Giáo Trình Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu SQL - ĐHCNHN - .vn

MỘT SỐ KHÁI NIỆM

Một cơsở dữ liệu - CSDL(DataBase): Là một kho dữ liệu được tổ chức theo một nguyên tắc nào đó. Đó là một tập hợp các tập tin có liên quan với nhau, được thiết kế nhằm làm giảm thiểu sự dư thừa dữ liệu, đảm bảo tính tin cậy khi truy xuất dữ liệu. Các tập tin này chứa các thông tin biểu diễn các đối tượng trong một ứng dụng thế giới thực.

CSDL lưu giữ thông tin của một trường đại học như : khoa, giảng viên, sinh viên, khóa học,…

Thông thường, một cơ sở dữ liệu sẽ bao trùm tất cả các thông tin của một ứng dụng, không nên đặt hai cơ sở dữ liệu vào một ứng dụng.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS(DataBaseManagement System): là một hệ thống gồm một CSDL và các thao tác trên CSDL. Đó là hệ thống chương trình, công cụ cho phép quản lý và tương tác với CSDL. Trên đó người dùng có thể định nghĩa, thao tác, và xử lí dữ liệu trong một CSDL để xuất ra những thông tin có nghĩa.

Ví dụ 1-5 : một DBMS có thể quản trị cơ sở dữ liệu của một trường đại học cũng như những cơ sở dữ liệu có ý nghĩa khác như : cơ sở dữ liệu phục vụ tổng thu nhập quốc gia, một cơ sở dữ liệu liên hợp quốc về dữ liệu địa lý thế giới,v..v…

- Một hệ cơ sở dữ liệu (HCSDL/ DBS: DataBase System) là một phần mềm cho phép xây dựng một HQTCSDL.

Các vấn đề cần xử lý của hệ cơ sở dữ liệu

Một số điểm bất lợi chính của việc lưu giữ thông tin có tổ chức trong hệ thống xử lý file thông thường mà hệ HCSDL cần lưu ý:

• Dư thừa dữ liệu và tính không nhất quán (Data redundancy and inconsistency) : Do các file và các trình ứng dụng được tạo ra bởi các người lập trình khác nhau, nên các file có định dạng khác nhau, các chương trình được viết trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau, cùng một thông tin có thể được lưu giữ trong các file khác nhau. Tính không thống nhất và dư thừa này sẽ làm tăng chi phí truy xuất và lưu trữ, hơn nũa, nó sẽ dẫn đến tính không nhất quán của dữ liệu: các bản sao của cùng một dữ liệu có thể không nhất quán .

• Khó khăn trong việc truy xuất dữ liệu: Môi trường của hệ thống xử lý file thông thường không cung cấp các công cụ cho phép truy xuất thông tin một cách hiệu quả và thuận lợi.

• Sự cô lập dữ liệu(Data isolation) : Các giá trị dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu phải thoả mãn một số các ràng buộc về tính nhất quán của dữ liệu ( ràng buộc nhất quán / consistency contraints ).

Trong hệ thống xử lý file thông thường, rất khó khăn trong việc thay đổi các chương trình để thoả mãn các yêu cầu thay đổi ràng buộc. Vấn đề trở nên khó khăn hơn khi các ràng buộc liên quan đến các hạng mục dữ liệu nằm trong các file khác nhau.

• Các vấn đề về tính nguyên tử (Atomicity problems):

Tính nguyên tử của một hoạt động (giao dịch) là: hoặc nó được hoàn tất trọn vẹn hoặc không có gì cả . Điều này có nghĩa là một hoạt động (giao dịch) chỉ làm thay đổi các dữ liệu bền vững khi nó đã hoàn tất (kết thúc thành công) nếu không, giao dịch không để lại một dấu vết nào trên CSDL. Trong hệ thống xử lý file thông thường khó đảm bảo được tính chất này.

• Tính bất thường trong truy xuất cạnh tranh : Một hệ thống cho phép nhiều người sử dụng cập nhật dữ liệu đồng thời, có thể dẫn đến kết quả là dữ liệu không nhất quán. Điều này đòi hỏi một sự giám sát. Hệ thống xử lý file thông thường không cung cấp chức năng này.

• Vấn đề an toàn (Security problems): một người sử dụng hệ cơ sở dữ liệu không cần thiết và cũng không có quyền truy xuất tất cả các dữ liệu. Vấn đề này đòi hỏi hệ thống phải đảm bảo được tính phân quyền, chống truy xuất trái phép ... Các bất lợi nêu trên đã gợi mở sự phát triển các DBMS. Phần sau của giáo trình sẽ đề cập đến các quan niệm và các thuật toán được sử dụng để phát triển một hệ cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên .

Hầu hết các hệ quản trị CSDL đều thực hiện các chức năng sau :

Lưu trữ dữ liệu

Tạo ra và duy trìCSDL

Cho phép nhiềungười dùngtruy xuất đồngthời

Hỗ trợ tính bảo mật và riêng tư

Cho phép xem và xử lý dữ liệu lưu trữ

Cho phép cập nhật và lưu trữ dữ liệu sau khi cập nhật

Cung cấp một cơ chế chỉ mục (index) hiệu quả để truy cập nhanh các dữ liệu lựa chọn

Cung cấp tính nhất quán giữa các bản ghi khác nhau

Bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát bằng các quá trình sao lưu (backup) và phục hồi (recovery).