DBMS- ის ძირითადი ფუნქციები

თანამედროვე მონაცემთა ბაზების მართვის სისტემები ბევრ ობიექტზეა გამოყენებული, მაგრამ ყველამ არ იცის რა არის და როგორ გამოიყენონ DBMS- ის ფუნქციები. ასეთი იარაღები გამოირჩევა დიდი რაოდენობით თვისებით, ამიტომ სრულად იყენებენ მათ, თქვენ უნდა გაიგოთ, რა უნდა გააკეთონ და რა სასარგებლოა მომხმარებლისთვის.

მონაცემთა მართვა

უპირველეს ყოვლისა, DBMS- ის ფუნქცია მოიცავს დამუშავების ინფორმაციას გარე მეხსიერებაში და ეს ფუნქცია არის VI- ის ძირითადი სტრუქტურების უზრუნველყოფა, რომლებიც საჭიროა არა მარტო მონაცემთა ბაზაში პირდაპირ შეყვანით ინფორმაციის შენახვაზე, არამედ სხვადასხვა ამოცანების განხორციელებისათვის, როგორიცაა დაჩქარება ხელმისაწვდომობა ნებისმიერ ფაილში სხვადასხვა შემთხვევებში. გარკვეულ ცვლილებებში, სხვადასხვა ფაილური სისტემების შესაძლებლობები აქტიურად გამოიყენება, ხოლო სხვები კი გარე მეხსიერების მოწყობილობებზე მუშაობის საშუალებას იძლევიან . მაგრამ ამ შემთხვევაში აღსანიშნავია, რომ DBMS- ის ფუნქციის მაღალ ხარისხში ფუნქციონირებისას მომხმარებელი არ არის ინფორმირებული იმის შესახებ, არის თუ არა რომელიმე სისტემა გამოყენებული და თუ ასეა, როგორ არის ორგანიზებული ფაილები. კერძოდ, სისტემა ინარჩუნებს საკუთარი ბრძანებას დასახელების ობიექტების მონაცემთა ბაზაში.

ოპერატიული ბუფერის მართვა

უმრავლეს შემთხვევაში, DBMS ფუნქციები საკმაოდ დიდ მონაცემთა ბაზებში გამოიყენება და ეს ზომა მაინც ბევრად უფრო მეტია ვიდრე ოპერატიული მეხსიერება. რა თქმა უნდა, თუ თითოეული მონაცემთა ელემენტის ხელმისაწვდომობის შემთხვევაში, იგი გადაიცვლება გარე მეხსიერებით, ამ უკანასკნელის სიჩქარე შეესაბამება სისტემის სისწრაფეს, პრაქტიკულად, მისი რეალური ზრდის ერთადერთი ვარიანტი RAM- ის ინფორმაციის ბუფერია. ამ შემთხვევაშიც კი, თუ OS ახორციელებს სისტემურ ფართო სპექტრს, მაგალითად UNIX- თან, ეს არ იქნება საკმარისი იმისათვის, რომ უზრუნველყოს DBMS დანიშნულება და ძირითადი ფუნქციები, რადგანაც მასში უფრო მეტი მონაცემები აქვს გამოყენებული მონაცემთა ბაზის თითოეული კონკრეტული ნაწილის ბუფერის სასარგებლო თვისებების შესახებ. ამის გამო, განვითარებული სისტემები მხარს უჭერენ თავიანთ ბუფერულ კომპლექტს, ასევე მათი ჩანაცვლების უნიკალურ დისციპლინას.

აღსანიშნავია ის ფაქტი, რომ არსებობს ცალკეული მიმართულება კონტროლის სისტემები, რომლებიც ორიენტირებულია მუდმივი ყოფნა მთელ მონაცემთა ბაზაში. ეს მიმართულება ეფუძნება ვარაუდს, რომ უახლოეს მომავალში კომპიუტერების კომპიუტერის მოცულობა შეიძლება გაფართოვდეს იმდენად, რომ ნებისმიერი ბუფერი აღარ იქნება შეშფოთება და ამ ტიპის DBMS- ის ძირითადი ფუნქციები აქ მოსახერხებელი იქნება. ამ დროისათვის ყველა ეს სამუშაოები ტესტირების ეტაპზე რჩება.

