На какие категории делятся современные субд

Классификация и сравнительная характеристика современных СУБД

Данный методический материал содержит презентацию к уроку «Классификация и сравнительная характеристика современных СУБД». Полезен при изучении дисциплины МДК.03.02 » Системы управления базами данных» специальности 09.02.01 СПО углубленной подготовки.

Просмотр содержимого документа
«Классификация и сравнительная характеристика современных СУБД»

Классификация и сравнительная характеристика современных СУБД

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Она обеспечивает хранение, защиту данных и взаимодействие пользователя с БД, позволяя пользователям производить поиск, сортировку и выборку информации в базе данных, а некоторым пользователям — добавлять, удалять и изменять записи в БД.

В силу многогранности баз данных и СУБД имеется множество классификационных признаков. Классификация БД и СУБД по основным признакам приведена на рисунке на следующем слайде

В зависимости от того, с какой базой данных работает СУБД , она может быть:

По степени универсальности различают два класса СУБД:

• системы общего назначения;

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели компьютеров в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных.

Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.

По технологии обработки данных БД делятся на централизованные БД и распределённые БД.

Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы Централизованные БД могут быть с сетевым доступом.

По способу доступа к БД системы управления ими подразделяются на три типа:

Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими. Они могут применяться для обучения работе с базами данных или для хранения информации в небольших информационных системах.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase.

Клиент-серверные

Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера . Клиент-серверные СУБД обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и его можно заменить другим.

Недостаток клиент-серверных СУБД — существование сервера и большие вычислительные ресурсы, потребляемые сервером.

Клиент-серверные СУБД предоставляют больше возможностей для профессиональной работы с данными, поэтому они чаще всего используются в крупных предприятиях и организациях. Они больше всего подходят к крупным информационным системам с одним или несколькими серверами, обладающими большой производительностью.

Даже в случае большого количества пользователей, работающих с ними, они не очень сильно загружают сеть.

Примеры: Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР.

Встраиваемые

Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

Примеры : OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Таким образом, для использования в крупных организациях, в том числе на промышленных предприятиях, больше подходят клиент-серверные СУБД. Мы рассмотрим особенности таких распространенных СУБД, как Oracle и MS SQL Server.

СУБД могут классифицироваться и с точки зрения экономической : по условиям предоставления услуг — бесплатные и платные (бесприбыльные, коммерческие); по форме собственности — государственные, негосударственные; по степени доступности — общедоступные, с ограниченным кругом пользователей.

Так как СУБД — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями СУБД можно классифицировать еще следующим образом:

Примеры СУБД

• dBase подобные (dbf — формат):

dBase, FoxPro, Clipper

Paradox, Clarion, de_Vista

Access, Works (Microsoft), Approach (Lotus),

Paradox (Borland)OpenOffice Base

• SQL-технология(клиент-сервер)

SQL, Oracle, Centura, Sybase, Informix,

ОО реляционные СУБД

Популярные реляционные СУБД

Наиболее популярны три основных свободно — распространяемых СУБД:

• SQLite — мощная встраиваемая система управления
• MySQL — самая популярная и распространённая СУБД
• PostgreSQL — наиболее продвинутая СУБД.

Легко встраиваемая в приложения база данных. Так как это система базируется на файлах, то она предоставляет довольно широкий набор инструментов для работы с ней, по сравнению с сетевыми СУБД. При работе с этой СУБД обращения происходят напрямую к файлам (в эти файлах хранятся данные), вместо портов и сокетов в сетевых СУБД. Именно поэтому SQLite очень быстрая, а также мощная благодаря технологиям обслуживающих библиотек.

Преимущества SQLite

• Файловая структура — вся база данных состоит из одного файла, поэтому её легко переносить на разные машины
• Используемые стандарты — она использует основные возможности языка SQL.
• Отличная при разработке и тестировании — в процессе разработки приложений допускает масштабирование. Недостатки SQLite
• отсутствие системы пользователей — крупные СУБД включают в свой состав системы управления правами доступа пользователей. СУБД используется в небольших приложениях.
• отсутствие возможности увеличения производительности

• MySQL — это самая распространенная серверная СУБД. MySQL, свободно распространяемая СУБД, которая успешно работает с различными сайтами и веб приложениями.

