Vakgroep Telecommunicatie en Informatieverwerking 1 Databases en databasesystemen Hoofdstuk 1...

Vakgroep Telecommunicatie en Informatieverwerking1

Databases en databasesystemenDatabases en databasesystemen

Hoofdstuk 1

Database, Document and Content ManagementDatabase, Document and Content Management


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten

• Gegevensbeheer door de eeuwen heen

• Databasesysteem

• Databasemanagementsysteem

• Wanneer een databasesysteem gebruiken?


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten


• Databasesysteem




BasisconceptenBasisconcepten

• Data = gegeven feitenvoorbeelden‘Rotterdam’, ‘Vissershuis’, ‘Monet’, 1882

• Informatie = data + betekenisvoorbeeld‘In het museum Boymans-Van Beuningen te Rotterdam bevindt zich het schilderij ‘Vissershuis’ dat in 1882 door Monet werd geschilderd.’

Een database is een collectie van persistente data

Een databasesysteem is een computersysteem dat is opgezet voor het beheer van databases


BasisconceptenBasisconcepten

echte wereld

informatie

bvb. informatie over de inhoud van een wijnkelder

21 Fumé Blanc Ch. St. Jean 1998 42 1999

2 Chardonnay Buena Vista 1997 1 1999

3 Chardonnay Geyser Peak 1997 5 1999

50 Pinot Noir Gary Farrell 1996 20 2000

72 Zinfandel Rafanelli 1995 12 2002

… … … … … …

data

BETEKENIS ?

ID Wijn Producent Jaar Flessen Op_dronk

meta-data


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten


• Databasesysteem




Gegevensbeheer door de eeuwen heenGegevensbeheer door de eeuwen heen

• Codex van Hammoerabi (3000 voor Christus)eerste registratie van data

• Fysice akroasis van Aristoteles (384-322 voor Christus)ordening van data

• ‘Analytical engine’ van Charles Babbage (1830)geautomatiseerde registratie van data

• Magneetband- en magneetschijfgeheugens (1960-1970)eerste databasesystemen: ‘tweelagen’-systeemarchitectuur

• ‘Drielagen’-systeemarchitectuur (1970-1980)eerste ‘moderne’ databasesystemen– Het relationeel databasemodel (Codd, 1970)– DB2, eerste relationeel databasesysteem (IBM, 1983)


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten


• Databasesysteem




DatabasesysteemDatabasesysteem

data

DBMS

software

hardware

gebruikers



• Hardware– Central Processing Unit (CPU)– Computergeheugen

• Primair geheugen databasebuffers– Volatiel– Kleiner– Sneller

• Secundair geheugen databases– Niet-volatiel– Groter– Trager


DatabasesyteemDatabasesyteem

CPU

primair geheugen

secundair geheugen

databasebuffers

datastro

men

databases

Primaire bestandsorganisatie Secundaire bestandsorganisatie

Grootte van een pagina


DatabasesyteemDatabasesyteem

Primair geheugen

Secundair geheugen

Tertiair geheugen

• statisch ram-geheugen• dynamisch ram-geheugen

• flash-geheugen

• magneetschijfgeheugen • cd-rom en dvd

• magneetbandgeheugen

databases in hoofdgeheugen

traditionele databases

archieven en back-up



• Data– Records– Recordtypes– Bestanden– Data vormt een geïntegreerd geheel



RECORDTYPE Schilderij (ID:CHAR(3); Naam:CHAR(30); Artiest:CHAR(30); Periode: INTEGER; Waarde:REAL; Eigenaar:CHAR(30))

RECORDTYPE Artiest (Naam:CHAR(30); Voornaam:CHAR(20); Geboren: INTEGER; Gestorven:INTEGER)

RECORDTYPE Eigenaar (Naam:CHAR(30); Plaats:CHAR(20); Land:CHAR(20))

ID Naam Artiest Periode Waarde Eigenaar

S01 Vissershuis Monet 1882 Boymans16.000.000

S02 De balletles Degas 1872 Louvre8.500.000S03 Mona Lisa Da Vinci 1499 Louvre75.000.000

S04 Namiddag te Oostende Ensor 1881 KMSK200.000

Naam Voornaam Geboren

Da Vinci Leonardo 1452

Degas Edgar 1834Ensor James 1860Monet Claude 1840

Gestorven

1519

191719491926

Naam Plaats Land

Boymans Rotterdam Nederland

Louvre Parijs FrankrijkKMSK Antwerpen België



• Software– Databasemanagementsysteem

– Toepassingsprogramma’s– Tools– Communicatiesoftware

Het databasemanagementsysteem is de software-component van een databasesysteem die instaat voor het beheer van de databases



– Datawarehousing– Software voor data-analyse– Rapportgeneratoren



DBMS

telecommunicatienetwerk

databaseserver

databaseclient

databaseclient databaseclient

databaseclient



• Gebruikers (en gebruikersrollen)– Data-administrator– Database-administrator– Toepassingsontwikkelaar– Eindgebruiker