გარიგების მართვა

ტრანზაქცია არის მონაცემთა ბაზებთან ოპერაციების რიგითობა, რაც მენეჯმენტის სისტემა მთლიანად განიხილება. თუ გარიგება წარმატებით შესრულდება, სისტემა ასახავს ცვლილებებს გარე მეხსიერებაში, ან არც ერთი მითითებული ცვლილება აისახება მონაცემთა ბაზაში. ეს ოპერაცია საჭიროა მონაცემთა ბაზის ლოგიკური მთლიანობის მხარდასაჭერად. უნდა აღინიშნოს, რომ გარიგების მექანიზმის სწორი კურსი შენარჩუნების წინაპირობაა, მიუხედავად იმისა, რომ ერთი მომხმარებლის მონაცემთა ბაზების გამოყენება, რომლის მიზნები და ფუნქციები მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვა სისტემებისაგან.

ქონება, რომელიც ნებისმიერი გარიგება იწყება მხოლოდ მონაცემთა ბაზის სრული მდგომარეობით და კვლავაც იმავე მდგომარეობაშია, რომ პროცედურის დასრულების შემდეგ იგი იყენებს მის გამოყენებას ძალიან მოსახერხებელია მონაცემთა ბაზასთან დაკავშირებით. მენეჯმენტის სისტემაში ერთდროულად შესრულებული გარიგებების სათანადო მართვა, თითოეულმა მომხმარებელმა, პრინციპში, შეიძლება განიცადოს მთელ ნაწილს. თუმცა, ეს გარკვეულწილად იდეალიზებულ ხასიათს ატარებს, რადგან ბევრ სიტუაციაში ადამიანები კვლავ გრძნობენ საკუთარ კოლეგებს, თუ ისინი იყენებენ მრავალ მომხმარებლის სისტემას, მაგრამ სინამდვილეში ის ასევე ითვალისწინებს DBMS- ის კონცეფციას. მულტი-მომხმარებლის ტიპის DBMS- ის ფუნქციები ასევე უკავშირდება გარიგებების მართვის ასეთ ცნებებს, როგორც სერიული აღსრულების გეგმა და სერიალიზაცია.

რას ნიშნავს ისინი?

კონკურენტული გარიგებების სარიალიზაცია გულისხმობს სპეციალური ოპერაციის შექმნის გეგმას, რომელშიც ნაზავის საერთო ეფექტი თანმიმდევრული შესრულების გამო მიღებული შედეგის უდრის.

სერიული აღსრულების გეგმა წარმოადგენს ქმედებების განსაზღვრულ სტრუქტურას, რომელიც იწვევს სერიალიზაციას. რა თქმა უნდა, თუ სისტემა შეძლებს გარიგების ნარევი მართლაც სერიული შესრულების უზრუნველყოფას, მაშინ ნებისმიერი მომხმარებლისთვის, რომელიც ქმნის გარიგებას, სხვების ყოფნა აუცილებლად შეუმჩნეველი იქნება, გარდა იმ შემთხვევისა, რომ იგი ერთჯერადი სამომხმარებლო რეჟიმზე იმუშავებს.

არსებობს სერიალიზაციის რამდენიმე ძირითადი ალგორითმი. ცენტრალიზებულ სისტემებში დღეს ყველაზე პოპულარული ალგორითმები ეფუძნება სხვადასხვა მონაცემთა ბაზების სინქრონიზაციას. ნებისმიერი სერიალიზაციის ალგორითმების გამოყენების შემთხვევაში, შესაძლებელია შეიქმნას ორი ან მეტი გარიგების შორის კონფლიქტები მონაცემთა ბაზის გარკვეული ობიექტების ხელმისაწვდომობაზე. ასეთ სიტუაციაში, უზრუნველყოს მხარდაჭერა ამ პროცედურის, თქვენ უნდა rollback, ანუ, ამოიღონ ნებისმიერი ცვლილებები მონაცემთა ბაზაში მეშვეობით ერთი ან მეტი პროცესები. ეს არის მხოლოდ ერთ-ერთი შემთხვევა, როდესაც მრავალ სისტემაში ადამიანი გრძნობს სხვების ყოფნას.

