ADATBÁZISOK, ADATTÁRHÁZAK

2014.02.24.

ADATBÁZISOK, ADATTÁRHÁZAK

1

Adattárolás

Háttértárak

Fájlok

Fájlkezelő rendszer

2

Adattárolás Az adatok, információk bináris formában kerülnek tárolásra. Értelmezés kérdése, hogy egy bitsorozatnak milyen jelentést tulajdonítunk.

1

2014.02.24.

Adattípusok Bitsorozat:

00100001

Jelentése: Bináris szám:

65

Szöveg:

A

Dátum: 1900.03.05.

Adatszervezési alapfogalmak • Logikai adatleírás – Adatmező Jellemzői: mezőnév, típus, méret

Példa: Mezőnév:

Név

Típus:

szöveg

Méret:

40

Születési dátum

Átlag

dátum

szám 3,2 (3 jegy, amiből 2 a tizedes)

Adatszervezési alapfogalmak – Rekord Az összetartozó adatmezők összessége.

Példa: Kis Jolán

1992.02.03.

4,2

2

2014.02.24.

Adatszervezési alapfogalmak • Fájl Azonos típusú rekordok összessége. Kis Jolán

1992.02.03.

4,2

Nagy Zoltán

1991.04.06.

3,9

Tóth Mari

1992.05.15.

4,4

Az adatbázis fogalma

Az adatbázis együtt tárolt, egymással kapcsolatban levő adatok rendszere. Az adatok meghatározott szerkezet szerint kerülnek tárolásra, ez a szerkezet az adatbázis struktúrája.

A struktúra leírását szintén az adatbázisban tárolják, ezt az adatbázis sémájának nevezzük.

A séma leírására szolgáló adatokat metaadatoknak nevezzük. 8

Adatmodellezés

Az adatmodellezés olyan eljárás, melynek során a valós világ tényeit és összefüggéseit tükröző adatok lényeges sajátosságait és lényeges összefüggéseit emeljük ki. Eredménye az adatmodell.

Az adatbázisok mindig valamilyen adatmodellen alapulnak.

9

3

2014.02.24.

Adatmodellezés Egyed Tulajdonságok Egyedhalmaz Kulcs Kapcsolatok Megszorítások

10

Kapcsolatok

1:1 típusú kapcsolat

11

Kapcsolatok

1:N típusú kapcsolat

12

4

2014.02.24.

Kapcsolatok

N:M típusú kapcsolat

13

Megszorítások

Kulcsok Egyértékűségi megszorítások Hivatkozási-épség megszorítások Értékkészlet megszorítások Általános megszorítások

14

Relációs adatbázisok

Azt az adatmodellt, amely az adatok táblázatos ábrázolásán alapul, relációs adatmodellnek nevezzük. A relációs adatmodellben minden egyes reláció egy névvel ellátott táblázat.

15

5

2014.02.24.

Relációs adatbázisok Az adatmodell elemeinek megfeleltethetők a reláció elemei

Oszlopok (tartományok) – tulajdonságok

Sorok – egyedek

Táblázat - egyedhalmaz

16

Relációs adatbázisok A reláció tulajdonságai Minden cellában egyetlen érték szerepel A sorok és oszlopok sorrendje a modell szempontjából közömbös Egy relációban nem lehet két teljesen azonos sor Rendelkeznie kell kulccsal

17


A táblázat struktúrájának leírása Oszlopnév Típus ○ Karakteres ○ Numerikus ○ Dátum ○ Hosszú karakteres ○ OLE, BLOB Méret Megszorítások

18

6

2014.02.24.


Egyszerű kulcs egyetlen tulajdonságból áll

Összetett kulcs két, vagy több tulajdonság alkotja

19


Elsődleges kulcs – az a tulajdonság, vagy tulajdonságcsoport, amelyet a tábla sorainak azonosítására használunk (a lehetséges kulcsok közül választjuk)

Idegen kulcs – egy másik tábla elsődleges kulcsa

20

Példa idegen kulcsra

A Hallgatók táblában a karkód idegen kulcs

21

7

2014.02.24.

