ระบบจัดการฐานข้อมูล

1

ระบบจัดการฐานข้อมูล

ระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System) หรือที่เรียกว่า ดีบีเอ็มเอส (DBMS) เป็นกลุ่มโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในระบบติดต่อระหว่างผู้ใช้กับฐานข้อมูล เพื่อจัดการและควบคุมความถูกต้อง ความซ้ำซ้อน และความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูล ซึ่งต่างจากระบบแฟ้มข้อมูลที่หน้าที่เหล่านี้จะเป็นหน้าที่ของโปรแกรมเมอร์ ในการติดต่อกับข้อมูลในฐานข้อมูลไม่ว่าจะด้วยการใช้คำสั่งในกลุ่มดีเอ็มแอล (DML) หรือ ดีดีแอล (DDL) หรือจะด้วยโปรแกรมต่างๆ ทุกคำสั่งที่ใช้กระทำกับข้อมูลจะถูกดีบีเอ็มเอสนำมาแปล (คอมไพล์) เป็นการปฏิบัติการ (Operation) ต่างๆ ภายใต้คำสั่งนั้นๆ เพื่อนำไปกระทำกับตัวข้อมูลภายในฐานข้อมูลต่อไป สำหรับส่วนการทำงานตางๆ ภายในดีบีเอ็มเอสที่ทำหน้าที่แปลคำสั่งไปเป็นการปฏิบัติการต่างๆ กับข้อมูลนั้น ประกอบด้วยส่วนการปฏิบัติการดังนี้

หน้าที่ของระบบจัดการฐานข้อมูล

·         แปลงคำสั่งที่ใช้จัดการกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล ให้อยู่ในรูปแบบที่ฐานข้อมูลเข้าใจ

·         นำคำสั่งต่าง ๆ ซึ่งได้รับการแปลแล้ว ไปสั่งให้ฐานข้อมูลทำงาน เช่น การเรียกใช้ (Retrieve) จัดเก็บ (Update) ลบ (Delete) เพิ่มข้อมูล (Add) เป็นต้น

·         ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล โดยจะคอยตรวจสอบว่าคำสั่งใดที่สามารถทำงานได้ และคำสั่งใดที่ไม่สามารถทำงานได้

·         รักษาความสัมพันธ์ของข้อมูลภายในฐานข้อมูลให้มีความถูกต้องอยู่เสมอ

·         เก็บรายละเอียดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลภายในฐานข้อมูลไว้ในพจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary) ซึ่งรายละเอียดเหล่านี้มักจะถูกเรียกว่า เมทาเดตา (MetaData) ซึ่งหมายถึง "ข้อมูลของข้อมูล"

·         ควบคุมให้ฐานข้อมูลทำงานได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพ

·         ควบคุมสถานะภาพของคอมพิวเตอร์ในการแปลสถาพฐานข้อมูล ส.ท

2

แนวคิดเกี่ยวกับฐานข้อมูล

1.            ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันมาจัดเก็บในที่เดียวกันซึ่งแต่เดิมถูกจัดเก็บอยู่ในแต่ละแฟ้มข้อมูลเป็นระบบแฟ้มข้อมูลฐานข้อมูลมีความจำเป็นในการแก้ปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากระบบแฟ้มข้อมูล ได้แก่ความซ้ำซ้อนของข้อมูล ความขัดแย้งของข้อมูลความยากในการแก้ไขและบำรุงรักษาการผูกติดกับข้อมูล การกระจายของข้อมูล และการใช้ประโยชน์จากข้อมูลลดลง

