Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных , сокр. СУБД ( англ. Database Management System , сокр. DBMS) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных (БД) .

СУБД — комплекс программ, позволяющих создать базу данных и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Система обеспечивает безопасность, надёжность хранения и целостность данных, а также предоставляет средства для администрирования БД .

Основные функции СУБД

• управление данными во внешней памяти (на дисках);
• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша ;
• журнализация изменений , резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• поддержка языков БД ( язык определения данных , язык манипулирования данными ).

Состав СУБД

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• ядро , которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию ;
• процессор языка базы данных , обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
• подсистему поддержки времени исполнения , которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;
• сервисные программы (внешние утилиты ), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификации СУБД

По модели данных

Примеры:

• Иерархические
• Сетевые
• Реляционные
• Объектно-ориентированные
• Объектно-реляционные

По степени распределённости

• Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
• Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться не только на одном, но на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД

• Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере . СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть . Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок.

Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера.

Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления ; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик, как высокая надёжность , высокая доступность и высокая безопасность . Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком .

Примеры: Microsoft Access , Paradox , dBase , FoxPro , Visual FoxPro .

• Клиент-серверные

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно.

Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу.

Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик, как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle Database , Firebird , Interbase , IBM DB2 , Informix , MS SQL Server , Sybase Adaptive Server Enterprise , PostgreSQL , MySQL , Caché , ЛИНТЕР .

• Встраиваемые

Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки . Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети.

Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки . Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы .

Примеры: , SQLite , BerkeleyDB , Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact , ЛИНТЕР .

Стратегии работы с внешней памятью

СУБД с непосредственной записью

В таких СУБД все изменённые блоки данных незамедлительно записываются во внешнюю память при поступлении сигнала подтверждения любой транзакции . Такая стратегия используется только при высокой эффективности внешней памяти.

СУБД с отложенной записью

В таких СУБД изменения аккумулируются в буферах внешней памяти до наступления любого из следующих событий:

• Контрольная точка .
• Нехватка пространства во внешней памяти, отведенного под журнал. СУБД создаёт контрольную точку и начинает писать журнал сначала, затирая предыдущую информацию.
• Останов. СУБД ждёт, когда всё содержимое всех буферов внешней памяти будет перенесено во внешнюю память, после чего делает отметки, что останов базы данных выполнен корректно.
• Нехватка оперативной памяти для буферов внешней памяти.

Такая стратегия позволяет избежать частого обмена с внешней памятью и значительно увеличить эффективность работы СУБД.

См. также

• Архитектура ANSI — SPARC
• Информационная система

Примечания

Литература

• Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М. : , 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4 .
• Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М. : Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с. — ISBN 978-5-94774-736-2 .
• Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М. : , 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.).
• Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика = Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management. — 3-е изд. — М. : , 2003. — 1436 с. — ISBN 0-201-70857-4 .

• Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж. , Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс = Database Systems: The Complete Book. — , 2003. — 1088 с. — ISBN 5-8459-0384-X .
• C. J. Date . Date on Database: Writings 2000–2006. — Apress , 2006. — 566 с. — ISBN 978-1-59059-746-0 , 1-59059-746-X.

Ссылки

• — онлайн-энциклопедия СУБД, составляемая группой баз данных Университета Карнеги — Меллона (руководитель — )
• (англ.) // Computerworld , 10 августа 1987
• , основан, в основном, на частоте упоминаний СУБД и не учитывает количество установок и реальное использование в информационных системах (см. )