پيشرفت سريع علم كامپيوتر و كاربرد وسيعي كه اين تكنولوژي در كليه امور زندگي بشر دارد از يك سو و حجم زياد اطلاعات و نياز بشر به سرعت،دقت و انسجام اطلاعات از سوي ديگر ،موجب گرديد تا اينجا بانك هاي اطلاعاتي به عنوان يكي از موضوعات مهم و اساسي جامعه بشري مطرح شود. بانك اطلاعاتي با ساختار خاص خود،ذخيره ساختن اطلاعات را براحتي ممكن ساخته و كاربران مجاز نيز به سادگي به اطلاعات دسترسي مي يابند. سعي داريم شما را با مفهوم بانك اطلاعاتي،سيستم مديريت بانك اطلاعاتي و فوايد استفاده از اين سيستمها آشنا سازيم.

داده ( Data ) و اطلاعات (‌Information )
دو اصطلاح داده و اطلاعات كه بيشتر اوقات به جاي يكديگر برده مي شوند در سيستمهاي اطلاعاتي مفاهيم متفاوتي دارند. داده ها در اين سيستمهاي اطلاعاتي عبارتند از : كلمات و ارزشهاي واقعي كه از طريق مشاهده و تحقيق بدست مي آيند در حالي كه اطلاعات داده هاي پردازش شده مي باشند كه براي گيرنده قابل درك بوده و با دانستن آن شروع به تصميم گيري مي كند. به عبارت ديگر داده نمودي از وقايع، معلومات،رخدادها ،پديده ها و مفاهيم مي باشد در حاليكه اطلاعات تكوين و پردازش يا تفسير داده بوده و شامل خواص ارتباط دهندگي و انتقال دهندگي مي باشد.

موجوديت ( Entity )
موجوديت مصداق كلي هر پديده،فرد يا شي ء يا مفهومي است كه مي خواهيم در مورد آن اطلاعاتي داشته باشيم به عنوان مثال اگر در نظر داريم يك سيستم پايگاه داده براي يك دبيرستان پياده سازي كنيم مواردي چون دانش آموزان ، دبيران، دروس ،كلاسها و .... جزء موجوديت هاي سيستم بشمار مي روند.

صفت خاصه ( Attribute )
هر موجوديت از يكسري صفات تشكيل شده است كه داراي مقادير واقعي هستند و به عباراتي وجه تمايز يك موجوديت از موجوديت ديگر بشمار مي رود. به عنوان مثال در سيستم دانشگاه اگر موجوديت دانشجو را در نظر بگيريم مي توانيم صفات خاصه: نام ،نام خنوادگي،سن،سال تولد،رشته تحصيلي،سال ورود و ... را برگزينيم و يا براي موجوديت درس: نوع موجوديت: درس صفات خاصه: كد درس،نام درس، تعداد واحد ‎ايجاد سيستم خودكار ذخيره و بازيابي داده ها دو روش كلي براي ذخيره ساختن و بازيابي خودكار داده ها وجود دارد:
1-روش استفاده از سيستمهاي اطلاعاتي ساده يا روش غير بانك اطلاعاتي
2-روش استفاده از بانكهاي اطلاعاتي

روش غير بانك اطلاعاتي
در اين روش ،داده ها در فايلهاي جداگانه اي قرار مي گيرند و براي استفاده از داده هاي موجود در آن فايلها،سيستمهاي جداگانه اي طراحي مي شوند. به اين نوع سيستمها سيستم پردازش فايل ( File-System ) گفته مي شود. در اين سيستمها هر برنامه ي كاربردي به فايل اطلاعاتي مربوط به خود مراجعه مي كند.



كاربر 1  برنامه كاربردي 1  فايل 1
كاربر 2  برنامه كاربردي 2  فايل 2
كاربر 3  برنامه كاربردي 3  فايل 3

در اين روش بسياري از داده هاي مورد نياز كاربر 1 در بين داده هاي در اختيار كاربر 2 و 3 وجود دارد و در نتيجه عدم تجمع داده ها و عدم وحدت ذخيره سازي اطلاعات مورد نياز كاربر 1 در فايل 1 با تكرار ذخيره سازي اطلاعات روبرو هستيم و اين به معني افزونگي داده است. از طرفي حفظ امنيت اين سيستم مشكل است در صورت ايجاد تغييراتي در فايل 1 در زمينه اطلاعات موجود در آن، برنامه كاربردي مربوط نيز بايد تغيير پيدا كند.