Преимущества MySQL

• Простота в работе
• Богатый функционал — MySQL поддерживает большинство функционала SQL.
• Безопасность — большое количество функций обеспечивающих безопасность, которые поддерживается по умолчанию
• Масштабируемость — MySQL легко работает с большими объемами данных и легко масштабируется
• Скорость — упрощение некоторых стандартов позволяет MySQL значительно увеличить производительность.

Недостатки MySQL

• Известные ограничения — в MySQL заложены некоторые ограничения функционала, которые иногда необходимы в приложениях.
• Проблемы с надежностью — из-за некоторых способов обработки данных MySQL (связи, транзакции, аудиты) иногда уступает другим СУБД по надежности.
• Медленная разработка — MySQL технически открытое ПО. Существуют другие довольно успешные СУБД, созданные на базе MySQL, например MariaDB.
• Недостаток функционала — некоторые движки MySQL, не поддерживают полнотекстовый поиск.

Когда следует использовать MySQL

Если функционала SQLite не хватает, то можно использовать MySQL. Так как эта СУБД сочетает в себе продвинутый функционал и свободный доступ к исходному коду

• PostgreSQL является профессиональной СУБД. Она свободно распространяемая и максимально соответствует стандартам SQL. PostgreSQL или Postgres стараются полностью применять ANSI/ISO SQL стандарты своевременно с выходом новых версий.

• От других СУБД PostgreSQL отличается поддержкой востребованного объектно-ориентированного и/или реляционного подхода к базам данных. Например, полная поддержка надежных транзакций, т.е. атомарность, последовательность, изоляционность, прочность. Благодаря мощным технологиям Postgre очень производительна. PostgreSQL легко расширять своими процедурами, которые называются хранимые процедуры . Эти функции упрощают использование постоянно повторяемых операций.

• Хотя PostgreSQL не имеет большой популярности в отличии от MySQL, существует большое число приложений, облегчающих работу с PostgreSQL, несмотря на всю мощность функционала. ДостоинстваPostgreSQL
• Открытое бесплатное ПО с открытым исходным кодом, соответствующее стандарту SQL.
• Большое сообщество — существует большое сообщество, в котором можно найти ответы на свои вопросы.
• Большое количество дополнений — несмотря на огромное количество встроенных функций, существует очень много дополнений, позволяющих разрабатывать данные для этой СУБД и управлять ими.
• Расширения — существует возможность расширения функционала за счет сохранения своих процедур.

• Объектность — PostrgreSQL это не только реляционная СУБД, но также и объектно-ориентированная с поддержкой наследования и много другого.

Недостатки PostgreSQL

• Производительность — при простых операциях чтения PostgreSQL может значительно замедлить сервер и быть медленнее своих конкурентов, таких как MySQL.
• Популярность — по своей природе, популярностью эта СУБД похвастаться не может, хотя и присутствует довольно большое сообщество.
• Хостинг — в силу выше перечисленных факторов иногда довольно сложно найти хостинг с поддержкой этой СУБД.

Что такое СУБД

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программно-языковых средств, позволяющих создать базы данных и управлять данными. Иными словами, СУБД — это набор программ, позволяющий организовывать, контролировать и администрировать базы данных. Большинство сайтов не могут функционировать без базы данных, поэтому СУБД используется практически повсеместно.

• Подробнее о СУБД
• SQL и реляционные БД: почему в них важно разбираться
• Наиболее популярные СУБД

Подробнее о СУБД

Основные функции СУБД:

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

Каждая СУБД основывается на какой-либо модели данных, это является одним из признаков классификации. По модели данных СУБД бывают:

1. Иерархические. В этой модели данных используется представление БД в виде древовидной структуры, состоящей из данных разных уровней.
2. Сетевые. Данная модель является расширением иерархического подхода. Иерархическая модель подразумевает, что запись-потомок может иметь строго одного предка, в то время как в сетевой структуре потомок может иметь любое количество предков.
3. Реляционные. СУБД, ориентированные на организацию данных как набор связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.
4. Объектно-ориентированные. Для управления БД, основанными на объектной модели данных. Как правило основываются на объектно-ориентированных языках программирования.
5. Объектно-реляционные. Объединяет в себе концепции реляционной модели с дополнительными объектно-ориентированными возможностями.

SQL и реляционные БД: почему в них важно разбираться

Сегодня по-прежнему наиболее популярными при создании веб-приложений и сервисов остаются реляционные базы данных. Для управления реляционными базами данных используется язык SQL (Structured Query Language — структурированный язык запросов). Изначально SQL был инструментом работы пользователя с базой данных, однако со временем язык усложнился и стал скорее инструментом разработчика, чем конечного пользователя.