2.            ในงานฐานข้อมูลจำเป็นต้องเข้าใจหลักการฐานข้อมูลให้ถูกต้อง ตรรกะ คือสิ่งที่โปรแกรมหรือผู้ใช้เห็น กายภาพเป็นสิ่งที่ระบบปฏิบัติการเห็น ฐานข้อมูล คือที่เก็บรวบรวมข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล สคีมา คือ โครงสร้างฐานข้อมูลอินสแตนซ์ คือ เนื้อข้อมูล แบบจำลองข้อมูล คือโครงสร้างข้อมูลระดับตรรกะที่นำเสนอข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลให้ผู้ใช้เห็นเอนทิตี คือ สิ่งที่เราสนใจเก็บข้อมูลเกี่ยวข้องด้วยแอตทริบิวต์ คือคุณลักษณะของเอนทิตี

3.             ระบบฐานข้อมูลมีองค์ประกอบที่สำคัญ คือ ฐานข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูล และบุคลากร โดยบุคลากรที่มีบทบาทสำคัญในการจัดการการบริหารฐานข้อมูล  คือผู้บริหารฐานข้อมูล

4.            คุณลักษณะของระบบฐานข้อมูล คือ มีความซ้ำซ้อนของข้อมูลน้อยสุดมีความถูกต้องของข้อมูลสูงสุด มีความปลอดภัยของข้อมูลสูงสุดมีความเป็นอิสระของข้อมูล และมีการควบคุมจากศูนย์กลาง

แนวคิดเกี่ยวกับระบบจัดการฐานข้อมูล

1.            ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือดีบีเอ็มเอส คือ ซอฟต์แวร์ที่ใช้จัดการฐานข้อมูลทำหน้าที่เกี่ยวกับการนิยามข้อมูล การจัดการข้อมูลการดูแลความปลอดภัยและความถูกต้องของข้อมูล การฟื้นสภาพข้อมูลและควบคุมภาวะพร้อมกันการจัดทำพจนานุกรมข้อมูล

2.            ระบบจัดการฐานข้อมูลมีประโยชน์ต่อฐานข้อมูลดังนี้ คือ ความเป็นอิสระของข้อมูลความปลอดภัยของข้อมูล การกำหนดสิทธิในการใช้ข้อมูลการฟื้นสภาพข้อมูลอัตโนมัติ

3

เมื่อระบบเกิดความเสียหายการดูแลผู้ใช้หลายคนให้สามารถทำงานพร้อมกัน การใช้ข้อมูลร่วมกันและการควบคุมความถูกต้องของข้อมูล

3.            ระบบจัดการฐานข้อมูลมีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ ส่วนการจัดการฐานข้อมูลส่วนประมวลผลสอบถาม ส่วนแปลภาษานิยามข้อมูล และส่วนรหัสออบเจกต์ของโปรแกรมประยุกต์

4.            ภาษาหลักที่ใช้ในระบบจัดการฐานข้อมูล คือ ภาษานิยามข้อมูลและภาษาจัดการข้อมูลภาษานิยามข้อมูลใช้สำหรับกำหนดโครงสร้างฐานข้อมูลภาษาจัดการข้อมูลใช้สำหรับสอบถามข้อมูลเพิ่มข้อมูล ลบข้อมูลเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลที่อยู่ในฐานข้อมูลเกณฑ์หลักที่ใช้ในการจำแนกประเภทของระบบจัดการฐานข้อมูล คือ แบบจำลองข้อมูล

5.            สถาปัตยกรรมไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์มี 2 ส่วนที่สำคัญ คือเซอร์ฟเวอร์หรือแบ็กเอนด์หรือเครื่องให้บริการและไคลเอ็นต์หรือฟรอนเอนด์หรือเครื่องใช้บริการโดยเครื่องให้บริการฐานข้อมูลจะต้องมีระบบจัดการฐานข้อมูลอยู่ที่เครื่องเซอร์ฟเวอร์การใช้งานฐานข้อมูลแบบไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์มี 3 ลักษณะ คือไคล์เอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบเอสคิวแอล ไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบเมสเซสและไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์แบบ 3 ระดับชั้น

แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างฐานข้อมูล

1.            โครงสร้างฐานข้อมูลหรือสถาปัตยกรรมฐานข้อมูลแบ่งเป็น 3 ระดับ คือ ระดับภายนอกระดับแนวคิด และระดับภายใน การแบ่งโครงสร้างฐานข้อมูลออกเป็น 3 ระดับนี้ทำให้เกิดความเป็นอิสระของข้อมูล

2.            โครงสร้างฐานข้อมูลระดับภายนอกเป็นระดับการมองข้อมูลภายในฐานข้อมูลสำหรับผู้ใช้แต่ละคนโครงสร้างฐานข้อมูลระดับแนวคิดเป็นระดับของการออกแบบฐานข้อมูลโครงสร้างฐานข้อมูลระดับภายในเป็นระดับของการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลจริงๆ

3.             ความเป็นอิสระของข้อมูล หมายถึงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขโครงสร้างข้อมูลในระดับภายในหรือระดับแนวคิดจะไม่มีผลกระทบต่อโปรแกรมที่ผู้ใช้ใช้งานอยู่ในระดับภายนอก

4

4.             การแปลงรูปเป็นการเชื่อมมุมมองจากสถาปัตยกรรมในระดับที่สูงกว่าไปยังระดับที่ต่ำกว่าการเชื่อมมุมมองระหว่างระดับภายนอกกับระดับแนวคิดเพื่อให้ผู้ใช้ฐานข้อมูลมีมุมมองข้อมูลที่แตกต่างกันได้การเชื่อมมุมมองระหว่างระดับแนวคิดกับระดับภายในเพื่อนำโครงสร้างของข้อมูลที่กำหนดในระดับแนวคิดมากำหนดโครงสร้างของเรคอร์ดและฟิลด์ที่จะนำไปจัดเก็บการแปลงรูปทำโดยระบบจัดการฐานข้อมูลหรือดีบีเอ็มเอส

แบบจำลองข้อมูล

1.            แบบจำลองข้อมูล คือโครงสร้างข้อมูลระดับตรรกะที่นำเสนอข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลให้ผู้ใช้เห็นและเข้าใจได้

2.             แบบจำลองข้อมูลแบบสัมพันธ์นำเสนอในรูปตารางมีการเชื่อมโยงข้อมูลถึงกันโดยใช้ค่าของคีย์ มีภาษที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นแบบจำลองที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน

3.             แบบจำลองข้อมูลแบบไฮราคีนำเสนอในรูปของโครงสร้างต้นไม้มีความสัมพันธ์ของเรคอร์ดในฐานข้อมูลแบบพาเรนต์-ไชลด์เป็นแบบหนึ่งต่อหลายสร้างความสัมพันธ์ด้วยการใช้ตัวชี้

4.             แบบจำลองข้อมูลแบบเครือข่ายนำเสนอในรูปมัลติลิสต์มีความสัมพันธ์ของเรคอร์ดในฐานข้อมูลแบบพาเรนต์-ไชลด์เป็นแบบหนึ่งต่อหลายแบบจำกัดมีการเชื่อมโยงเซตของเรคอร์ดด้วยตัวชี้สามารถแก้ปัญหาความสัมพันธ์แบบหลายต่อหลายได้

5

รายชื่อระบบจัดการฐานข้อมูล

ระบบจัดการฐานข้อมูลที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน

·         ออราเคิล (Oracle)

·         ไอบีเอ็ม ดีบีทู (IBM DB2)

·         ไมโครซอฟท์ ซีควลเซิร์ฟเวอร์ (Microsoft SQLServer)

·         ไซเบส (Sybase)

·         แคเช่ (Cache')

·         PostgreSQL

·         Progress

·         มายเอสคิวแอล (MySQL)

·         Interbase

·         Firebird

·         Pervasive SQL

·         แซพ ดีบี (SAP DB)

·         ไมโครซอฟท์ แอคเซส (Microsoft Office Access)

·         โลตัส (Lotus)

·         พาราดอกซ์ (Paradox)

·         (FoxPro)