روش بانك اطلاعاتي
در اين روش كليه داده ها به صورت مجتمع يا بانك ذخيره شده ولي هر كاربر ديد خاص خود را نسبت به داده ها دارد. در اين صورت كاربران مختلف مي توانند بصورت مشترك با بانك كار كنند همچنين افزونگي داده ها به حداقل ممكن كاهش مي يابد. در اين روش نرم افزار مديريت بانك اطلاعاتي ( DBMS ) به عنوان واسطه بين برنامه هاي كاربردي و بانك اطلاعاتي ايفاي نقش مي كند لذا امنيت داده ها در اين روش بيشتر است.

برنامه كاربردي1  برنامه كاربردي 1 
برنامه كاربردي2  برنامه كاربردي 2  DBMS  فايل
برنامه كاربردي 3 برنامه كاربردي 3 

تعريف بانك اطلاعاتي ( Date Base )
به صورت جامع مي توان گفت: « بانك اطلاعاتي يا پايگاه داده ها مجموعه اي سازمان يافته از اطلاعات و داده هاي مرتبط به هم است ” و در يك تعريف كاملتر بانك اطلاعاتي عبارت است از ” مجموعه اي از داده هاي ذخيره شده بصورت مجتمع و مبتني بر يك ساختار، با حداقل افزونگي، تحت كنترل متمركز كه استفاده از آن بصورت اشتراكي و همزمان نيز مسير مي باشد.»

•مجتمع و مبتني بر يك ساختار بدين معني است كه كل داده هاي عملياتي محيط مورد نظر در يك ساختار مشخص به صورت يكجا ذخيره شده باشند و لازمه هر تجمعي وجود يك ساختار است.
•منظور از عدم افزونگي در يك تعبير ساده به حداقل رساندن ذخيره داده هاي تكراري و بهينه سازي استفاده از محيط هاي ذخيره اطلاعات مي باشد.

سيستم مديريت بانك اطلاعات ( DBMS )
DBMS مهمترين جزء نرم افزاري در سيستم بانك اطلاعاتي است كه به عنوان رابط بين بانك اطلاعاتي و كاربر عمل مي نمايد، به طوريكه كليه فايلهاي بانك اطلاعاتي فقط در اختيار اين نرم افزار قدرتمند قرار گرفته و كليه دستيابي ها به بانك از طريق DBMS صورت مي پذيرد. آنچه در مورد يك سيستم مديريت بانك اطلاعاتي اتفاق مي افتد عبارت است از :
1-كاربر با استفاده از بعضي زير زبان داده ها مانند SQL ( كه به تفضيل در فصل هاي آتي به آن اشاره خواهد شد) در خواست يك دسترسي مي نمايد.
2-DBMS در خواست مورد نظر را دريافت وآن را تحليل مي كند.
3-DBMS بترتيب ديد كاربر از داده هاي ذخيره شده و حفظ امنيت داده در محيط بانك اطلاعاتي را بازرسي و مرور مي كند. (‌كنترل امنيت و جامعيت داده ها )‌
4-DBMS عملكردهاي لازم را براي داده هاي ذخيره شده اجرا مي كند.

برنامه هاي كاربران  DBMS  سيستم عامل  فايل و داده ها

محيط DBMS
اجزاء اصلي سيستم بانك اطلاعاتي عبارتند از : داده ها، سخت افزار، نرم افزار و كاربران كه در اين جا به تشريح آنها خواهيم پرداخت.

داده ها ( Data )‌ داده كه قبلا به آن شاره گرديد از مهمترين اجزاء DBMS مي باشد. مجتمع و اشتراكي بودن داده ها به عنوان مزاياي اصلي سيستم پايگاه داده ها در محيط هاي بزرگ بشمار مي رود.

