Baze de Date

3.Introducere in bd si sgbd-uri

Definitie: Numim baza de date o colectie partajata de date aflata in interdependenta logica impreuna cu o descriere a acestor date si a relatiilor dintre ele,colectie desemnata de a rezolva necesitatile de informatizare ale unei organizatii.

Bazele de date trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

-sa asigure o independenta sporita a datelor fata de programe

-structura bazei de date trebuie astfel conceputa incat sa asigure informatiile necesare si suficient pentru cerintele de informatizare si decizie

-sa asigure siguranta si protectia datelor.

Bazele de date pot fi clasificate dupa urmatoarele criterii:

1)Dupa orientare:

-baze de date generalizate

-baze de date specializate

2)Dupa modelul de date:

-baze de date ierarhice

-baze de date retele

-baze de date relationale

-baze de date orientate pe obiect

3)Dupa distributia geografica:

-baze de date locale

-baze de date distribuite

Numim sistem de gestiune a bazelor de date SGBD un sistem softwer care permite pe de o parte definirea,crearea si intretinerea bazei de date pe de alta parte permite accesul controlat la informatiilor din baza de date.

SGBD se pot clasifica din mai multe puncte de vedere:

*Din punct de vedere al specializari:

-sisteme de gestiune pentru calculatoare mari

-sisteme de gestiune pentru minicalculatoare

In prezent se incearca crearea unei compatibilitati intre toate sistemele de gestiune astfel incat aplicatiile sa nu trebuiasca integral refacute de la un sistem la altul

*Din punct de vedere al limbajului:

-sisteme cu limbaj gazda

-sisteme cu limbaj autonom

*Din punct de vedere al modelului de date pe care il gestioneaza:

-sisteme de gestiune pentru modelul retea ierarhic

-sisteme de gestiune pentru modelul retea orientat pe obiect

4)Dupa modul de localizare a datelor:

-sisteme de gestiune centralizate

-sisteme de gestiune distribuite

5.FORME NORMALE

Normalizarea este un process de organizare a datelor in relatiile unei baze de date.

Aceste proces presupune respectarea unor reguli prin care baza de date se poate normalize pana la un anumit grad.

Normalizarea se executa trecand prin toate formele normale pana la forma normala ceruta.

La proiectarea unei baze de date e recomandabil sa se ajunga cel putin pana la forma normala 3.

Definitie

Numim forma nenormalizata orice tabela care compune unul sau mai multe grupuri repetitive.

Fie C o multime de restrictii a unei baze de date. O descompunere a relatiei in relatiile R1,R2...Rn este o descompunere fara pierderi la jonctiune daca pentru toate relatiile definite pe R cu pastrarea restrictiilor impuse r este egal cu ........

Definitie

Fie R o schema de relatie ce se descompune in relatiile R1 si .....Aceasta descompunere este fara pierderi la jonctiune daca cel putin una din urmatoarele dependente functoinale se gasesc .......

R1 ∩ R2 → R1

Sau

R1 ∩ R2 → R2

Descompuneri cu pastrarea dependentelor

Pastrarea dependentelor duce la pastrarea consistemelor informatiilor din baza de date.

Se pot impune restrictii care permit sistemului sa verifice la orice actualizare a informatiilor ca nu va crea o relatie ilegala.

Fie F multimea initiala de dependente functia unei relatii R descompusa in subrelatiile R1, R2....Rn. Notam prin Fi restrictia la relatiile Ri a lui F.

(Fi=F/Ri)

vom obtine astfelo multime de dependente functia F1,F2....Fn

Notam F ‘ ..........

4 Baze de date distribuite

O baza de date distribuita reprezinta o colectie partajata si corelata de date distribuite fizic pe o retea de calculatoare. Un system de gestiune al unei baze de date distribuite este un sistem software care permite gestionarea bazelor de date distribuite si in plus face distribuirea transparenta pentru utilizator. Sistemele de date distribuite sunt menite sa resolve problemele asa ziselor insule de informatii. Ele au aparut ca o necessitate in special in cazul retelelor de calculatoare pentru a gestiona datele ce se regasesc fizic in diferite puncte ale retelei. Primele sisteme de baze de date distribuite au fost INGRES, astazi cele mai cunoscute sisteme de gesiune a bazelor de date distribuite sunt realizate de catre ORACLE. Suportul fizic sau reteaua in care este stocata o baza de date distribuita este formata din calculatoare personale, mini-calculatoare, statii de lucru, s.a.m.d, toate legate in retea si denumite generic site-uri. Principala cerinta pe care trebuie sa o asiguram unui sistem de date distribuit este autonomia locala cu organizarea si prelucrarea datelor.

