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DBMS:数据库管理系统简介

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数据库是可以处理以产生有用信息的任何电子记录的集合。可以访问、修改、管理、控制和组织数据以执行各种数据处理操作。数据通常跨行、列和表编制索引,从而提高工作负载处理和数据查询的效率。不同类型的数据库包括:

面向对象

关系型

分散式

分层的

网络

在企业应用程序中,数据库涉及关键任务、安全敏感和以合规性为重点的记录项目,这些记录项目与其他数据集具有复杂的逻辑关系,并且随着用户群的增加而随时间呈指数增长。因此,这些组织需要技术解决方案来维护、保护、管理和处理存储在数据库中的数据。

这就是数据库管理系统发挥作用的地方。


什么是数据库管理系统?

数据库管理系统(DBMS)是指用于优化和管理数据库中数据的存储和检索的技术解决方案。DBMS提供了一种系统的方法来通过用户界面管理数据库以及通过应用程序访问数据库的工作负载。


DBMS的管理职责包括:

数据库中的信息

应用于数据库的过程,例如访问和修改

数据库的逻辑结构

DBMS还促进了额外的管理操作,例如变更管理、灾难恢复、合规性和性能监控等。


数据库管理系统的组成部分

为了促进这些功能,DBMS具有以下关键组件:

软件。DBMS主要是一个软件系统,可以被视为管理控制台或与数据库交互和管理数据库的接口。接口还分布在为后端数据库提供数据的现实世界物理系统中。操作系统、网络软件和硬件基础设施参与创建、访问、管理和处理数据库。

数据。DBMS包含操作数据、对数据库记录和元数据的访问,作为执行必要功能的资源。数据可以包括具有诸如索引文件、管理信息和用于表示数据流、所有权、结构以及与其他记录或对象的关系的数据字典的文件。

程序。虽然不是DBMS软件的一部分,但程序可以被视为使用DBMS的说明。文档化的指南帮助用户设计、修改、管理和处理数据库。

数据库语言。这些是DBMS的组件,用于从数据库访问、修改、存储和检索数据项;指定数据库架构;控制用户访问;并执行其他相关的数据库管理操作。DBMS语言的类型包括数据定义语言(DDL)、数据操作语言(DML)、数据库访问语言(DAL)和数据控制语言(DCL)。

查询处理器。作为DBMS的基本组件,查询处理器充当用户和DBMS数据引擎之间的中介,以便传达查询请求。当用户以SQL语言输入指令时,命令从高级语言指令执行到底层机器可以理解和处理的低级语言,以执行相应的DBMS功能。除了指令解析和翻译,查询处理器还优化查询以确保快速处理和准确结果。

运行时数据库管理器。DBMS的集中管理组件,用于处理与运行时数据相关的功能,通常用于基于上下文的数据库访问。该组件检查用户授权以请求查询;处理批准的查询;为查询执行设计最佳策略;支持并发,多个用户可以同时在同一个数据库上工作;并确保记录到数据库中的数据的完整性。

数据库管理员。与在运行时处理查询和数据的运行时数据库管理器不同,数据库管理器执行与数据库中的数据相关联的DBMS功能。数据库管理器允许一组命令来执行不同的DBMS操作,包括创建、删除、备份、恢复、克隆和其他数据库维护任务。数据库管理器还可用于使用供应商提供的补丁更新数据库。

数据库引擎。这是DBMS解决方案中的核心软件组件,执行与数据存储和检索相关的核心功能。还可以通过API访问数据库引擎,这些API允许用户或应用程序在数据库中创建、读取、写入和删除记录。

报告。报告生成器从DBMS文件中提取有用的信息,并根据定义的规范以结构化格式显示这些信息。此信息可用于进一步分析、决策或商业智能。


数据库管理系统的好处

DBMS旨在解决与在传统文件系统中存储、管理、访问、保护和审计数据相关的基本问题。

传统的数据库应用程序是在数据库之上开发的,这导致了数据冗余、隔离、完整性约束和难以管理数据访问等挑战。在物理和逻辑级别上,用户或应用程序与数据库之间需要一个抽象层。


引入DBMS软件来管理数据库会带来以下好处:

数据安全。DBMS允许组织实施策略以实现合规性和安全性。根据组织政策,数据库可供适当的用户使用。DBMS系统还负责保持查询操作的最佳性能,同时确保更新到数据库的数据项的有效性、安全性和一致性。

数据共享。用户之间快速高效的协作。

数据访问和审计。对数据库的控制访问。记录相关的访问活动允许组织审计安全性和合规性。

数据集成。不是操作数据库资源孤岛,而是使用单个界面来管理具有逻辑和物理关系的数据库。

抽象和独立。组织可以更改数据库系统的物理模式,而无需更改管理数据库关系的逻辑模式。因此,组织可以在不影响数据库操作的情况下升级存储和扩展基础架构。同样,可以在不更改访问数据库的应用程序和服务的情况下应用对逻辑架构的更改。

统一管理和管理。用于执行基本管理任务的单一控制台界面使数据库管理员和IT用户的工作更轻松。

对于数据驱动的商业组织,DBMS可以变成极其复杂的技术解决方案,这可能需要专用资源和内部专业知识。DBMS的大小、成本和性能因系统架构和用例而异,因此应相应地进行评估。此外,DBMS故障可能会给未能保持DBMS系统最佳功能的组织带来重大损失。