Ana VTYS işlevleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Modern veritabanı yönetim sistemleri birçok sitede kullanılmaktadır, ancak herkes bunların ne olduğunu ve VTYS'nin işlevlerini nasıl kullanabileceğinizi bilmiyor. Bu tür araçların çok sayıda olasılığı vardır, bu nedenle bunları tam olarak kullanmak için ne yapabileceklerini ve kullanıcı için ne kadar yararlı olduklarını anlamalısınız.

Veri yönetimi

Her şeyden önce, DBMS'nin işlevleri, harici bellekteki bilgileri işlemeyi içerir ve bu işlev, yalnızca doğrudan veritabanına dahil edilen bilgileri depolamak için değil, aynı zamanda gerekli olan VI'nın temel yapılarını sağlamaktır. çeşitli durumlarda herhangi bir dosyaya hızlandırılmış erişim sağlamak gibi çeşitli hizmet görevlerini gerçekleştirmek için. Bazı değişikliklerde, çeşitli dosya sistemlerinin yetenekleri aktif olarak kullanılırken, diğerleri harici bellek cihazları düzeyinde bile çalışma sağlar. Ancak bu durumda, oldukça gelişmiş bir VTYS'nin işlevinde, kullanıcının herhangi bir sistemin kullanılıp kullanılmadığı ve kullanılıyorsa dosyaların nasıl düzenlendiği konusunda hiçbir şekilde bilgilendirilmediğini belirtmekte fayda var. Özellikle sistem, veritabanına dahil edilen nesneler için kendi adlandırma sırasını korur.

RAM arabellek yönetimi

Çoğu durumda, DBMS işlevlerini oldukça büyük veritabanlarında kullanmak gelenekseldir ve bu boyut en azından çoğu zaman mevcut RAM'den çok daha büyüktür. Tabii ki, her bir veri öğesine erişim durumunda, harici bellekle bir değiş tokuş yapılırsa, ikincisinin hızı sistemin hızına tekabül edecektir, bu nedenle pratikte onu gerçekten artırmak için tek seçenek arabelleğe almaktır. RAM'deki bilgiler. Ayrıca, işletim sistemi örneğin UNIX ile sistem genelinde arabelleğe alma gerçekleştirse bile, bu, her biri için arabelleğe almanın yararlı özellikleri hakkında çok daha büyük miktarda veriye sahip olduğundan, DBMS'ye amaç ve temel işlevler sağlamak için yeterli olmayacaktır. kullanılan veritabanının belirli bir bölümü. Bu nedenle, gelişmiş sistemler kendi arabellek setlerini ve bunların değiştirilmesi için benzersiz bir disiplini korur.

Tüm veri tabanının RAM'de sürekli mevcudiyetine odaklanan ayrı bir kontrol sistemleri yönü olduğu gerçeğini belirtmekte fayda var. Bu yön, yakın gelecekte bilgisayarlardaki RAM miktarının o kadar genişleyebileceği ve artık herhangi bir arabelleğe alma konusunda endişelenmeyeceği ve bu tür DBMS'nin temel işlevlerinin burada kullanışlı olacağı varsayımına dayanmaktadır. Şu anda tüm bu çalışmalar test aşamasında.

İşlem yönetimi

Bir işlem, kullanılan veritabanı ile yönetim sisteminin kabul ettiği bir işlemler dizisidir.tek bir bütün. İşlem tamamen başarılı bir şekilde yürütülürse, sistem harici bellekte yaptığı değişiklikleri düzeltir veya bu değişikliklerin hiçbiri veritabanının durumunu etkilemez. Bu işlem, kullanılan veritabanının mantıksal bütünlüğünü korumak için gereklidir. Amacı ve işlevleri diğer sistem türlerinden önemli ölçüde farklı olan tek kullanıcılı VTYS kullanırken bile işlem mekanizmasının doğru seyrini sürdürmenin bir ön koşul olduğunu belirtmekte fayda var.

Herhangi bir işlemin yalnızca veritabanı tutarlı bir durumdayken başlaması ve işlem bitiminden sonra aynı durumda kalması özelliği, veritabanı ile ilgili bir etkinlik birimi olarak kullanılmasını son derece uygun hale getirir. Kontrol sistemi tarafından eş zamanlı olarak yürütülen işlemlerin uygun şekilde yönetilmesiyle, her bir kullanıcı, prensipte, bütünün bir parçası gibi hissedebilir. Bununla birlikte, bu bir dereceye kadar idealleştirilmiş bir temsildir, çünkü birçok durumda çalışan insanlar çok kullanıcılı bir sistem kullanıyorlarsa meslektaşlarının varlığını hala hissedeceklerdir, ancak aslında bu aynı zamanda bir VTYS kavramı tarafından sağlanmaktadır.. Çok kullanıcılı tip DBMS'nin özellikleri ayrıca seri yürütme planı ve serileştirme gibi kavramları işlem yönetimiyle ilişkilendirir.

Ne anlama geliyorlar?