Kapcsolatok megvalósítása a relációs adatmodellben

1:1 kapcsolat Az egyik egyedhalmazban szerepel a másik egyedhalmaz elsődleges kulcsa, és egyértékűségi megszorítás vonatkozik rá.

22

1:1 típusú kapcsolat egyetemek

rektorok

Egyetem tábla Egyetemkód

Név

Cím

Rektorkód

Kinevezés éve

SZIE

Szent István Egyetem

Gödöllő

R1254

2006

BCE

Budapesti Corvinus Egyetem

Budapest

R4215

2005

A rektorkódra egyértékűségi megszorítást kell tenni. 23

Kapcsolatok megvalósítása a relációs adatmodellben 1:N kapcsolat Abban az egyedhalmazban szerepel idegen kulcsként a másik egyedhalmaz elsődleges kulcsa, amelyik egy egyedéhez csak egy egyed kapcsolódhat a másik egyedhalmazból

8

2014.02.24.

1:N típusú kapcsolat általános iskolák

tanulók

Tanuló tábla Tanulókód

Név

Születési dátum

Iskolakód

T1230

Kis Pál

1998.01.01.

OM1425

T5436

Nagy Edit

1996.02.02.

OM2235 25

Kapcsolatok megvalósítása a relációs adatmodellben

N:M kapcsolat Kapcsolótáblát kell bevezetni, amelynek sorai a két egyedhalmaz összetartozó egyedeinek elsődleges kulcsát tartalmazzák. A kapcsolótábla mindkét egyedhalmazzal 1:N típusú kapcsolatban áll.

26

N:M típusú kapcsolat hallgatók

tantárgyak

Kapcsolótábla Hallgatókód

Tantárgykód

H123

T45

H123

T56

H215

T45 27

9

2014.02.24.

Normalizálás, normál formák Cél: az adatok felépítésében rejlő logikai és strukturális problémák kiszűrése

A szükségtelen redundancia megszüntetése

A legszűkebb kulcs kiválasztása

Az adatok közötti belső függések csökkentése

28

Függőségek

Függés

B

A

B1B2B3

A

29

Teljes függés B1B2B3

A

Vizsga Hallgatókód, Tárgykód, Dátum Jegy

10

2014.02.24.

Tranzitív függés B

C

A

Munkabér Dolgozókód, Órabér, Hónap, Óraszám, Bér • Elsődleges kulcs: Dolgozókód, Hónap • Órabér, Óraszám -> Bér

Tranzitív függés!

Normál formák Első normál forma Minden cellában egy elemi érték szerepel Második normál forma Minden tulajdonság az összetett kulcs teljes egészétől függ Harmadik normál forma Nem tartalmaz tranzitív függést, vagyis minden tulajdonság csak az elsődleges kulcstól függ

32

Normál formák

33

11

2014.02.24.

Normalizálási eljárás

34

Egy normalizálási feladat

RENDELÉSEK (Rendelés száma, dátuma, vevő neve, vevő kódja, vevő címe, számlaszáma, cikkszám, megnevezés, mennyiségi egység, egységár, megrendelt mennyiség, szállítási határidő)

35


RENDELÉS-1 1NF (Rendelés száma, dátuma, vevő neve, vevő kódja, vevő címe, számlaszáma)

RENDELÉS-TÉTEL (Rendelés száma, cikkszám, megnevezés, mennyiségi egység, egységár, megrendelt mennyiség, szállítási határidő) 36

12

2014.02.24.


TÉTEL-1 2NF (Rendelés száma, cikkszám, megrendelt mennyiség, szállítási határidő)

CIKK (Cikkszám, megnevezés, mennyiségi egység, egységár)

37


RENDELÉS 3NF (Rendelés száma, dátuma, vevő kódja)

VEVŐ (Vevő kódja, vevő neve, vevő címe, számlaszáma)

38

A normalizálás előnyei Kevesebb redundancia Kiküszöböli

a módosítási és a törlési anomáliákat

39

13

2014.02.24.

Az információs rendszer adatai

Törzsadatok (Master data – Reference data) Az információs rendszer alapadatai. Általában egy fizikai, vagy virtuális objektumot írnak le. Értékük viszonylag állandó. Törzsadat-menedzsment (Master Data

Management – MDM) 40


Tranzakciós adat (Transaction data) Egy eseményt, tranzakciót ír le, mindig tartozik hozzá egy időérték, és hivatkozik a rendszer egy, vagy több objektumára (törzsadatára).