ჟურნალისტიკა

თანამედროვე სისტემების ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნაა გარე მეხსიერების ინფორმაციის შენახვის საიმედოობის უზრუნველსაყოფად. კერძოდ, ეს ითვალისწინებს, რომ DBMS- ის ძირითადი ფუნქციები მოიცავს მონაცემთა ბაზის ბოლო შეთანხმებულ მდგომარეობას აღდგენის შესაძლებლობას ნებისმიერი პროგრამული უზრუნველყოფის ან აპარატურის ჩავარდნის შემდეგ. უმრავლეს შემთხვევაში, ჩვეულებრივია, რომ განიხილოს ორი ვერსია აპარატურის წარუმატებლობები:

• რბილი, რომელიც შეიძლება განიმარტოს, როგორც კომპიუტერის მოულოდნელი გაჩერება (ყველაზე გავრცელებული შემთხვევა არის საგანგებო დენის უკმარისობა);
• მყარი, რომელიც ხასიათდება გარე შენახვის მედიაში შენახული მონაცემების ნაწილობრივ ან სრული დაკარგვით.

პროგრამული წარუმატებლობების მაგალითზე შეიძლება გამოიწვიოს სისტემის დაზიანებები, როდესაც თქვენ ცდილობენ გამოიყენონ ზოგიერთი ფუნქცია, რომელიც არ არის DBMS- ის ძირითად ფუნქციებში ან ნებისმიერი მომხმარებლის კომუნალური გადაუდებელი გამორთვისას, რის შედეგადაც კონკრეტული გარიგება არ დასრულებულა. პირველი ვითარება შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც განსაკუთრებული სახის მსუბუქი მარცხი, ხოლო როდესაც ეს უკანასკნელი ხდება, თქვენ უნდა აღმოიფხვრას შედეგების ერთი გარიგება.

რა თქმა უნდა, ნებისმიერ შემთხვევაში, ნორმალური მონაცემთა ბაზის აღდგენა, საჭიროა გარკვეული დამატებითი ინფორმაცია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მონაცემთა ბაზაში მონაცემთა შენახვის საიმედოობის შესანარჩუნებლად აუცილებელია ინფორმაციის შენახვის დემონტაჟის უზრუნველყოფა და რეაგირებისთვის გამოყენებული მონაცემები უნდა იყოს დაცული. ასეთი გადაჭარბებული მონაცემების შენარჩუნების ყველაზე გავრცელებული მეთოდი შენახულია ცვლილების ჟურნალში.

რა არის ეს და როგორ გამოიყენება?

ჟურნალი არის მონაცემთა ბაზის განსაკუთრებული ნაწილი, რომლის ხელმისაწვდომობაც არ არის DBMS- ის ფუნქციების რაოდენობაში და ის განსაკუთრებით ყურადღებით არის დაცული. ზოგიერთ შემთხვევაში კი მხარდაჭერა უზრუნველყოფილია ჟურნალების ორი ასლისთვის, რომლებიც სხვადასხვა ფიზიკურ მედიაშია. ეს მაღაზიები მიიღებენ ინფორმაციას მონაცემთა ბაზის ძირითად ნაწილში არსებულ ნებისმიერ ცვლილებებზე და სხვადასხვა მართვის სისტემებში ცვლილებების შეტანა სხვადასხვა დონეზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, შესვლის ჩანაწერი სრულად შეესაბამება ცალკეულ ლოგიკურ ცვლილებებს, სადმე - გარე მეხსიერების გვერდის მოდიფიცირებასთან დაკავშირებული მინიმალური შიდა ოპერაცია, ხოლო ზოგიერთი DBMSs გამოიყენოთ ორი მიდგომის კომბინაცია.

