Тема 6. Программно-аппаратный уровень процесса накопления данных

Логический (модельный) уровень процесса накопления связан с физическим через программы, осуществляющие создание канонической структуры БД, схемы ее хранения и работу с дан­ными (рис. 6).

Каноническая структура БД создается с помощью модели выбора хранимых данных. Формализованное описание БД производится с помощью трех моделей: модели хранения дан­ных (структура БД), модели актуализации данных и модели извлечения данных. На основе этих моделей разрабатываются соответствующие программы: создания канонической струк­туры БД (ПКС), создания структуры хранения БД (ПС), акту­ализации (ПА) и извлечения данных (ПИ).

Таким образом, переход к физической модели базы данных, реализуемой и используемой на компьютере, производится с помощью системы программ, позволяющих создать в памяти ЭВМ (на магнитных и оптических дисках) базу хранимых дан­ных и работать с этими данными, т.е. извлекать, изменять, дополнять, уничтожать их. Эти программы называются СУБД. На рис. 6 программы, входящие в СУБД, заключены в пунк­тирный прямоугольник.

Рис. 6. Состав моделей и программ процесса накопления

Современная СУБД содержит в своем составе програм­мные средства создания баз данных, средства работы с дан­ными и дополнительные, сервисные средства (рис. 7).

Рис. 7. Состав СУБД

С помощью средств создания БД проектировщик, используя язык описания данных (ЯОД), переводит логическую модель БД в физическую структуру, а на языке манипуляции данными (ЯМД) разрабатывает программы, реализующие основные операции с данными (в реляционных БД - это реляционные операции). При проектировании привлекаются визуальные средства, т.е. объекты, и программа-отладчик, с помощью ко­торой соединяются и тестируются отдельные блоки разрабо­танной программы управления конкретной БД,

Средства работы с данными предназначены для пользова­теля БД. Они позволяют установить удобный (как правило, графический многооконный) интерфейс с пользователем, создать необходимую функциональную конфигурацию экранно­го представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными БД, манипулируя текстовы­ми и графическими экранными объектами.

Дополнительные (сервисные) средства позволяют при про­ектировании и использовании БД привлечь к работе с БД дру­гие системы. Например, воспользоваться текстом из системы редактирования Word или таблицей из табличной системы Excel или обратиться к сетевому серверу.

СУБД принципиально различаются по моделям БД, с кото­рыми они работают. Если модель БД реляционная, то нужно использовать реляционную СУБД, если сетевая - сетевую СУБД и т.д.

В технологическом, информационном процессе накопления данных наибольший вес имеют базы данных как независимые от прикладных программ хранилища данных. Однако это не единственный способ накопления данных.Напомним, что лю­бой вид представления информации, будь то числа, текст, про­грамма, изображение, графический объект или звук, в ЭВМ превращается в двоичные коды - данные. Одной из форм хра­нения данных на дисках компьютеров является файловая фор­ма. Она по-прежнему широко распространена и поддержива­ется всеми современными операционными системами. Файл - это теоретически неограниченный, статистический набор дан­ных, физически расположенный на магнитном или оптичес­ком диске, имеющий уникальное имя и метки начала и конца. Файлы не имеют между собой функциональной связи, но для облегчения их поиска и проведения необходимых операций, таких, как запись, копирование, переименование, удаление и т.п., они имеют иерархическую логическую организацию, со­здаваемую операционной системой компьютера. Современные операционные системы (Windows 98/2000/XP) предоставляют пользо­вателю разнообразный набор графических экранных средств манипуляции файлами.