تاریخچه بانک های اطلاعاتی:
نسل‌های ذخیره‌سازی Data base
1- نسل اول(فایلهای ساده ترتیبی)
- فایلهای ساده ترتیبی مانند نوار مغناطیسی
- فایل فیزیکی و فایل منطقی یکی است دارای ساختار یکسانی بودند.
- برای ایجاد عملیات بهنگام‌سازی فایل دیگری(پدر) ایجاد می شود و فایل قبلی به نام old ذخیره شده است.به همین دلیل تکرار ذخیره سازی بسیار زیاد است.
- ساختار فایل ترتیبی بوده است
- نرم افزاری برای مدیریت وجود نداشته است.
- طراحی مشخصات فیزیکی بر عهده کاربر است.
-هر گونه تغییر در ساختار داده یا رسانه ذخیره سازی باعث تغییر در برنامه می شود.
فایل فیزیکی:
فایل فیزیکی فایلی است که طراحی می شود و در پایین ترین سطح ممکن قرار دارد.
فایل منطقی:
فایل منطقی دیدی از همان فایل فیزیکی است که در بالاترین سطح یعنی همان کاربر عادی می باشد.
2- نسل شیوه‌های دستیابی Access method
در این نسل حافظه های جانبی از نوع دیسک اختراع شد به همین دلیل شیوه ی دست یابی به صورت مستقیم شد و نه تر تیبی
با بوجود آمدن رسانه های مستقیم این نسل بوجود آمد.
- نرم افزار واسطی جهت شیوه دستیابیA.M
- جدا شدن نسبی فایل منطقی از فیزیکی
- کاربر همچنان درگیر مسائل فیزیکی است
-افزونگی بالا است.
- نرم افزاری برای مدیریت سیستم وجود ندارد.
3- نسل سوم: نسل مدیریت داده‌ها
- نرم افزار کاملتری از نرم افزارهای شیوه دستیابی به عنوان واسط برنامه کاربردی فایلهای محیط فیزیکی ایجاد شد.
- فایلهای منطقی متعددی می توانند از داده های فیزیکی مشترک استفاده کنند.
- کاربران در یک محیط انتزاعی (Abstract) کار می‌کنند.
- صحت داده های ذخیره شده تا حدی تامین می شود.
- ترکیبی از انواع ساختارهای فایل به کار گرفته می شود.
-بازیابی به کمک چند کلید (Multi key retrieval) امکان پذیر است.
4- نسل چهارم:(DBMS) data base manager system
- در این نسل نرم افزار پیچیده ای به نام سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی (dbms) واسط است بین برنامه‌های کاربردی و محیط فیزیکی
-در این نسل برنامه های کاربردی از جنبه های و خصوصیات محیط فیزیکی ذخیره سازی مستقل شده اند که اصطلاحا به آن استقلال داده فیزیکی می گویند.
- چند سطحی بودن بانک های اطلاعاتی و معماری ANSI
مهمترین ویژگی این نسل چند سطحی شدن معماری بانک است .oracle ,access, sql server وغیره که همگی dbms هستند .
5- نسل پنجم: نسل معروف (knowledge base)
استنتاج - هوش مصنوعی - سیستمهای خبره- پردازش زبان طبیعی
Entity: (موجودیت) هر شی یا اشیاء یا هرچیزی را که بخواهیم اطلاعاتی را روی آن ذخیره کنیم .
صنعت خاصه: خصوصیات یک موجودیت را صفات خاصه می‌گویند ذخیره کنیم مانند نام و شماره دانشجویی.
Information: داده‌ها پس از اینکه مورد تفسیر قرار گرفتند تبدیل به اطلاعات می‌شوندو
رابطه (Relation ship)
رابطه بین موجودیت Relation ship
نکته: موجودیتها رابطه دارند.
موجودیت ها می‌تواند باهم رابطه داشته باشند.
فیلد: فیلد همان صفات خاصه
رکورد: نمونه‌ای از یک Entity
فایل: مجموعه‌ای از رکوردها که entity را شامل می‌باشند فایل گویند.
ممکن است یک موجودیت با خودش رابطه داشته باشد.
انواع رابطه Relation ship
رابطه یک به یک
رابطه یک چند
رابطه چند به چند ترکیبی از یک به چند و چند به یک می‌باشد
نکته: رابطه چند به چند قابل چند پیاده سازی نیست.
