Transcript หน้าที่ของระบบจัดการฐานข้อมูล

หน่วยที่ 2 (Module 2)
สถาปั ตยกรรมฐานข้อมูล
(Database Architecture)
ระบบฐานข้อมูลจะมีประโยชน์เมือ่ ผูใ้ ช้สามารถ
เข้าถึงข้อมูลหรือจัดการกับข้อมูลได้อย่างมี
ประสิทธิภาพ สถาปั ตยกรรมฐานข้อมูลมี 3
ระดับ
1. ระดับภายใน
(Internal
level)
หรือบางครั้งเรียกว่าเป็ น ระดับกายภาพ (Physical
Level) เป็ นข้อมูลเชิงนามธรรมในระดับล่างสุด
ใช้อธิบายว่าข้อมูลถูกจัดเก็บจริงๆ อย่างไร
2. ระดับแนวคิด (Conceptual level)
หรือเรียกว่าระดับ ตรรกะ (Logical Level) เป็ น
ข้อมูลเชิงนามธรรมทีใ่ ช้อธิบายว่ามีขอ้ มูลอะไรบ้าง
ทีถ่ ูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลและข้อมูลเหล่านี้ มี
ความสัมพันธ์กนั อย่างไร โดยผูใ้ ช้ไม่จาเป็ นต้องรูว้ ่า
ข้อมูลถูกจัดเก็บอย่างไร
3. ระดับภายนอก (External Level)
หรือระดับวิว (View Level) เป็ นข้อมูลเชิงนามธรรม
ระดับสูงสุด ประกอบด้วยภาพทีผ่ ูใ้ ช้แต่ละคนจะ
มองเห็นข้อมูลในส่วนทีต่ นเองได้รบั อนุ ญาตเท่านั้น
หรือวิวของตน ทั้งๆ ทีข่ อ้ มูลในฐานข้อมูลมีเป็ น
จานวนมาก
ความเป็ นอิสระของข้อมูล
(Data Independence)
คือความสามารถในการเปลีย่ นแปลงเค้าร่าง
(Schema) ในระดับหนึง่ ของฐานข้อมู ลโดย
ไม่มีผลกระทบต่อสกีมาในระดับสูงขึ้ นไป เป็ น
แนวคิดในการพัฒนาโปรแกรมให้เป็ นอิสระ
จากการเปลีย่ นแปลงโครงสร้างข้อมูล
ชนิดของระบบฐานข้อมูล
แบ่งตามจานวนผูใ้ ช้ สถานที่ต้ งั และชนิดของการใช้งาน
ได้ดงั นี้
แบ่งตามจานวนผูใ้ ช้ ได้ 2 กลุ่ม คือ
1. ผูใ้ ช้คนเดียว (Single User) เป็ นระบบฐานข้อมูลที่
สนับสนุ นการทางานของผูใ้ ช้เพียงคนเดียว ณ เวลา
หนึง่ ๆ
2. ผูใ้ ช้หลายคน (Multi User)
เป็ นระบบที่สนับสนุนการใช้งานของผูใ้ ช้หลายคน
ในเวลาเดียวกัน ถ้าผูใ้ ช้ฐานข้อมูลเป็ นกลุ่มเล็กๆ
เรียกว่า Workgroup Database ถ้าเป็ นฐานข้อมู ลที่
ใช้ท้ งั องค์กร เรียกว่า Enterprise Database
แบ่งตามสถานที่ต้ งั ของฐานข้อมูล
แบ่งได้ 2 ประเภท คือ
1. ฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ (Centralized Database)
2. ฐานข้อมูลแบบกระจาย (Distributed Database)
แบ่งตามชนิดของการใช้งานของระบบ
ฐานข้อมูล
แบ่งได้ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ฐานข้อมูล
ดาเนินการ (Operational Database) และ
ฐานข้อมูลเพือ่ สนับสนุนการตัดสินใจ (Decision
Support Database)
ฐานข้อมูลดาเนินการ
