Tổng quan hệ cơ sở dữ liệu - Hoàng Mạnh Hà

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 9/11/2012 Tổng quan hệ cơ sở dữ liệu ThS. Hoàng Mạnh Hà hoangha84@gmail.com https://sites.google.com/site/hoangha84 Nội dung Giới thiệu và khái niệm cơ bản Sự phát triển của HQT CSDL Hệ cơ sở dữ liệu trong quy trình phát triển phần mềm Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu Phân loại các hệ cơ sở dữ liệu SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 2 Giới thiệu và khái niệm cơ bản SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 3 Giới thiệu Sự phát triển của hoạt động thiết kế CSDL nói chung trải qua một quá trình phát triển có hệ thống. Sự phát triển của dữ liệu: Tập tin Dữ liệu quan hệ Dữ liệu đối tượng Dữ liệu đối tượng quan hệ SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 4 Khái niệm Hệ cơ sở dữ liệu là hệ thống gồm 4 thành phần: Cơ sở dữ liệu Người sử dụng Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu Phần cứng Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: hệ thống phần mềm cho phép tạo CSDL và điều khiển hoạt động của CSDL đó. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 5 Sự phát triển của Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 6 Bất lợi của lưu trữ thông tin File Dư thừa dữ liệu và tính không nhất quán: tăng chi phí lưu trữ và truy xuất, sự không thống nhất của dữ liệu. Khó khăn trong vấn đề truy xuất dữ liệu. Sự cô lập dữ liệu: khó khăn trong thiết lập ràng buộc dữ liệu. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 7 Bất lợi của lưu trữ thông tin File Vấn đề về tính nguyên tử (Atomicity): Tính nguyên tử của một giao dịch: hoặc là hoàn tất trọn vẹn hoặc là không có gì. VD: Chuyển khoản Vấn đề xử lý nhiều truy cập khi cập nhật dữ liệu. Tính an toàn: phải chặn truy xuất không mong muốn và phân quyền truy xuất. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 8 Yêu cầu phát triển của HQT CSDL Sự hạn chế trong những phương pháp, hệ thống lưu trữ cũ. Sự phát triển về quy mô dữ liệu: Độ lớn của CSDL Số lượng truy xuất CSDL Đòi hỏi về sự ổn định, an toàn khi ứng dụng CSDL vào các hệ thống quan trọng, có thời gian hoạt động 24/7 như hệ thống xử lý giao dịch (transaction processing systems). SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 9 Khả năng của HQT CSDL Định nghĩa dữ liệu Xây dựng dữ liệu Thao tác dữ liệu Quản trị dữ liệu Bảo vệ dữ liệu SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 10 Khả năng của HQT CSDL Khả năng quản lý dữ liệu lâu dài. Khả năng truy xuất khối lượng dữ liệu lớn hiệu quả. Hỗ trợ mô hình hóa dữ liệu. Đảm bảo tính độc lập dữ liệu. Hỗ trợ các ngôn ngữ cấp cao: định nghĩa cấu trúc, truy xuất, thao tác trên dữ liệu. Quản lý các truy xuất đồng thời. Bảo mật, phân quyền. Sao lưu, phục hồi dữ liệu. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 11 Hệ cơ sở dữ liệu trong quy trình phát triển phần mềm SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 12 Quy trình xây dựng HTTT Khảo sát, đánh giá tính khả thi. Thu thập và phân tích yêu cầu. Thiết kế hệ thống. Xây dựng hệ thống. Thử nghiệm, đánh giá. Cài đặt, vận hành và bảo trì. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 13 Quy trình xây dựng CSDL Xác định các vấn đề liên quan đến hệ dữ liệu và lựa chọn hệ phù hợp. Thiết kế CSDL. Cài đặt CSDL trên hệ quản trị đã chọn. Tạo mới/chuyển đổi dữ liệu/ứng dụng của hệ CSDL cũ lên hệ thống mới. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 14 Quy trình xây dựng CSDL Thử nghiệm CSDL mới. Vận hành: thông thường chạy song song HT dữ liệu cũ và mới. Theo dõi và bảo trì. