felhasználó szemszögéből tekintve adatmodellben tárolódnak, ezért a felhasználónak nem kell törődnie a fizikai tárolás részleteivel, egy magasabb absztrakciós szinten értelmezheti az adatrendszert

13. Adatbázisok használatának előnyei 2/5 • adatfüggetlenség • fizikai: a fizikai adatszerkezet, az elérési mód megváltoztatható anélkül, hogy a programot is módosítani kellene szintjei: rekord szintű, mező szintű • logikai: a letárolt logikai adatmodell maga is bővíthető, ill. bizonyos mértékben módosítható anélkül, hogy az alkalmazói programokat is módosítani kellene

14. ANSI/SPARC modell Felh1 Felh2 Felh9 egyed Külső szint Globális séma TABLE Fogalmi szint Fizikai szint Fizikai szerkezet Index, rekord Biztosított függetlenségi szintek: - logikai : a külső szint és a globális szint között - fizikai : a globális szint és a fizikai szint között - hálózati : fizikai szinten belül

15. Adatbázisok használatának előnyei 3/5 • integrált adatokhoz történő párhuzamos és osztott hozzáférés: az adatmegosztás révén a helyigény is csökkenthető, és mindenki a legaktuálisabb adatokhoz férhet hozzá • ellenőrzött redundancia: több alkalmazás is ugyanazt az adatbázist használja, ezért a felhasznált adatok is egy helyen, egy kézben összpontosulnak: könnyebb megőrizni a konzisztenciát, nincs felesleges helyfoglalás

16. Adatbázisok használatának előnyei 4/5 • hozzáférési jogosultságellenőrzés • adatvédelem (statikus: mentés, dinamikus: naplózás) • optimalizált fizikai adatszerkezeteket használ (javítható a műveletek gyorsasága, hatékonysága) • integritási feltételek érvényesítése: az adatbázisban tárolhatjuk az adatrendszerre vonatkozó megszorításokat (integritási szabályokat); az adatbázis módosításakor automatikusan ellenőrzi a DBMS, hogy nem-e sérült meg valamely integritási szabály

17. Adatbázisok használatának előnyei 5/5 • szabványosság: szabványos adatmodellek és kezelő felületek • hatékony fejlesztés: számos fejlesztőeszköz áll rendelkezésre az alkalmazásfejlesztéshez • rugalmasság: a szükséges változtatások gyorsan végrehajthatók

18. Kommunikációs réteg SQL Utasítás értelmező Hozzáférés ellenőrzés Data System Aktív szabály ellenőrző SELECT * FROM AUTO ORDER BY RSZ; Optimalizáló Végrehajtó Tranzakció vezérlő Storage System Naplózó modul IO rendszer OS IO DBMS belső struktúrája

19. Adatbáziskezelő rendszerek osztályozása • az alkalmazott adatmodell szerint (a későbbiekben részletesen tárgyaljuk) • felhasználók száma szerint • egyfelhasználós • többfelhasználós • DBMS csomópontok száma szerint • egy gépen fut a DBMS • osztott DBMS • támogatott hardver és operációs rendszer szerint

20. Adatmodell • matematikai formalizmus, mely az adatok és az adatokon értelmezett műveletek leírására szolgál • az egyes adatmodellek a kiválasztott formalizmus jellegében különböznek egymástól • a gyakorlatban legelterjedtebbek: hierarchikus, hálós, relációs, objektum-relációs, objektum-orientált

21. Hierarchikus adatmodell • az adatokat hierarchikus faszerkezetben tárolja (a fa minden csomópontja egy rekordtípusnak felel meg) • a modell a gyakorlati alkalmazások során fejlődött ki, ezért nincs olyan elméleti megalapozottsága mint a későbbi adatmodelleknek • a modellhez kapcsolódó adatkezelő nyelvek rekordorientált adatmegközelítést alkalmaztak • bonyolultabb kapcsolatok ábrázolása csak kerülőutakon lehetséges • a modell előnye, hogy a hierarchikus szerkezet egyszerűen leírható, és tárolása a mágnesszalagos tárolási formához is jól illeszkedik • mára háttérbe szorult

22. Hálós adatmodell • a hierarchikus modell továbbfejlesztése • jobban illeszkedik a bonyolultabb kapcsolatok ábrázolásához is • az adatszerkezet leírása nem egy adategységgel, hanem több kisebb, hierarchikus felépítésű adategységgel történik • rekordorientált adatmegközelítést alkalmaz • a hálós modellen alapuló DBMS-ek igen elterjedtek a nagygépes környezetekben • nagy adatmennyiségek viszonylag gyors feldolgozását teszi lehetővé • a kezelőnyelv bonyolultsága, viszonylag merevebb szerkezete gátolta szélesebb körben történő elterjedését

23. Relációs adatmodell • sokkal rugalmasabb szerkezetet biztosít • az adatbázis azonos rekordtípusokat tartalmazó táblákból épül fel, ahol minden tábla teljesen egyenértékű • az adatdefiníciókor nincs véglegesen lerögzített kapcsolat, szerkezeti váz • az egyedek közötti kapcsolatok az adatértékeken keresztül valósulnak meg • a táblákon értelmezett műveletek halmazorientáltak • rekordorientált műveletek is használhatók • elterjedt modell: egyszerű, rugalmas, elméletileg megalapozott, szabványos kezelőfelülete van (SQL)

24. Objektum-orientált adatmodell • objektum-orientált szemléletmódot alkalmaz • az egyedek sokkal szemléletesebben írhatók le az objektumokkal, mint a relációs modellben szereplő rekordokkal • az objektumorientáltság a megvalósult rendszerekben lehet teljes vagy részleges (objektum-relációs) • a részleges OODBMS-ek rendszerint csak strukturálisan objektum orientáltak, a funkcionális, aktív elemek csak a teljes OODBMS-ekben jelennek meg • az OODBMS-ek elterjedését az egységes elméleti alapok hiánya és az implementációs nehézségek fékezik

25. Vége az első előadásnak … Köszönöm a figyelmet!