Наиболее популярные СУБД

Различные рейтинги самых популярных СУБД возглавляют Oracle, MySQL , Microsoft SQL Server, PostgreSQL.

MySQL

Считается одной из самых распространенных СУБД. MySQL — реляционная СУБД с открытым исходным кодом, главными плюсами которой являются ее скорость и гибкость, которая обеспечена поддержкой большого количества различных типов таблиц.

Кроме того, это надежная бесплатная система с простым интерфейсом и возможностью синхронизации с другими базами данных. В совокупности эти факторы позволяют использовать MySQL как крупным корпорациям, так и небольшим компаниям.

Microsoft SQL Server

Как следует из названия, фирменная СУБД, разработанная Microsoft. Оптимальная для использования в операционных системах семейства Windows, однако может работать и с Linux.

Система позволяет синхронизироваться с другими программными продуктами компании Microsoft, а также обеспечивает надежную защиту данных и простой интерфейс, однако отличается высокой стоимостью лицензии и повышенным потреблением ресурсов.

В целом, однако, сохраняет свою популярность, в немалой степени из-за того, что продукты корпорации Microsoft используются многими компаниями.

PostgreSQL

СУБД PostgreSQL — еще одна популярная и бесплатная система. Наибольшее применение нашла для управления БД веб-сайтов и различных сервисов. Она универсальна, то есть подойдет для работы с большинством популярных платформ.

При этом PostgreSQL — объектно-реляционная СУБД, что дает ей некоторые преимущества над другими бесплатными СУБД, в большинстве являющимися реляционными.

Oracle

Первая версия этой объектно-реляционной СУБД появилась в конце 70-х, и с тех пор зарекомендовала себя как надежная, функциональная и практичная. СУБД Oracle постоянно развивается и дорабатывается, упрощая установку и первоначальную настройку и расширяя функционал.

Однако существенным минусом данной СУБД является высокая стоимость лицензии, поэтому она используется в основном крупными компаниями и корпорациями, работающими с огромными объемами данных.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СУБД

Современные системы управления базами данных классифицируют по следующим признакам.

1. По степени универсальности все СУБД делятся на СУБД общего назначения и специализированные СУБД. СУБД общего назначения не ориентируются на информационные потребности конкретной группы пользователей. Они могут быть использованы для создания и использования баз данных в любой предметной области (документоведение, образование, риэлтерская деятельность и т.д.). К ним относят MS Access, MS FoxPro. Однако в некоторых случаях доступные СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемых результатов. С этой целью используют специализированные СУБД, которые позволяют осуществить работу с данными, описывающими информационные потребности узкого круга пользователей. К таким СУБД можно отнести Lotus.

2. По функциональности все СУБД делятся на полнофункциональные СУБД, серверы баз данных, клиенты баз данных. Полнофункциональные СУБД представляют собой традиционные СУБД, которые изначально создавались для больших ЭВМ, затем для ПЭВМ. Они являются наиболее многочисленными и мощными по своим возможностям. К ним относят MS Access, MS FoxPro, Paradox, dBase IV. Такие СУБД имеют развитый интерфейс, для создания отчетов и запросов используются мастера. Многие СУБД имеют встроенные языки программирования для профессиональных разработчиков. Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в локальной (или глобальной) сети. Они обладают скудным интерфейсом, однако их основное назначение – организация хранения баз данных удаленных пользователей, защита данных от несанкционированного доступа, ограничение доступа к данным, возможность одновременной работы с базой нескольким пользователям. Данная группа менее многочисленна, однако их количество постоянно растет за счет того, что сегодня практически в любой организации, на любом предприятии все компьютеры соединяются в локальную сеть. Следовательно, возникает необходимость организации централизованного хранения базы и создания удаленного многопользовательского доступа к ней. Примером такой СУБД является СУБД MS SQL Server. В роли клиентов баз данных могут использоваться любые полнофункциональные СУБД. Здесь их роль сводится к тому, чтобы обеспечить доступ к данным, их просмотр, поиск и выборку.

3. По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных баз данных. Такие СУБД могут выступать в роли клиентов БД. К ним относят MS Access, MS FoxPro, Paradox, Clipper. Многопользовательские СУБД включают в себя сервер базы данных и клиентскую часть, могут работать в с различными операционными системами, с различными типами ЭВМ. К таким СУБд относят Oracle, Informix.