• Gewone eindgebruiker• Geavanceerde eindgebruiker


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten


• Databasesysteem




DatabasemanagementsysteemDatabasemanagementsysteem

• Hoofdfunctionaliteit– Databasedefinitie

• Integriteit

– Databasemanipulatie• Toevoegen• Aanpassen• Verwijderen• Bevragen (of opzoeken)

– Databaseconstructie• Opzetten van een database



• Andere functionaliteit– Delen van dezelfde data– Beveiliging van de data

• Tegen ongeoorloofd gebruik• Tegen falen

– Optimaal systeemgedrag– Administratie en controle



DBMS

…

Externe laag

Logische laag

Interne laag

10110…00101…

10101…00100…01010…

10011…

View 1 View 2 View 3

O1O2O3

Fysische opslag

Architectuur



• Architectuur (‘drielagen’-architectuur)

– Interne laag• Beschrijving van recordtypes

– Vaste lengte– Variabele lengte

» Domeinwaarden van variabele lengte (varchar)» Meerwaardige recordvelden (set(varchar))» Optionele recordvelden

– File header– Recordtype-indicator– Indexen (<veldwaarde, referentie>)



STORED_Schilderij BYTES=107; PREFIX BYTES=6,OFFSET=0 ID BYTES=3,OFFSET=6 Naam BYTES=30,OFFSET=9,INDEX=Schilderij_Naam Artiest BYTES=30,OFFSET=39 Periode BYTES=4,OFFSET=69 Waarde BYTES=4,OFFSET=73 Eigenaar BYTES=30,OFFSET=77STORED_Artiest BYTES=64; PREFIX BYTES=6,OFFSET=0 Naam BYTES=30,OFFSET=6,INDEX=Artiest_Naam Voornaam BYTES=20,OFFSET=36 Geboren BYTES=4,OFFSET=56 Gestorven BYTES=4,OFFSET=60STORED_Eigenaar BYTES=76; PREFIX BYTES=6,OFFSET=0 Naam BYTES=30,OFFSET=6,INDEX=Eigenaar_Naam Plaats BYTES=20,OFFSET=36 Land BYTES=20,OFFSET=56

vaste recordlengte



PREFIX

Naam Voornaam

Geboren

Gestorven

Records met vaste lengte

Records met variabele lengte

V0=A01 V1=Degas V2=Edgar V3=Lezen Reizen V5=1917

V0=PREFIX

V1=Naam

V2=Voornaam

V3=Hobby

V4=Geboren

V5=Gestorven

= Einde_veld

= Einde_waarde

= Einde_record

1 5737 617

A0 1 D e g a s E d g a r 1 8 3 4 19 1 7

RECORDTYPE Artiest (Naam:CHAR(30); Voornaam:CHAR(20); Geboren:INTEGER; Gestorven:INTEGER)

RECORDTYPE Artiest (Naam:VARCHAR; Voornaam:VARCHAR; Hobby:SET(VARCHAR); OPTIONAL Geboren:INTEGER; OPTIONAL Gestorven:INTEGER)



– Logische laag• Volgens voorschriften van databasemodel• Databaseschema

RECORDTYPE Schilderij (ID:CHAR(3); Naam:CHAR(30); Artiest:CHAR(30); Periode:INTEGER; Waarde:REAL; Eigenaar:CHAR(30))RECORDTYPE Artiest (Naam:CHAR(30); Voornaam:CHAR(20); Geboren:INTEGER; Gestorven:INTEGER)RECORDTYPE Eigenaar (Naam:CHAR(30); Plaats:CHAR(20); Land:CHAR(20))



– Externe laag• View

In COBOL-code: 01 Tentoonstellingsitem. 02 ItemNaam PIC X(30). 02 Schilder PIC X(30).

In Java-code: class Schilderij { String Naam; String Schilder;}class Schilder { String Naam; String Voornaam; int LeeftijdBijSterfte( );}



– Mappings• ‘externe/logische’ mappings• ‘logische/interne mapping• (‘externe/externe’ mappings)

DBMS

…

Externe laag

Logische laag

Interne laag

View 1 View 2 View 3

O1O2O3



– Data-onafhankelijkheid• Fysieke data-onafhankelijkheid• Logische data-onafhankelijkheid

conceptuelelaag

externe laag

fysische laag

logischedata-onafhankelijkheid

fysiekedata-onafhankelijkheid


OverzichtOverzicht

• Basisconcepten


• Databasesysteem




Wanneer een databasesysteem gebruiken?

• Voordelen van een databasesysteem– Implementatie dbms-faciliteiten

• Nadelen van een databasesysteem– Overhead van overbodige dbms-faciliteiten

• Aandachtspunten– Toepassingen kunnen evolueren– Kostprijs

Vakgroep Telecommunicatie en Informatieverwerking 1 Databases en databasesystemen Hoofdstuk 1...

Documents

Transcript of Vakgroep Telecommunicatie en Informatieverwerking 1 Databases en databasesystemen Hoofdstuk 1...