Eşzamanlı yürütülen işlemlerin seri hale getirilmesi, çalışmaları için özel bir planın oluşturulmasını sağlar;elde edilen karışımın toplam etkisi, sıralı uygulamaları nedeniyle elde edilen sonuca eşdeğerdir.

Seri yürütme planı, serileştirmeye yol açan belirli bir eylem yapısıdır. Tabii ki, sistem bir işlem karışımının gerçekten seri bir şekilde yürütülmesini sağlamayı başarırsa, o zaman bir işlemi başlatan herhangi bir kullanıcı için, tek kullanıcıyla karşılaştırıldığında biraz daha yavaş çalışması dışında, diğerlerinin varlığı tamamen algılanamaz olacaktır. mod.

Birkaç temel serileştirme algoritması vardır. Merkezi sistemlerde, günümüzde en popüler algoritmalar, çeşitli veritabanı nesnelerinin senkronizasyon yakalamalarına dayanmaktadır. Herhangi bir serileştirme algoritmasının kullanılması durumunda, belirli veritabanı nesnelerine erişimde iki veya daha fazla işlem arasında çakışma olasılığı sağlanır. Böyle bir durumda, bu prosedürü desteklemek için, bir geri alma işlemi gerçekleştirmek, yani bir veya daha fazla işlem aracılığıyla veritabanında yapılan değişiklikleri ortadan kaldırmak gerekir. Bu, çok kullanıcılı bir sistemde bir kişinin başkalarının varlığını hissettiği durumlardan sadece biridir.

Günlük Tutma

Modern sistemler için temel gereksinimlerden biri, harici bellekte bilgi depolamanın güvenilirliğini sağlamaktır. Özellikle, bu, DBMS'nin ana işlevlerinin, en son kararlaştırılanları geri yükleme yeteneğini içermesini sağlar.herhangi bir yazılım veya donanım hatası meydana geldikten sonra veritabanının durumu. Çoğu durumda, donanım arızaları için iki seçeneği değerlendirmek gelenekseldir:

• soft, bilgisayarın beklenmedik bir şekilde kapanması olarak yorumlanabilir (en yaygın durum acil durum elektrik kesintisidir);
• Harici ortamda depolanan verilerin kısmen veya tamamen kaybıyla karakterize edilen.

Yazılım hatalarına örnek olarak, VTYS'nin ana işlevlerinin parçası olmayan bazı özellikleri kullanmaya çalışırken sistemin çökmesi veya belirli bir işlemin tamamlanmaması nedeniyle bazı kullanıcı yardımcı programlarının çökmesi sayılabilir. İlk durum, özel bir tür yumuşak hata olarak kabul edilebilirken, ikincisi tek bir işlem kurtarma gerektirir.

Elbette, her durumda, veritabanını normal şekilde geri yüklemek için belirli miktarda ek bilgiye sahip olmanız gerekir. Başka bir deyişle, veri tabanındaki veri depolamanın güvenilirliğinin normal şekilde korunması için bilgi depolamanın fazlalığının sağlanması ve verilerin kurtarma sırasında kullanılan kısmının özellikle dikkatli bir şekilde korunması gerekir. Bu gereksiz verileri korumanın en yaygın yöntemi değişiklik günlüğüdür.

Nedir ve nasıl kullanılır?

Günlük, veritabanının özel bir parçasıdır, erişimDBMS fonksiyonlarının sayısına dahil değildir ve çok dikkatli bir şekilde desteklenir. Bazı durumlarda, farklı fiziksel ortamlarda bulunan günlüğün aynı anda iki kopyası için bile destek sağlar. Bu depolar, veritabanının ana bölümünde meydana gelen herhangi bir değişiklik hakkında bilgi alır ve farklı yönetim sistemlerinde değişiklikler çeşitli seviyelerde kaydedilebilir. Bazı durumlarda, bir günlük girişi, belirli bir mantıksal güncelleme işlemine tamamen karşılık gelir, diğerlerinde - bir harici bellek sayfasının güncellenmesiyle ilişkili minimum bir dahili işlem, bazı VTYS'ler ise iki yaklaşımın bir kombinasyonunu sağlar.

Her durumda, sözde "önceden yazma" günlük kaydı stratejisi kullanılır. Uygulandığında, herhangi bir veritabanı nesnesindeki değişikliği gösteren bir kayıt, nesne değiştirilmeden önce harici günlük belleğine girer. Access DBMS'nin işlevleri bu protokolün normal uygulamasını sağlıyorsa, günlüğü kullanmanın herhangi bir arıza durumunda veritabanını geri yükleme ile ilgili sorunları çözdüğü bilinmektedir.

Geri Alma

En basit kurtarma durumu, bireysel bir işlemin geri alınmasıdır. Bu işlem için sistem genelinde bir değişiklik günlüğü kullanmanıza gerek yoktur ve her işlem için yerel bir değişiklik işlem günlüğü kullanmanız ve ardından her işlemin sonundan başlayarak ters işlemler yaparak işlemleri geri almanız yeterlidir. kayıtlar. Bir DBMS işlevinin yapısı genellikle şunları sağlar:sadece böyle bir yapının kullanılması, ancak çoğu durumda yerel günlükler hala desteklenmemektedir ve bireysel işlemler için bile sistem genelindeki olana göre bireysel bir geri alma gerçekleştirilir ve bunun için her bir işlemin tüm kayıtları birleştirilir. ters listede.