• มุ่งเน้นเป็ นฐานข้อมูลทีต่ อ้ งทาการบันทึกข้อมูล
อย่างถูกต้องแบบทันทีทนั ใด เช่น ระบบขายสินค้า
ในห้างสรรพสินค้าจะต้องบันทึกรายการทันทีเมือ่ มี
การขายสินค้า
ฐานข้อมูลเพือ่ สนับสนุ นการตัดสินใจ
•มุ่งเน้ นที่จะให้ สารสนเทศเพื่อสนับสนุนการทา
กลยุทธิ์และการตัดสินใจให้ กบั ผู้บริหาร
ระดับกลางและระดับสูง ข้ อมูลที่ต้องการเป็ น
ข้ อมูลในรูปแบบข้ อมูลสรุป
หน้าที่ของระบบจัดการฐานข้อมูล
(Database Management System : DBMS)
1. การจัดการพจนานุ กรมข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูล จะทาการจัดเก็บ
นิยามของข้อมูล และความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลไว้
ในพจนานุ กรมข้อมูล (Data Dictionary)
1. การจัดการพจนานุ กรมข้อมูล (ต่อ)
โดยระบบจัดการฐานข้อมูลจะใช้พจนานุ กรมข้อมู ล
เพือ่ ค้นหาโครงสร้าง ส่วนประกอบ และ
ความสัมพันธ์ของข้อมูลทีต่ อ้ งการ หากมีการ
เปลีย่ นแปลงโครงสร้างฐานข้อมูลจะถูกบันทึกไว้โดย
อัตโนมัติในพจนานุ กรมข้อมูล
2. การจัดเก็บข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูลจะสร้างโครงสร้างที่
จาเป็ นต่อการจัดเก็บข้อมูล รวมถึงการจัดเก็บ
กฎเกณฑ์ต่างๆ ทีใ่ ช้ในการตรวจสอบบูรณภาพ
ของข้อมูลด้วย
3. การแปลงและนาเสนอข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูลจะทาการแปลงข้อมูลที่ได้
รับเข้ามา เพือ่ ให้สอดคล้องกับโครงสร้างในการ
จัดเก็บข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูลจะแปลง
ความต้องการเชิงตรรกะของผูใ้ ช้ ให้เป็ นคาสังที
่ ่
สามารถดึงข้อมูลทางกายภาพทีต่ อ้ งการ
4. การจัดการระบบความมันคง
่
ระบบจัดการฐานข้อมูลจะสร้างระบบรักษาความ
มันคง
่ โดยการกาหนดรายชื่อผูม้ ีสิทธิ์เข้าใช้ระบบ
และความสามารถในการใช้ระบบ เช่น การอ่าน
เพิม่ ลบ หรือแก้ไขเปลีย่ นแปลงข้อมูล การจัดการ
ระบบความมันคงมี
่
ความสาคัญมากในระบบ
ฐานข้อมูลทีม่ ีผูใ้ ช้หลายคน
5. การควบคุมการเข้าถึงข้อมูลของผูใ้ ช้หลายคน
ระบบฐานข้อมูลจะใช้อลั กอริทึมทีเ่ หมาะสม
เพือ่ ทาให้แน่ใจว่าผูใ้ ช้หลายคนสามารถเข้าใช้
ฐานข้อมูลในภาวะพร้อมกัน และยังคงความ
ถูกต้องของข้อมูลในฐานข้อมูลไว้ได้
6. การเก็บสารองและกูค้ ืนข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูลจะมีโปรแกรมเพือ่ สนับสนุ น
การสารองและกูค้ ืนข้อมูล เพือ่ ทาให้แน่ใจในความ
ปลอดภัยและความมันคงของข้
่
อมูลในระบบ ระบบ