Pe langa aceasta important ear mai fi:

-posibilitatea de adaugari si eliminari de site-uri

-posibilitati de copiere

-prelucrarea distribuita a tranzactiilor

-independenta de hard-ware a sistemului de operare sau de retea

Un sistem de gestiune al bazelor de date distribuite SGBDD consta dintr-o singura baza de date care este descompusa in fragmente eventual unele fragmente multiplicate iar fiecare fragment sau copie se pastreaza pe unul sau mai multe site-uri sub controlul unui SGBD local. Fiecare site este capabil sa progreseze interogarii utilizator in regim local, independent de restul retelei sau este capabil sa participle la procesarea de date situate in alte site-uri din retea. Tranzactiile intr-o baza de date distribuita sunt tranzactii locale sau tranzactii globale dupa cum ptr procesarea datelor avem nevoie de date locale sau globale.

Avantajele distribuirii bazelor de date

1.sistemul atribuit – se modeleaza cel mai bine pe structura organizationala a mai multor institutii, avand in vedere faptul ca multe dintre acestea sunt distribuite din punct de vedere geographic.

2.datele – sunt partajabile dar administrarea lor se bucura de un inalt grad de autonomie locala. Disponibilitatea bazei de date este mult mai mare din cauza caracterului distribuit in momentul in care se semnaleaza caderi ale unor parti din baza de date, functionarea acesteia nu este compromisa total.

3.performantele in prelucrarea datelor – se imbunatateste prin posibilitatea prelucrarii in parallel a unor interogari.

4.capacitatea de gestionare modulara a sistemului

dezavantajele folosirii unei baze de date distribuite:

a) complexitatea crescuta a unu astfel de system

b) costurile legate de gestionarea unui astfel de system sunt mult mai mari decat in cazul centralizat. Costurile suplimentare sunt legate de: - proiectarea si implementarea sistemului necesita mai mult timp si mai mult personal, costuri legate de schipament, costuri legate de comunicatie

c) potential marit de erori

d) este nevoie de o procesare simultana legata de trimiterea si intrpretarea mesajelor intre site-uri

e) securitatea este mai greu de asigurat, se pot face interceptari in timpul comunicarii intre site-uri

f) integritatea datelor din cauza costurilor de comunicatie se renunta la verificarea unor restrictii si astfel pot aparea erori

g) din cauza aparitiei unui flux mare de informatii intr site-uri trebuie rezolvate probleme cum ar fi: sincronizarea mesajelor, detectarea si conectarea perturbarilor, eliminarea inconstientelor datorate redundantelor

1.Model relational(Baze de date rationale)

Modelul relational a fost introdus de catre Codd in 1970. In modelul relational toate datele sunt logic structurate in relati numite tebele.Fiecare relatie are un nume si o lista de proprietati numite atribute, reprezentate prin coloanele tabelului.In modelul relational o linie dintr-un tabel se numeste tuplu.Orice intresectie de linie si coloana corespunde unei singure valori pentru un atribut.

Avantajele folosiri modelului relational

-asigura un grad sporit de independenta a programelor de aplicatie fata de modelul de reprezentare interna a datelor si metodelor de acces a datelor

-furnizeaza metode si tehnici eficiente de control a coerentei si redundantei datelor,au o buna fundamentare teoretica.Prin tehnica normalizarii permite definirea unei structuri conceptuale optime a datelor prin care se minimizeaza riscurile de eroare la actualizare.Ofera facilitati multiple de definire si manipulare a datelor.Pe de-o parte pe baza operatiilor algebrei relationare sau pe baza calculului relational ofera posibilitatea utilizari paralelismului in prelucrarea datelor.Prin mecanisme flexibile si eficace ce folosesc relatiile virtuale.

Dezavantajul modelului relational este ca nu permite modelarea compartimentului dinamic al datelor, ceea ce face ca o mare parte din semantica aplicatiilor sa fie codificate in programe si nu in schema conceptuala a bazei de date.Componentele modelului relational sunt:

1)Structura relationala a datelor

Datele sunt organizate in relatii, iar asocierile intre relatii se reprezinta explicit prin atributele de legatura

2)Operatiile modelului relational ce definesc operatii ce se pot efectua asupra relatiilor in scopul realizarii functiilor de prelucrare a bazei de date cum ar fi: -consultarea

-inserarea

-modificarea

-stergerea datelor

Operatorii modelului relational sunt: selectia

-proiectia

-produsul cartezian -reuniunea

-intersectia

-diferanta

-jonctiunea

7.FORMA NORMALA 2

Definitie

Dependenta functionala totala, daca A este o submultime de doua sau mai multe atribute.