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

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 …

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

Információs rendszerek adatkezelési követelményei 2/4 - konkurens hozzáférés konfliktus az erőforrások párhuzamos használatánál lost update jelensége számla 2 +5 +3 A prog. B prog. ra rb wa ua ub 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

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

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

Adatkezelés információs rendszerekben Felvitel Törlés Módosítás Lekérdezés A nagytömegű adatok feltételeknek eleget tévő kezelését biztosító rendszereket adatbáziskezelő rendszereknek nevezzük.

DB/IS/KB rendszerek Adatbázis Tudásbázis Információs rendszer

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) DB autók emberek jogosultság szerkezet napló

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) párhuzamos hozzáférés ellenőrzés védelem optimalizálás integritás ellenőrzés naplózás A DB csak a DBMS-en keresztül érhető el legálisan.

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

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

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

ANSI/SPARC modell Felh1 Felh2 Felh9 egyed Külső szint Globális séma TABLE Fogalmi szint Fizikai szerkezet Fizikai szint 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

Objektum-orientált adatmodell objektum-orientált szemléletmódot alkalmaz az egyedek sokkal szemléletesebben írhatók le az objektumokkal, mint a relációs modellben szereplő rekordokkal az objektum orientáltság 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

Vége az első előadásnak … Köszönöm a figyelmet!