Yazılımsal bir arıza sırasında, veritabanının harici belleği, arıza anında tamamlanmayan işlemler tarafından değiştirilmiş çeşitli nesneleri içerebilir ve ayrıca başarıyla tamamlananlar tarafından yükseltilen çeşitli nesneleri içermeyebilir. RAM arabelleklerinin kullanımı yoluyla başarısızlıktan önce, bu tür sorunlar ortaya çıktığında içeriği tamamen kaybolur. Yerel günlükleri kullanma protokolü izlenirse, harici bellekte bu tür nesnelerin değiştirilmesiyle ilgili girişler olması zorunludur.

Yumuşak arızaların meydana gelmesinden sonra kurtarma prosedürünün ana amacı, ana veritabanının harici belleğinin böyle bir durumudur; bu durum, tamamlanmış işlemlerde yapılan değişiklikler VI'da yapılırsa ortaya çıkar ve izler içermez bitmemiş prosedürler. Bu etkiyi elde etmek için, bu durumda DBMS'nin ana işlevleri, tamamlanmamış işlemlerin geri alınması ve sonuçları sonunda harici bellekte görüntülenmeyen bu işlemlerin yeniden oynatılmasıdır. Bu süreç, esas olarak günlük ve arabellek yönetiminin organizasyonu ile ilgili olan oldukça fazla sayıda incelik içerir.

Zor başarısızlıklar

Bir veritabanının ciddi bir arızadan sonra geri yüklenmesi gerektiğinde, yalnızca günlük değil, aynı zamanda veritabanının yedek bir kopyası da kullanılır. İkincisi, günlüğün doldurulması başladığında veritabanının tam bir kopyasıdır. Tabii ki, normal bir kurtarma prosedürü için günlüğün korunması gereklidir, bu nedenle daha önce belirtildiği gibi, harici bellekte korunmasına son derece ciddi gereksinimler getirilir. Bu durumda, veritabanının kurtarılması, arşiv kopyasına dayalı olarak günlüğün, arızanın meydana geldiği zamana kadar tamamlanmış olan tüm işlemleri yeniden üretmesinden oluşur. Gerekirse, bekleyen işlemleri tekrar oynatabilir ve geri yükleme prosedürünün bitiminden sonra normal çalışmasına devam edebilir, ancak çoğu gerçek sistemde bu prosedür, sabit arıza kurtarma işleminin kendisinin oldukça uzun bir prosedür olması nedeniyle gerçekleştirilmez.

Dil desteği

Modern veritabanları çeşitli diller kullanır ve amacı, işlevleri ve diğer özellikleri modern sistemlerden önemli ölçüde farklı olan erken DBMS'ler, son derece uzmanlaşmış birkaç dil için destek sağlamıştır. Temel olarak bunlar, sırasıyla veritabanı şemasını tanımlamak ve verileri işlemek için tasarlanmış SDL ve DML idi.

SDL, veritabanının mantıksal yapısını belirlemek, yani temsil edilen veritabanının belirli yapısını tanımak için kullanıldı.kullanıcılar. Öte yandan DML, veritabanına bilgi girmenize ve ayrıca mevcut verileri silmenize, değiştirmenize veya kullanmanıza izin veren eksiksiz bir bilgi işleme operatörleri kompleksi içeriyordu.

DBMS işlevleri, ilk oluşturulmasından başlayarak veritabanlarıyla normal çalışma için gerekli herhangi bir aracın varlığını sağlayan ve standart bir kullanıcı arabirimi sağlayan tek bir entegre dil için çeşitli destek türleri içerir. SQL, günümüzün en yaygın ilişkisel sistemlerinin DBMS'sinin temel işlevlerini sağlayan standart dil olarak kullanılmaktadır.

Bu nedir?

Öncelikle bu dil, DML ve SDL'nin temel işlevlerini birleştirir, yani ilişkisel bir veritabanının belirli anlamlarını belirleme ve gerekli bilgileri işleme yeteneği sağlar. Aynı zamanda, derleyicinin nesne adlarını özel olarak tutulan hizmet kataloğu tablolarına dayalı olarak kendi iç tanımlayıcılarına dönüştürmesi anlamında, çeşitli veritabanı nesnelerinin adlandırılması doğrudan dil düzeyinde desteklenir. Kontrol sistemlerinin özü, prensip olarak, tablolarla veya onların ayrı sütunlarıyla hiçbir şekilde etkileşime girmez.

SQL dili, veritabanının bütünlüğü üzerindeki kısıtlamaları belirlemenize izin veren özel araçların tam listesini içerir. Yine, bu tür kısıtlamalar özel katalog tablolarına dahil edilir ve bütünlük kontrolü doğrudan dil düzeyinde yapılır, yaniBireysel veritabanı değişiklik ifadelerini okuma sürecinde, derleyici, veritabanındaki bütünlük kısıtlamalarına dayalı olarak karşılık gelen program kodunu üretir.