จัดการฐานข้อมูลจะทาการกูข้ อ้ มูลในฐานข้อมูลคืน
มาหลังจากระบบเกิดความล้มเหลว (Failure) เช่น
กระแสไฟฟ้ าขัดข้อง เป็ นต้น
7. การควบคุมความถูกต้องของข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูลจะสนับสนุ นและควบคุม
ความถูกต้องของข้อมูล ตั้งแต่การลดความซ้ าซ้อน
ของข้อมูล ไปจนถึงความไม่สอดคล้องกันของ
ข้อมูล ความสัมพันธ์ของข้อมูลทีเ่ ก็บใน
พจนานุ กรมข้อมูลจะถูกนามาใช้ในการควบคุม
ความถูกต้องของข้อมูลด้วย
8. ภาษาที่ใช้ในการเข้าถึงฐานข้อมูลและ
การเชื่อมต่อกับโปรแกรมประยุกต์
ระบบจัดการฐานข้อมูลสนับสนุ นการเข้าถึงข้อมูล
โดยผ่านภาษาคิวรี (query language) คือคาสังที
่ ใ่ ช้
ในการค้นคืนข้อมูลจากฐานข้อมูล โดยภาษาคิวรี
ผูใ้ ช้เพียงบอกว่าทา “อะไร” โดยไม่ตอ้ งรูว้ ่า “ทา
อย่างไร”
ภาษาคิวรี แบ่งตามหน้าที่ได้ 3 ส่วนคือ
1. ภาษาทีใ่ ช้ในการนิยามข้อมูล (Data Definition
Language : DDL)
เป็ นภาษาทีใ่ ช้ในการกาหนดสกีมาของฐานข้อมูล
(Database Schema) ซึ่งได้แก่ คาสังที
่ ใ่ ช้กาหนด
โครงสร้างการออกแบบฐานข้อมูล คาสังที
่ ่เขียน
ด้วย DDL จะเกิดเป็ น พจนานุ กรมข้อมูล
2. ภาษาทีใ่ ช้จดั การข้อมูล
(Data Manipulation Language : DML)
การจัดการข้อมูล หมายถึง การค้นคืนข้อมูลจาก
ฐานข้อมูล ประกอบด้วย
• การเพิม่ ข้อมูลลงในฐานข้อมูล
• การลบข้อมูลทีม่ ีอยู่ในฐานข้อมูล
• การเปลีย่ นแปลงแก้ไขข้อมูลในฐานข้อมูล
ภาษาที่ใช้ในการจัดการข้อมูล (DML)
แบ่งเป็ น 2 ชนิด คือ
• ภาษาทีเ่ ป็ นกระบวนคาสัง่ DML (procedural DML)
ในการใช้งานผูใ้ ช้ตอ้ งกาหนดว่าต้องการข้อมูลอะไร
มีวิธีการทีจ่ ะให้ได้ขอ้ มูลเหล่านั้นได้อย่างไร
• ภาษาทีไ่ ม่เป็ นกระบวนคาสัง่ (nonprocedural DML)
ผูใ้ ช้กาหนดว่าต้องการข้อมูลอะไร โดยไม่ตอ้ งบอก
วิธีการทีจ่ ะให้ได้ขอ้ มูลเหล่านั้น
3. ภาษาสาหรับการควบคุมข้อมูล
(Data Control Language : DCL)
เป็ นภาษาทีใ่ ช้ ในการควบคุมความถูกต้ องของข้ อมูล
ควบคุมภาวะการใช้ ข้อมูลพร้ อมกันจากผู้ใช้ หลายคน
ในเวลาเดียวกัน และคาสั่ งควบคุมความปลอดภัยของ
ข้ อมูล การให้ สิทธิอานาจแก่ ผ้ ูใช้ แต่ ละคนในการเรียกดู
หรือปรับปรุงข้ อมูล
9. การติดต่อสือ่ สารกับฐานข้อมูล
ระบบจัดการฐานข้อมูลทีท่ นั สมัยจะสนับสนุ นการ
ติดต่อสือ่ สารกับฐานข้อมูลผ่านเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต โดยใช้บราวเซอร์ เช่น Explorer หรือ
Netscape เป็ นต้น
บุคลากรที่เกีย่ วข้องกับฐานข้อมูล