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 15 Mục tiêu của Thiết kế CSDL Thỏa mãn các yêu cầu nội dung thông tin cụ thể của người dùng hoặc các ứng dụng. Cung cấp cấu trúc thông tin đơn giản, dễ hiểu. Hỗ trợ các yêu cầu, mục tiêu của việc truy xuất và thực thi: Thời gian đáp ứng Thời gian xử lý Không gian lưu trữ. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 16 Đánh giá quy trình TK CSDL Khó đánh giá, đo lường. Khó đạt được: để được tính đơn giản, dễ hiểu của dữ liệu  chi phí về thực thi. Càng khó thêm do các yêu cầu được mô tả thường không theo quy tắc và không rõ ràng. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 17 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 18 Lựa chọn hệ quản trị CSDL Yếu tố kĩ thuật: Loại CSDL: quan hệ, đối tượng… Cấu trúc truy xuất, lưu trữ. Giao diện người dùng. Loại ngôn ngữ truy xuất. Các công cụ hỗ trợ. Khả năng tương tác với các hệ QT CSDL khác. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 19 Lựa chọn hệ quản trị CSDL Yếu tố chi phí: Chi phí mua phần mềm. Chi phí bảo trì. Chi phí mua phần cứng liên quan. Chi phí tạo mới/chuyển đổi dữ liệu. Chi phí nhân lực. Chi phí đào tạo. Chi phí vận hành. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 20 Ngôn ngữ cơ sở dữ liệu Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu: Data Definition Language – DDL. Ngôn ngữ thao tác dữ liệu: Data Manipulation Language – DML. Tìm kiếm Thêm mới Xóa Cập nhật SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 21 Phân loại các hệ cơ sở dữ liệu SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 22 Phân loại các hệ CSDL Hệ CSDL tập trung. Hệ CSDL phân tán. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 23 Các hệ CSDL tập trung Đặc trưng: Dữ liệu được lưu trữ tại các vị trí đơn lẻ. Người dùng từ xa có thể truy cập dữ liệu thông qua các mạng truyền thông. Gồm: Hệ CSDL cá nhân. Hệ CSDL trung tâm. Hệ CSDL client/server. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 24 Hệ CSDL cá nhân Do một người dùng đơn lẻ thiết kế, xây dựng CSDL. Cũng vừa là người cập nhật, bảo trì CSDL.  Người quản trị CSDL, người viết chương trình, người sử dụng cuối. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 25 Hệ CSDL trung tâm SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 26 Hệ CSDL Client/Server Giao diện người dùng xử lý trên máy khách. Xử lý CSDL trên máy chủ. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 27 Hệ CSDL phân tán Là một CSDL logic đơn lẻ và được trải rộng về mặt vật lý ở nhiều vị trí địa lý khác nhau. 2 kiểu của hệ CSDL phân tán: Hệ CSDL phân tán thuần nhất. Hệ CSDL phân tán không thuần nhất. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 28 Hệ CSDL phân tán SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 29 Hệ CSDL phân tán thuần nhất Khái niệm thuần nhất trong hệ CSDL: công nghệ CSDL như nhau (ít nhất là tương thích). Tại mỗi vị trí CSDL vật lý: Hệ điều hành là như nhau hoặc có tính thương thích cao. Mô hình dữ liệu như nhau. Hệ quản trị CSDL là như nhau hoặc có tính thương thích cao. Dữ liệu có định nghĩa, khuôn mẫu chung. SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 30 Hệ CSDL phân tán không thuần nhất Trong hầu hết tổ chức, các máy tính và hệ điều hành khác nhau được sử dụng tại các vị trí khác nhau. Mô hình dữ liệu khác nhau. Hệ quản trị CSDL cũng có thể khác nhau. Phức tạp hơn là sự mâu thuẫn về dữ liệu: Cú pháp Ngữ nghĩa SGU - Khoa CNTT - Hệ quản trị CSDL 31 Hết