Verteiltes DBMS - Konzepte
Für das ordnungsgemäße Funktionieren einer Organisation ist eine gut gepflegte Datenbank erforderlich. In der jüngeren Vergangenheit waren Datenbanken zentraler Natur. Mit der zunehmenden Globalisierung sind Unternehmen jedoch tendenziell weltweit diversifiziert. Sie können Daten anstelle einer zentralen Datenbank auf lokale Server verteilen. So kam das Konzept vonDistributed Databases.
Dieses Kapitel gibt einen Überblick über Datenbanken und Datenbankverwaltungssysteme (DBMS). Eine Datenbank ist eine geordnete Sammlung verwandter Daten. Ein DBMS ist ein Softwarepaket zur Bearbeitung einer Datenbank. Eine detaillierte Studie zu DBMS finden Sie in unserem Tutorial mit dem Titel „DBMS lernen“. In diesem Kapitel überarbeiten wir die Hauptkonzepte, damit das Studium von DDBMS problemlos durchgeführt werden kann. Die drei behandelten Themen sind Datenbankschemata, Datenbanktypen und Operationen an Datenbanken.
Datenbank und Datenbankverwaltungssystem
EIN databaseist eine geordnete Sammlung verwandter Daten, die für einen bestimmten Zweck erstellt wurden. Eine Datenbank kann als Sammlung mehrerer Tabellen organisiert sein, wobei eine Tabelle ein Element oder eine Entität der realen Welt darstellt. Jede Tabelle verfügt über mehrere verschiedene Felder, die die charakteristischen Merkmale der Entität darstellen.
Beispielsweise kann eine Unternehmensdatenbank Tabellen für Projekte, Mitarbeiter, Abteilungen, Produkte und Finanzaufzeichnungen enthalten. Die Felder in der Employee-Tabelle können Name, Company_Id, Date_of_Joining usw. sein.
EIN database management systemist eine Sammlung von Programmen, die die Erstellung und Pflege einer Datenbank ermöglichen. DBMS ist als Softwarepaket verfügbar, das die Definition, Erstellung, Bearbeitung und gemeinsame Nutzung von Daten in einer Datenbank erleichtert. Die Definition einer Datenbank enthält eine Beschreibung der Struktur einer Datenbank. Beim Aufbau einer Datenbank werden die Daten tatsächlich auf einem beliebigen Speichermedium gespeichert. Manipulation bezieht sich auf das Abrufen von Informationen aus der Datenbank, das Aktualisieren der Datenbank und das Generieren von Berichten. Durch die gemeinsame Nutzung von Daten können verschiedene Benutzer oder Programme auf Daten zugreifen.
Beispiele für DBMS-Anwendungsbereiche
- Geldautomaten
- Zugreservierungssystem
- Mitarbeiter-Management-System
- Studenteninformationssystem
Beispiele für DBMS-Pakete
- MySQL
- Oracle
- SQL Server
- dBASE
- FoxPro
- PostgreSQL usw.
Datenbankschemata
Ein Datenbankschema ist eine Beschreibung der Datenbank, die während des Datenbankdesigns angegeben wird und nur selten geändert wird. Es definiert die Organisation der Daten, die Beziehungen zwischen ihnen und die damit verbundenen Einschränkungen.
Datenbanken werden häufig durch die dargestellt three-schema architecture oder ANSISPARC architecture. Ziel dieser Architektur ist es, die Benutzeranwendung von der physischen Datenbank zu trennen. Die drei Ebenen sind -
Internal Level having Internal Schema - Es beschreibt die physische Struktur, Details des internen Speichers und Zugriffspfade für die Datenbank.
Conceptual Level having Conceptual Schema- Es beschreibt die Struktur der gesamten Datenbank, während die Details der physischen Speicherung von Daten ausgeblendet werden. Dies zeigt die Entitäten, Attribute mit ihren Datentypen und Einschränkungen, Benutzeroperationen und Beziehungen.
External or View Level having External Schemas or Views - Es beschreibt den Teil einer Datenbank, der für einen bestimmten Benutzer oder eine Gruppe von Benutzern relevant ist, während der Rest der Datenbank ausgeblendet wird.
Arten von DBMS
Es gibt vier Arten von DBMS.
Hierarchisches DBMS
Im hierarchischen DBMS werden die Beziehungen zwischen Daten in der Datenbank so hergestellt, dass ein Datenelement als Untergebenes eines anderen existiert. Die Datenelemente haben Eltern-Kind-Beziehungen und werden mithilfe der Baumstruktur „Baum“ modelliert. Diese sind sehr schnell und einfach.
Netzwerk-DBMS
Netzwerk-DBMS in einem, bei dem die Beziehungen zwischen Daten in der Datenbank vom Typ Viele-zu-Viele in Form eines Netzwerks sind. Die Struktur ist im Allgemeinen kompliziert, da zahlreiche Viele-zu-Viele-Beziehungen bestehen. Das Netzwerk-DBMS wird mithilfe der Diagrammstruktur „Graph“ modelliert.