ნებისმიერ შემთხვევაში, ჟურნალში გამოიყენება ე.წ. "ანტიციფრული სტრატეგიის სტრატეგია". მისი გამოყენება, ჩანაწერი, რომელიც მიუთითებს ნებისმიერი მონაცემთა ბაზის ობიექტის შეცვლა გარე ლოგიკური მეხსიერებაში, სანამ შეიცვლება ობიექტი. ცნობილია, რომ თუ DB- ის ფუნქციები უზრუნველყოფს ამ პროტოკოლის ნორმალურ შესაბამისობას, ჟურნალი წყვეტს ნებისმიერ პრობლემასთან დაკავშირებული ნებისმიერი პრობლემის შესახებ მონაცემთა ბაზის აღდგენასთან დაკავშირებულ პრობლემებს.

Rollback

ყველაზე მარტივი აღდგენის მდგომარეობა არის ინდივიდუალური გარიგების დახრილობა. ამ პროცედურისთვის თქვენ არ უნდა გამოიყენოთ სისტემური ცვლილებების ჟურნალი და საკმარისია, რომ გამოიყენოთ ლოკალური მოდიფიკაცია ყოველი ტრანზაქციისთვის, შემდეგ კი გადაიტანეთ ტრანზაქციები უკანა პლანშეტების შესრულებით, დაწყებული ყოველი ჩანაწერის ბოლოს. DBMS- ის ფუნქციის სტრუქტურა ხშირად გულისხმობს ამ სტრუქტურის გამოყენებას, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში ადგილობრივი ლოგები არ არის მხარდაჭერილი და ცალკეული სარეაბილიტაციო ხორციელდება ინდივიდუალური გარიგებების სისტემის მასშტაბით, რისთვისაც ყოველი გარიგების ყველა ჩანაწერი კომბინირებულია საპირისპირო სიაში.

ზომიერი უკმარისობის შემთხვევაში გარე მონაცემთა ბაზის მეხსიერებას შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა ობიექტი, რომელიც შეცვლილია ტრანზაქციებით, რომლებიც არ დასრულებულა გაუქმების დროს, და არ შეიძლება არსებობდეს ისეთი ობიექტების განახლება, რომლებიც წარმატებით დასრულდა RAM ბუფერის გამოყენებით, შინაარსი რომელიც მთლიანად ქრება, როდესაც არსებობს მსგავსი პრობლემები. თუ ადგილობრივი ლოგის გამოყენების პროტოკოლი მოყვება, ყოველთვის იქნება ჩანაწერები გარე მეხსიერებაში, რომელიც დაკავშირებულია ნებისმიერი ასეთი ობიექტის მოდიფიცირებაზე.

რბილი ჩავარდნის შემდგომ აღდგენის პროცედურის ძირითადი მიზანი არის ძირითადი მონაცემთა ბაზის გარე მეხსიერების მდგომარეობა, რომელიც მოხდება თუ VII- ში განხორციელებული ნებისმიერი დადებული გარიგებები და არ შეიცავს არარსებობის პროცესების კვალი. ამ მიზნის მისაღწევად DBMS- ის ძირითად ფუნქციებს ამ შემთხვევაში უკავშირდება დაუმთავრებელი გარიგებების დახრილობა და იმ ოპერაციების მოხსნა, რომელთა შედეგიც საბოლოო ჯამში გარე მეხსიერებაში არ არის ნაჩვენები. ეს პროცესი მოიცავს საკმაოდ დიდ რაოდენობას subtleties, რომლებიც, ძირითადად, დაკავშირებულია ჟურნალ მენეჯმენტთან და ბუფერებთან.

მძიმე დამსხვრევა

თუ მონაცემთა ბაზის აღდგენა საჭიროა მძიმე მარცხის შემდეგ, არა მარტო ჟურნალი გამოიყენება, არამედ მონაცემთა ბაზის არქივის ასლიც. უკანასკნელი არის მონაცემთა ბაზის სრული ასლი, რომლის დროსაც ჟურნალი ივსებოდა. რა თქმა უნდა, იმისათვის, რომ ნორმალური აღდგენის პროცედურა განახორციელონ, აუცილებელია შევასრულოთ შესვლა, ამიტომ, როგორც ზემოთ აღინიშნა, უკიდურესად სერიოზული მოთხოვნები მის შენარჩუნებას ითვალისწინებს გარე მეხსიერებებში. ამ შემთხვევაში მონაცემთა ბაზის აღდგენა ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ არქივის ასლის საფუძველზე, ყველა გარიგება, რომელიც დასრულდა იმ დროისთვის, როდესაც მოხდა წარუმატებლობის აღრიცხვა. აუცილებლობის შემთხვევაში, აღდგენის პროცედურის დასრულების შემდეგ შეიძლება დაუმთავრებელი ტრანზაქციების მუშაობაც გაგრძელდეს და გაგრძელდეს მათი ნორმალური ფუნქციონირება, მაგრამ უმეტეს რეალურ სისტემებში ასეთი პროცედურა არ ხორციელდება, რადგანაც აღდგენა თავისთავად საკმაოდ მწვავე პროცედურაა.