سخت افزار ( Hardware )
سخت افزار مورد نياز DBMS معمولا عبارتند از:
1-سخت افزار ذخيره سازي داده: در عمليات ذخيره سازي اده ها در محيط هاي بانك اطلاعاتي از ديسكهاي سريع و با ظرفيت بالا استفاده مي شود.
2-سخت افزار پردازنده هاي مركزي: با پيشرفت فناوري انفورماتيك، سيستم هايي به بازار عرضه شده اند كه از نظر معماري پردازنده مركزي، حافظه اصلي و ساير قسمتها از پيكربندي ويژه اي جهت ذخيره و بازيابي اطلاعات برخوردارند و به لحاظ اين ويژگي ها كاربرد بيشتري در محيط هاي بانك اطلاعاتي خواهند داشت.
3-سخت افزار ارتباطي: مجموعه امكانات سخت افزاري كه براي برقراري ارتباط بين كامپيوترها و دستگاهها جانبي و همچنين مابين چندين كامپيوتر ( به صورت شبكه اي ) استفاده مي شوند را تحت عنوان سخت افزارهاي ارتباطي بانك هاي اطلاعاتي مي شناسند.

نرم افزار ( Software )
نرم افزار شامل خود DBMS و برنامه هاي كاربردي، سيستم عامل و نيز نرم افزارهاي شبكه اي است. براي استفاده DBMS در محيط شبكه عمدتا از برنامه هاي كاربردي نوشته شده به زبانهاي برنامه نويسي نسل سوم مانند C ، كوبول، پاسكال و .... و يا زبانهاي نسل چهارم مانند SQL استفاده مي شود. هدف نرم افزارهاي DBMS ارائه چهار ابزار اصلي است كه عبارتند از :
1-زبانهاي پرس و جو (‌Query Language )
2-گزارش ها ( Report )
3-فرم ها ( Forms )
4-تصاوير ( Graphics )‌

كاربران (‌Users )
كاربران يا كساني كه به نحوي با سيستم در ارتباط هستند به چهار دسته مهم تقسيم مي شوند:
1-مديران بانك اطلاعاتي يا DBA
2-طراحان بانك اطلاعاتي يا DBD
3-برنامه نويسان بانك اطلاعاتي يا DBP
4-كاربران نهايي يا ساتفاده كنندگان سيستم ( End Users )

اصول معماري سيستم هاي بانك اطلاعاتي
با توجه به گفته هاي بالا در مي يابيم كه سيستم بانك اطلاعاتي ،سيستمي چند سطحي است. اين سيستم بوسيله امكانات سيستم مديريت بانك اطلاعاتي ايجاد شده و در اختيار كاربران قرار مي گيرد. در نظر داشته باشيد كه اين سيستم چند سطحي داراي يك معماري خاص مي باشد كه بيانگر نحوه تعريف داده ها در سطوح مورد نظر است.

وظايف DBMS
وظايف سيستم مديريت بانك اطلاعاتي بستگي به نوع كاربران آن دارد اين وظايف در چارچوب واحدهاي نرم افزاري طراحي و پياده سازي مي شوند. هر چند وظايف DBMS در سيستم هاي مختلف تا حدودر متفاوت است، اما به طور كلي اين وظايف عبارتند از:
•تعريف داده ها
•تامين امكان دستكاري داده ها
•ايجاد ديكشنري داده ها
•كنترل امنيت و جامعيت داده ها
•ايجاد امكان بازيابي از بانك اطلاعاتي
•بهنگام سازي داده ها
•تامين امكان كنترل كارايي
•تامين تسهيلاتي براي كاربران به منطور توسعه سيستم

براي انجام اين وظايف مي بايست واحدهاي نرم افزاري مربوط در سيستم مديريت بانك اطلاعاتي وجود داشته باشد. هر كدام از اين واحدها ممكن است مركب از چند واحد كوچكتر باشند. توجه داشته باشيد كه هر سيستم نيازمند يك بخش كنترلي است. در سيستم مديريت بانك اطلاعاتي ، مجموعه واحدهايي كه وظايف كنترلي را بر عهده دارند اصطلاحا به سيستم كنترل بانك اطلاعاتي معروف مي باشند. به طور كلي واحدهاي زير در سيستم كنترل بانك اطلاعاتي وجود دارند:
•واحد نظارت بر اجراي برنامه كاربر
•واحد كامپايل كننده احكام و درخواستها
•واحد دستيابي به بانك فيزيكي
•واحد ثبت رويدادها و تغيراتي كه در بانك ايجاد مي شوند.

تبليغات داخلي ...

حاميان ما ...