41


Törzsadatok: Termékek, Vevők Tranzakciós adatok: Rendelés, Rendelés részletei 42

14

2014.02.24.

Az adatbáziskezelő rendszer

Az adatbázisok speciális szerkezetű fileokból épülnek fel.

Az adatbáziskezelő rendszer egy programcsomag, amely egy bonyolult filekezelő rendszer.

43

Az adatbáziskezelő rendszer

44

Az adatbáziskezelő rendszer feladatai

Létrehozás

Karbantartás

Visszakeresés, feldolgozás

Adatvédelem

Szinkronizáció

45

15

2014.02.24.

Tranzakciókezelés

A tranzakció egy felhasználó által végzett karbantartó műveletek sorozata.

A tranzakció lezárása COMMIT – megerősítés ROLLBACK – törlés

Autocommit

46

Tranzakciókezelés

Commit

Rollback

47

Adatvédelem Integritás Az adatok helyességének, összefüggéseinek ellenőrzése Illetéktelen hozzáférés kizárása Felhasználói jogok Objektum jogok Fizikai védelem Mentés Tükrözés

48

16

2014.02.24.

Mentés

Teljes mentés Részleges mentés

49

On-line mentés Adatbázis

Teljes mentés

50

Tükrözés Az adatbázis több példányban létezik fizikailag más–más adathordozókon A módosítások párhuzamosan megtörténnek minden példányon

51

17

2014.02.24.

Interaktív adatbáziskezelő rendszerek

Az interaktív adatbáziskezelés egyik legnagyobb problémája az adatok olyan fizikai szervezésének kialakítása, amely nagy mennyiségű adat esetén is gyors válaszadást biztosít.

52

Az adatbázis belső szerkezete

Index készítése

53

Hallgatókód szerinti index Index-tábla

54

18

2014.02.24.

Név szerinti index Index-tábla

55

Több szintű index

56

Konkurens műveletek

Mi

történne, ha ugyanazt a sort egy időben két felhasználó módosítaná?

57

19

2014.02.24.


58


59


Zárolás (lock - unlock) A legkisebb zárolható egység a sor Zárolható egy tábla, vagy az egész adatbázis A zárolt sort más felhasználó olvashatja

60

20

2014.02.24.

Konkurens műveletek Patthelyzet (deadlock)

A

B Sor1 Sor2

61

Konkurens műveletek Optimisztikus

konkurenciakezelés

Kódmező, amely minden

visszaíráskor megváltozik

62

Aktív elemek az adatbázisban

Működő

elemek, programok

Megszorítások ellenőrzése Triggerek – meghatározott adatmódosulások esetén működésbe lépő programok

63

21

2014.02.24.

Adatbáziskezelő rendszerek

A különböző adatbáziskezelő rendszerek különböző belső felépítésű adatbázist hoznak létre

A belső felépítés gyakran verziónként is változik

Egy adatbázist csak a saját adatbáziskezelő szoftverével (ABKR) lehet működtetni

64

Adatbáziskezelő rendszerek

Az adatbázisok átalakíthatók Egy újabb verzió által kezelt

felépítésre Esetenként másik ABKR által kezelt

felépítésre

65

Relációs adatbáziskezelő rendszerek SQL lekérdező nyelv A relációs adatbáziskezelő rendszerek

döntő többsége ezt használja ○ DDL ○ DML ○ DQL ○ TCL

Interpreter 66

22

2014.02.24.

A legelterjedtebb relációs adatbáziskezelő rendszerek

ORACLE

IBM

Oracle Database 12c (c - cloud) DB2 Informix

Microsoft SQL Server 2012 Access – felhasználói felület ○ Microsoft Jet ○ MSSQL szerver

Sybase 67

Relációs adatbáziskezelő rendszerek Fejlesztő cég Oracle IBM Microsoft

Gartrner

IDC

33,8 %

46 %

30 %

23,6 %

13,9 %

6,7 %

Piaci részesedés 2012-ben két piackutató cég becslése szerint

Gartner Inc. - Informatikai piackutató és tanácsadó cég International Data Corporation (IDC) - Piackutató és tanácsadó cég 68

Kliens–szerver architektúra

Az adatbáziskezelő rendszer a szerveren működik 69

23

2014.02.24.