Relationales DBMS
In relationalen Datenbanken wird die Datenbank in Form von Beziehungen dargestellt. Jede Beziehung modelliert eine Entität und wird als Wertetabelle dargestellt. In der Beziehung oder Tabelle wird eine Zeile als Tupel bezeichnet und bezeichnet einen einzelnen Datensatz. Eine Spalte wird als Feld oder Attribut bezeichnet und bezeichnet eine charakteristische Eigenschaft der Entität. RDBMS ist das beliebteste Datenbankverwaltungssystem.
Zum Beispiel - Eine Studentenbeziehung -
Objektorientiertes DBMS
Objektorientiertes DBMS wird aus dem Modell des objektorientierten Programmierparadigmas abgeleitet. Sie sind hilfreich bei der Darstellung sowohl konsistenter Daten, wie sie in Datenbanken gespeichert sind, als auch vorübergehender Daten, wie sie bei der Ausführung von Programmen zu finden sind. Sie verwenden kleine, wiederverwendbare Elemente, die als Objekte bezeichnet werden. Jedes Objekt enthält einen Datenteil und eine Reihe von Operationen, die mit den Daten arbeiten. Auf das Objekt und seine Attribute wird über Zeiger zugegriffen, anstatt in relationalen Tabellenmodellen gespeichert zu werden.
Zum Beispiel - Eine vereinfachte objektorientierte Datenbank für Bankkonten -
Verteiltes DBMS
Eine verteilte Datenbank ist eine Reihe miteinander verbundener Datenbanken, die über das Computernetzwerk oder das Internet verteilt sind. Ein Distributed Database Management System (DDBMS) verwaltet die verteilte Datenbank und stellt Mechanismen bereit, um die Datenbanken für die Benutzer transparent zu machen. In diesen Systemen werden Daten absichtlich auf mehrere Knoten verteilt, sodass alle Computerressourcen der Organisation optimal genutzt werden können.
Operationen auf DBMS
Die vier grundlegenden Vorgänge in einer Datenbank sind Erstellen, Abrufen, Aktualisieren und Löschen.
CREATE Datenbankstruktur und Auffüllen mit Daten - Zum Erstellen einer Datenbankbeziehung müssen die Datenstrukturen, Datentypen und Einschränkungen der zu speichernden Daten angegeben werden.
Example - SQL-Befehl zum Erstellen einer Schülertabelle -
CREATE TABLE STUDENT (
ROLL INTEGER PRIMARY KEY,
NAME VARCHAR2(25),
YEAR INTEGER,
STREAM VARCHAR2(10)
);Sobald das Datenformat definiert ist, werden die tatsächlichen Daten gemäß dem Format auf einem Speichermedium gespeichert.
Example SQL-Befehl zum Einfügen eines einzelnen Tupels in die Schülertabelle -
INSERT INTO STUDENT ( ROLL, NAME, YEAR, STREAM)
VALUES ( 1, 'ANKIT JHA', 1, 'COMPUTER SCIENCE');RETRIEVEInformationen aus der Datenbank - Das Abrufen von Informationen umfasst im Allgemeinen das Auswählen einer Teilmenge einer Tabelle oder das Anzeigen von Daten aus der Tabelle, nachdem einige Berechnungen durchgeführt wurden. Dies geschieht durch Abfragen auf dem Tisch.
Example - Um die Namen aller Schüler des Informatik-Streams abzurufen, muss die folgende SQL-Abfrage ausgeführt werden: -
SELECT NAME FROM STUDENT
WHERE STREAM = 'COMPUTER SCIENCE';UPDATE Gespeicherte Informationen und Ändern der Datenbankstruktur - Beim Aktualisieren einer Tabelle werden alte Werte in den Zeilen der vorhandenen Tabelle durch neue Werte geändert.
Example - SQL-Befehl zum Ändern des Streams von Elektronik zu Elektronik und Kommunikation -
UPDATE STUDENT
SET STREAM = 'ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS'
WHERE STREAM = 'ELECTRONICS';Ändern der Datenbank bedeutet, die Struktur der Tabelle zu ändern. Die Änderung der Tabelle unterliegt jedoch einer Reihe von Einschränkungen.
Example - Um ein neues Feld oder eine neue Spalte hinzuzufügen, z. B. Adresse zur Student-Tabelle, verwenden wir den folgenden SQL-Befehl: -
ALTER TABLE STUDENT
ADD ( ADDRESS VARCHAR2(50) );DELETE gespeicherte Informationen oder Löschen einer Tabelle als Ganzes - Beim Löschen bestimmter Informationen werden ausgewählte Zeilen aus der Tabelle entfernt, die bestimmte Bedingungen erfüllen.
Example- Um alle Schüler zu löschen , die in 4 th Jahr zur Zeit , wenn sie heraus überschreiten, verwenden wir den SQL - Befehl -
DELETE FROM STUDENT
WHERE YEAR = 4;Alternativ kann die gesamte Tabelle aus der Datenbank entfernt werden.
Example - Um die Schülertabelle vollständig zu entfernen, wird der SQL-Befehl verwendet:
DROP TABLE STUDENT;