Физическая организация бд.

Это структура хранения баз данных на сети.

Система физического доступа к базам данных.

словарь

данных пользовательские данные

Стратегический сектор – это программа, которую преобразует запрос в эффективную для исполнения форму.

Программа управления буферами – контролирует обмен информации между оперативной памятью и диском.

Диспетчер файлов – программа, управляющая размещением файлов на диске.

Словарь данных – это часть СУБД, определяющая структуру пользовательских данных и возможность их использования.

Пользовательские данные – содержимое таблиц.

Устройство дисковода.

Механизм доступа цилиндр

Поверхнос-

ти дисков

несущий

вал

записывающая (считывающая) головка.

Цилиндр – совокупность дорожек с одинаковым порядковым номером на разных поверхностях дисков.

Дорожка разбита на блоки.

Блок – это физическая запись – это минимальная единица данных на диске.

Информация с диска считывается полностью блоками, каждый блок имеет свой Nnk.

блок

п-дорожка

0 – дорожка

Адрес записи.

№цилиндра №головки №блока

Время считывания

Факторы, влияющие на быстродействие дисковода.

1. Время установки головки примерно 12 – 15 мс (А). Это время, которое требуется переместить головки.

2. Время активизации головки (то есть по №головки нужная головка переводится в активное состояние).

3. Время поворота диска зависит от скорости вращения диска. Средняя задержка вращения =R/2, где R – время полного поворота диска.

4. Скорость обмена данными между ОЗУ и диском ( примерно несколько килобайт в секунду).

В ремя доступа к данным:

Г де D – скорость обмена данными между ОЗУ;

L - длина блока данных, байт.

Форментация – уплотнение данных.

Форматы хранения данных на диске.

Область записи 1 область данных п

са

а

номер

данные

а

номер

данные

ззз

Ф ц г цп

Ф п г З дк дд цп

СА – собственный адрес

• индексная метка – обозначает начало и конец каждой дорожки

Ф – флаг

Ц – номер цилиндра

Г – номер головки

ЦП – проверочный элемент циклического кода ( чтобы избежать возникновение сбоев

А - адресный маркер

з – зазор (пустое место), чтобы процессор успевал обрабатывать данную информацию

З – номер записи

ДК – длина ключа

ДД – длина данных

Физические записи на диске фиксированной длины или переменной; блокированной и деблокированной.

1. Блокированная запись – это записи, в которых один блок информации соответствует одной логической записи

Номер ключ данные - фиксированной длины

данные

2. Деблокированная запись – это запись, в которой один блок информационный соответствует двум логическим записям

Организация файлов и способы адресации.

Организация файлов:

1. Последовательная. Все записи упорядочиваются по значению первичного ключа. Пользователь, обращается к записи, и система читает весь файл последовательно, чтобы добраться до записи.

2. Индексно-последовательная. Позволяет обращаться как последовательно, так и напрямую. С помощью индексных таблиц.

Индексная таблица:

№ цилиндра	Мах ключ
0	25
1	60
…	…
…	…
N	2063

№ дорожки	Мах ключ
0	40
…
N

Система считывает первичный ключ и сравнивает с максимальным ключом, определяя сначала № цилиндра, затем № дорожки.

Недостатком является то, что к каждой записи приходится обращаться дважды (обращение к диску)

3. Прямая. Существует определённый алгоритм (это алгоритм хэмирования – вычисление физического адреса записи на использование значения ключа)

№стр = 2000 строк; число записей в блоке: №бл = 500 байт; Vстр = 100 байт; Vотв пам = 30 бл; система отводит на 20% больше.

Отношение реально отводимой памяти к отводимой получило название коэффициент нагрузки.

R – относительный адрес записи (относительно начала файла)

В итоге адрес = НА + R , где НА – начальный адрес.

В случае записи:

I ищем до тех пор, пока не найдем свое место. Этот метод называется методом квадратных частных.

Администрирование базы данных.

Задача администрирования:

1. обеспечение выполнения требований конечных пользователей; отслеживает частоту обращений пользователей к базам данных; отслеживает время отклика на их приложения; и администратор обучает пользователей

2. обеспечение защиты целостности базы данных: контроль доступа к БД и контроль обновления данных.

3. Определение процедуры резервного копирования и восстановления; оповещает пользователей о сбое; для предупреждения сбойных систем разрабатывает тесты и анализирует их результаты.

Жизненный цикл программного обеспечения.

Проверка:

1.БД выполнена без нарушения целостности. Внешние ключи не равны нулю, повтор первичных ключей не должен быть.

2.Приложение правильно взаимодействует с БД.

3.Рабочие характеристики системы удовлетворяют потребностям пользователя.

4.Когда и в каких случаях БД функционируют не так как ожидается.

5.Поддержка функционирования БД:

• управление ресурсами

• прогноз будущих потребностей в оборудовании

• поддержка изменения информационной системы

• резервное копирование

Существуют специальные средства мониторинга, отслеживающие следующие средства:

• число операций чтения записи, выполняемое за определенный промежуток времени

- число транзакций за определенный промежуток времени

- троссировка – это пошаговая проверка некоторых операций. Используется системный журнал.