АБД — це система інформаційних, математичних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, які необхідні для інтегрованого нагромадження, зберігання, ведення, актуалізації, пошуку і видачі даних.
АБД можна класифікувати за різними ознаками.
1. За призначенням АБД бувають:
інформаційно-пошукові;
спеціалізовані за окремими галузями науки та техніки;
банки даних для автоматизації задач організаційно-економічного управління;
банки даних для систем автоматизації наукових досліджень і виробничих випробувань;
банки даних для систем автоматизованого проектування.
2. За архітектурою обчислювального середовища -централізовані і розподілені.
3. За видом інформації, що зберігається - банки документів і банки знань.
4. За мовою спілкування користувача з БД - системи з базовою мовою (відкриті системи) та власною мовою (закриті системи).
Основними складовими компонентами АБД є БД і система управління БД (СУБД).
База даних — це пойменована, структурована сукупність взаємопов’язаних даних, які характеризують окрему предметну область і перебувають під управлінням СУБД. БД являє собою інтегроване сховище даних, яке призначене для використання багатьма споживачами і забезпечення незалежності даних від прикладних програм. Зв’язок кінцевих користувачів та прикладних програм з БД відбувається через СУБД, яка слугує інтерфейсом між користувачами і БД.
Усі дані, які зберігаються в БД, поділяються на фонд і архів даних.
Фонд даних — це дані, які зберігаються на мета даних (МД) (опис даних) (при використанні машин типу ЕС ЕОМ) чи вінчестері (при використанні ПЕОМ) і перебувають безпосередньо під управлінням СУБД.
Архіви — це копії файлів БД, які зберігаються на магнітних стрічках чи гнучких магнітних дисках для відтворення БД на випадок її зруйнування при різних збійних ситуаціях.
Словник даних (СД) може містити відомості про джерело інформації, формати та взаємозв’язок між даними, відомості про частоту виникнення і характер використання даних, терміни коригування і осіб, відповідальних за це, і т.ін. (СД являє собою базу даних про дані як особливий вид ресурсу).
До складу АБД обов’язково входить такий компонент, як СУБД, що є комплексом програмних і мовних засобів загального та спеціального призначення, необхідних для створення БД, підтримки її в актуальному стані, маніпулювання даними й організації доступу до них різних користувачів чи прикладних програм в умовах чинної технології обробки даних.
Крім БД і СУБД до складу АБД входять мовні, технічні та організаційні засоби.
Мовні засоби потрібні для опису даних, організації спілкування та виконання процедур пошуку і різних перетворень з даними.
Рис. 25. Схема класифікації мовних засобів АБД
До технічних засобів АБД належать процесори, пристрої вводу і виводу даних, запам’ятовуючі пристрої, модеми, канали зв’язку. У кожному конкретному разі залежно від особливостей СУБД та особливостей об’єкта управління проектується і різна конфігурація технічних засобів. У технічній документації на СУБД зазначається мінімальна конфігурація технічних засобів, яка необхідна для організації БД, а також подаються різні обмеження на склад і кількість технічних засобів.
Тепер поряд з універсальними технічними засобами запроваджуються спеціальні машини баз даних, які безпосередньо призначені лише для зберігання та ведення баз даних. Потреба створення спеціальних машин БД, які реалізують на апаратному рівні функції СУБД, пов’язана з необхідністю звільнення обсягів пам’яті, що мають відводитися для зберігання даних на тих ЕОМ, які виконуватимуть операції обробки даних.
Організаційні засоби АБД охоплюють персонал, який пов’язаний зі створенням і веденням БД, а також систему нормативно-технологічної і інструктивно-методичної документації з організації та експлуатації БД.
Певна посадова особа чи група таких осіб, які забезпечують створення, ведення і підтримку БД в актуальному стані, називається адміністрацією АБД
Проектування даних пов’язане з багаторівневим їх поданням: зовнішнім, інфологічним, даталогічним, внутрішнім (рис. 26).
Зовнішній рівень являє собою вимоги до даних з боку користувачів і прикладних програм. Для того щоб спроектувати зовнішню модель БД, необхідно виконати обстеження ПО, вивчити систему вхідної і вихідної документації, дослідити й вивчити всі фукціональні обов’язки майбутніх користувачів БД.
Рис. 26. Схема взаємозв’язку рівнів подання даних в БД
Американський комітет CODASYL пропонує три рівні: зовнішній, концептуальний, внутрішній. Iноді для зручності проектування вводять допоміжний рівень (проміжний), який називають інфологічним. Він може бути й самостійним або функціонувати як складова зовнішнього рівня.
Iнтеграція всіх зовнішніх зображень виконується на інфологічному рівні. На цьому рівні формується інфологічна (канонічна) модель даних, яка не є простою сумою зовнішніх зображень даних.
Iнфологічний рівень являє собою інформаційно-логічну модель (IЛМ) предметної області, в якій виключена надмірність даних і відображені інформаційні особливості об’єкта управління, без урахування особливостей і специфіки конкретної СУБД.
Мета інфологічного проектування — створити структуровану інформаційну модель ПО, для якої розроблятиметься БД. При проектуванні на інфологічному рівні створюється інформаційно-логічна модель, яка має відповідати таким вимогам:
коректність схеми БД, тобто адекватне відображення модельованої ПО;
простота і зручність використання на наступних етапах проектування, тобто IЛМ має легко відображатися в моделі БД, що підтримується відомими СУБД (сіткові, ієрархічні, реляційні);
IЛМ має бути описана мовою, зрозумілою проектувальникам БД, програмістам, адміністратору і майбутнім користувачам АБ.
Основною складовою інфологічної моделі є атрибути, які потрібно проаналізувати і деяким чином згрупувати для подальшого зберігання в БД.
Сутність інфологічного моделювання полягає у виділенні інформаційних об’єктів ПО (файлів), які підлягають зберіганню в БД, а також визначенні характеристик об’єктів і зв’язків між ними. Характеристиками об’єктів є атрибути.
Даталогічний (логічний, концептуальний) рівень формується з урахуванням специфіки і особливостей конкретної СУБД. На цьому рівні будується концептуальна модель даних, тобто спеціальним способом структурована модель ПО, яка відповідає особливостям і обмеженням вибраної СУБД. Модель логічного рівня, яка підтримується засобами конкретної СУБД, іноді називають даталогічною. Залежно від типів моделей, які підтримуються засобами СУБД, є ієрархічні, сіткові і реляційні моделі баз даних. Найпоширенішими на сучасному ринку програмних продуктів є реляційні СУБД (DBASE 111, FOXBASE, FOXPRO, CLIPPER і т.ін.).
Внутрішній рівень пов’язаний з фізичним розміщенням даних у пам’яті ЕОМ. На цьому рівні формується фізична модель БД.
Визначення структури масивів БД відбувається на етапах інфологічного і логічного проектування, а формування структури — на етапі фізичного проектування БД.
Структура файла — це пойменована сукупність логічно взаємопов’язаних атрибутів.