• นักเขียนโปรแกรม เป็ นผูเ้ ชี่ยวชาญด้าน
คอมพิวเตอร์ทีท่ าการติดต่อกับระบบ
ฐานข้อมูลโดยการใช้คาสัง่ DML ซึ่งฝังตัวใน
โปรแกรมภาษาหลักทีใ่ ช้ในการเขียนโปรแกรม
เช่น ภาษาโคบอล ปาสคาล ซี เป็ นต้น
บุคลากรที่เกีย่ วข้องกับฐานข้อมูล (ต่อ)
• ผู้ใช้ เพื่อการวิเคราะห์ต่าง ๆ ผู้ใช้ ประเภทนี้จะทาการ
ติดต่อกับระบบฐานข้ อมูลโดยใช้ ภาษาคิวรีเพื่อทาการ
สารวจข้ อมูลต่างๆ ในฐานข้ อมูล เช่น นักวิเคราะห์ระบบ
• ผู้ใช้ ท่วั ไป เป็ นผู้ใช้ ท่ไี ม่มีความเชี่ยวชาญในระบบ
คอมพิวเตอร์ ทาการติดต่อกับระบบฐานข้ อมูลผ่านทาง
โปรแกรมประยุกต์ การใช้ งานจะอยู่ในรูปของเมนูให้
เลือก
บุคลากรที่เกีย่ วข้องกับฐานข้อมูล (ต่อ)
• โอเปอร์เรเตอร์ คือ กลุ่มผู้ใช้ ท่จี ะทาการใส่ข้อมูล
อย่างเดียว กลุ่มนี้ไม่จาเป็ นต้ องมีความรู้ใดๆ
เกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์
• ผู้ใช้ พิเศษ คือ กลุ่มผู้ใช้ ท่นี าระบบข้ อมูลไปใช้ ใน
ลักษณะงานที่ไม่ใช่งานประมวลผลข้ อมูล เช่น การ
สร้ างโปรแกรมช่วยการออกแบบ การสร้ างระบบฐาน
รอบรู้และระบบผู้เชี่ยวชาญ
บุคลากรที่เกีย่ วข้องกับฐานข้อมูล (ต่อ)
• ผู้บริหารฐานข้ อมูล (Database Administrator : DBA)
เป็ นผู้ท่ที าหน้ าที่ควบคุมการบริหารงานของระบบ
ฐานข้ อมูลทั้งหมด ตัดสินใจรวมข้ อมูลเข้ าไว้ ในระบบ
การจัดเก็บข้ อมูล การใช้ เทคนิคในการเรียกใช้ ข้อมูล
กาหนดระบบความปลอดภัย ระบบสารองและการกู้
ประสานงานให้ คาปรึกษา ปรับปรุงฐานข้ อมูลให้
ทันสมัย
ข้อดีและข้อเสียในการใช้ระบบฐานข้อมูล
ข้อดี
1. ทาให้ ข้อมูลสามารถใช้ ร่วมกันได้
2. สามารถควบคุมความปลอดภัยของข้ อมูลได้ ดี
3. การพัฒนาและบารุงรักษา สามารถกาหนดให้ เป็ นไป
ตามมาตรฐานได้
4. ลดความซา้ ซ้ อนของข้ อมูล
5. สามารถหลีกเลี่ยงความไม่สอดคล้ องกันของข้ อมูล
ข้อดี (ต่อ)
6. สามารถรักษาความถูกต้ องของข้ อมูลในระบบ
7. มีความเป็ นอิสระของข้ อมูล
8. มีทฤษฎีท่สี นับสนุนการทางานที่ชัดเจน โดยเฉพาะ
อย่างยิ่งในระบบฐานข้ อมูลเชิงสัมพันธ์
ข้อเสีย
1.
2.
3.
4.
ระบบมีความซับซ้ อน
มีค่าใช้ จ่ายสูงขึ้น
ต้ องใช้ ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม
หากระบบเกิดความล้ มเลว จะทาให้ มีผลกระทบกับ
การทางานขององค์กรอย่างกว้ างขวาง
5. การกู้คืนทาได้ ยาก ต้ องใช้ เครื่องมือต่างๆ มากขึ้น
สรุป
ระบบฐานข้อมูลเป็ นทีน่ ยิ มใช้อย่างแพร่หลาย
เนือ่ งจากข้อดีมีมากกว่าข้อเสีย