Alkalmazás-szerver

70

Alkalmazás-szerver

Front-end alkalmazások A kliens gépeken futó alkalmazások ○ Egyszerű programok, alapvetően az adatbevitelt és

az adatok megjelenítését végzik

Back-end alkalmazások Az alkalmazásszerveren futó alkalmazások ○ Bonyolultabb feldolgozások

71

Osztott adatbázisok

Az osztott adatbázis: különböző adatbázis-szerverek által vezérelt adatbázisok hálózata, amely a felhasználó számára egy logikai adatbázisként jelenik meg.

72

24

2014.02.24.


73


74


Tranzakciókezelés Két fázisú COMMIT

75

25

2014.02.24.

Internetes adatbázisok

Web-es felület

JDBC protokoll

Lehetővé vált, hogy az adatbázis és az adatbáziskezelő rendszer nem a felhasználó cég számítógépén, hanem egy szolgáltató, vagy az alkalmazást fejlesztő szoftver-ház számítógépén kerüljön elhelyezésre, ott működjön. 76

Adattárházak

OLTP (Online Transaction Processing) műveleti adatbázisok

OLAP (OnLine Analitical Processing) adattárházak

77

Adattárházak OLTP

OLAP

Aktuális állapot

Archívum

Kisebb adatmennyiség

Nagy adatmennyiség

Karbantartás

Lekérdezés

Sok rövid tranzakció

Kevesebb, hosszabb időt igénylő lekérdezések

Sok konkurens művelet

Kevés konkurens művelet

Homogén adatforrás

Heterogén adatforrás 78

26

2014.02.24.

Adattárház

Az adattárház rendszer egy témaorientált, integrált adatrendszer, melynek elsődleges célja az adatok lekérdezésének, elemzésének támogatása. Az adattárházban a különböző forrásból származó adatok egy adatmodellbe kerülnek integrálásra.

79

Adattárház

80

Adattárház Kezelő rendszerének feladatai • Adattisztítás • Betöltés, frissítés • Lekérdezések adatbányászat (data mining) o összegzés felfelé (aggregálás, drill up) o az adatok bontása lefelé (lefúrás, drill down) 81

27

2014.02.24.

Többdimenziós (multidimenzionális) adatmodell Egy 3 dimenziós modell

82

Többdimenziós (multidimenzionális) adatmodell

Szeletelés

83

Többdimenziós (multidimenzionális) adatmodell

Szeletelés

84

28

2014.02.24.

Többdimenziós adatmodell Csillag séma

85

Többdimenziós adatmodell Hópehely séma

86

Adattárházkezelő rendszerek Teradata ORACLE IBM

87

29

2014.02.24.

88

Az adatbáziskezelő rendszerek üzemeltetése Az adatbázis-felügyelő fő feladatai: • Az adatbázis kialakítása • Az adatbázis struktúrájának igény szerinti módosítása • A felhasználók segítése • Az adatok védelme – mentés, helyreállítás • Az adatbázis használatának figyelése, a hatásfok csökkenése esetén az adatbázis újraszervezése.

89

Adatbázis-felügyelő

Adatadminisztrátor az adatbázis megszervezésével és alkalmazásával kapcsolatos feladatokat látja el, konzultál a felhasználókkal

Rendszeradminisztrátor a számítógéppel kapcsolatos feladatokkal foglalkozik

90

30

2014.02.24.

Üzleti szoftverek • Ügyviteli szoftverek • Üzleti Intelligencia (BI) • Felhő technológia • Big data technológia

Big data technológia Nagyméretű adathalmazok hatékony kezelésére kidolgozott technológia •

Osztott adatkezelés

•

Párhuzamos feldolgozás

Üzleti szoftverek •

Microsoft

•

Oracle

• SAP

31

ADATBÁZISOK, ADATTÁRHÁZAK

Recommend Documents