ენის მხარდაჭერა

თანამედროვე მონაცემთა ბაზებთან მუშაობა, სხვადასხვა ენები გამოიყენება და DBMS- ის დასაწყისში, რომლის მიზნები, ფუნქციები და სხვა მახასიათებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა თანამედროვე სისტემებისგან, უზრუნველყოფილი იყო რამდენიმე მაღალ სპეციალიზირებული ენების მხარდაჭერა. ძირითადად ეს იყო SDL და DML, რომელიც მიზნად ისახავს მონაცემთა ბაზის სქემის განსაზღვრასა და მონაცემების მანიპულირებას.

SDL გამოყენებული იყო მონაცემთა ბაზის ლოგიკური სტრუქტურის განსაზღვრაში, რომელიც არის მონაცემთა ბაზის სპეციფიკური სტრუქტურის აღიარება, რომელიც წარმოდგენილია მომხმარებლებისათვის. DML ასევე მოიცავს საინფორმაციო მანიპულირების მთელ კომპლექსს, რომელიც საშუალებას აძლევს მონაცემთა ბაზაში შეიტანოს და არსებული მონაცემების წაშლა, შეცვლა ან გამოყენება.

DBMS ფუნქციები მოიცავს ერთგვარ ინტეგრირებულ ენაზე სხვადასხვა ტიპის მხარდაჭერას, რომელიც უზრუნველყოფს მონაცემთა ბაზებთან ნორმალური მუშაობისთვის საჭირო საშუალებებს, საწყისი თავდაპირველი შექმნისა და უზრუნველყოფს სტანდარტულ ინტერფეისს. როგორც სტანდარტული ენა, რომელიც უზრუნველყოფს DBMS- ის ძირითად ფუნქციებს ყველაზე გავრცელებულ სისტემებს ამ დღეებში, SQL გამოიყენება.

რა არის ის?

უპირველეს ყოვლისა, ეს ენა აერთიანებს DML და SDL- ის ძირითად ფუნქციებს, რაც უზრუნველყოფს მონაცემთა ბაზის სპეციფიკური სემანტიკის განსაზღვრას და საჭირო ინფორმაციის მანიპულირებას. ამ შემთხვევაში, სხვადასხვა მონაცემთა ბაზის ობიექტების დასახელების მხარდაჭერა უშუალოდ ენობრივი დონისაა იმ თვალსაზრისით, რომ შემდგენელი აკონვერტებს ობიექტურ სახელს მათი შიდა იდენტიფიკატორებად, სპეციალურად შედგენილი სერვისის კატალოგის ცხრილების საფუძველზე. საკონტროლო სისტემების ბირთვი არ იწყება მაგიდასთან ან ინდივიდუალურ სვეტებთან პრინციპში.

SQL ენა მოიცავს სპეციალურ ინსტრუმენტთა მთელ ჩამონათვალს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ, დაადგინოთ მონაცემთა ბაზის მთლიანობის შეზღუდვები. კვლავ აღინიშნება ამგვარი შეზღუდვები სპეციალური კატალოგის ცხრილებში და მთლიანობის კონტროლი ხორციელდება უშუალოდ ენის დონეზე, ანუ ინდივიდუალური მონაცემთა ბაზის მოდიფიკატორის ოპერატორების წაკითხვისას, შემდგენელი, მონაცემთა ბაზაში არსებული მთლიანობის შეზღუდვათა საფუძველზე, ქმნის შესაბამის პროგრამულ კოდს.