مقدار
صفت خاصه
موجودیت
برای نمایش رابطه بین Entity ها از نمودارهایی به نام ER استفاده می شود.
فضای اطلاعاتی: فضای اطلاعاتی 3 بعدی است.به صورت روبرو:
دام ارتباط(Connection trap)
S2 قطعه p3 را تهیه میکند
قطعه p3در پروژهj4 بکار می‌رود.
s2 برای پروژه j4 قطعه تهیه میکند.
S2 قطعه p3 را برای پروژهj4 (غ).
استنتاج غلطی که از نمودار ER بوجود می‌آید دام ارتباط می‌گویند.
ممکن است با استفاده از نمودارهای ER استنتاج های غلط استخراج شود.
صفت خاصه ی مشترک:
در بسیاری از موجودیت های یک بانک صفات خاصه ی مشترکی پیدا می شود که این صفات را به ارث می برند.
مثلا در دانشگاه دانشجو و مدرس و درس دارای نام هستند.
تعریف data base :
بانک اطلاعاتی مجموعه ای است از داده های ذخیره شده در مورد انواع موجودیت ها یا انواع entity ها یک محیط عملیاتی و ارتباط نین انها به صورت مستمر و مبتنی بر یک ساختار تعریف شده به صورت صوری با حداقل افزونگی تحت کنترل متمرکز و مورد استفاده ی یک یا چند کاربر به طور اشتراکی وهمزمان.
تعریف شده به صورت صوری : یعنی اینکه کاربر داده های خود را ان طور که می بیند ذخیره کند ویک دید انتزاعی باید داشته باشد.
به صورت مستمر و مبتنی بر یک ساختار:یعنی داده های عملیاتی در یک ساختار به خصوص ذخیره شود مجتمع بودن بانک باعث می شود افزونگی کاهش یابد.
تحت کنترل متمرکز: یعنی اینکه داده ها توسط یک سیستم مرکزی کنترل شود که در این صورت امنیت سیستم کنترل شود.
حسن و مزایای اشتراکی شدن :
< >عدم افزونگیامنیت (کنترل متمرکز)استفاده ی بهینه و سرعت بالا در اطلاعاتروش ایجاد پایگاه داده:
1- فایل کلاسیک (غیربانکی)
2- روش بانکی
فایل کلاسیک:
در این روش برای هر برنامه ی کاربردی یک فایل وجود دارد و برای هر فایل نیز باید یک سیستم فایل نوشته شود. در این سیستم تجمع داده وجود ندارد در این سیستم ارث بری وجود ندارد در این روش اگر ساختار فایل تغییر کند برنامه ها نیز باید تغییر کند.
بانکی:
در این روش وحدت ذخیره سازی وجود دارد ولی هر کاربر دید خاصی از داده ها دارد در این روش تغییر کردن فایل تاثیری بر روی برنامه های کاربردی ندارد به دلیل اینکه فقط یک فایل به وجود می آید داده ها مجتمع هستند دراین روش مهمترین قسمت سیستم DBMS است.
اجزاء و عناصر اصلی محیط بانک
1- سخت افزاهای مورد نیاز
سخت افزار مورد نیاز بستگی به نوع بانک دارد که معمولا موارد زیر مورد نیاز است:
< >یک ماشین محاسبه گر که معمولا کامپیوتر است(سخت افزار پردازنده مرکزی)یک سخت افزار ذخیره سازی(حافظه های جانبی)در صورت امکان سخت افزار ارتباطی (برای بانکهای شبکه ای) 2- نرم افزار:
نرم‌افزار کاربردی: کاربر با سیستم DB ارتباط برقرار میکند
نرم‌افزار سیستم: که همان DBMS ارتباط برقرار میکند
3- کاربر: افرادی که با بانک در ارتباط هستند:
DA: مدیر داده: مسئول داده ها یک مدیر است نه یک فرد فنی
شخصی است که کنترل داده های سازمان را به عهده دارد این فرد مشخص می کند که سازمان باید چه داده هایی داشته باشد. رابطه بین داده ها را درک میکند جدای از اینکه داده ها دستی باشند یا کامپیوتری این فرد یک مدیر است و نه یک فرد فنی
DBA: ( به مدیریت Data base گفته می‌شود که اداره کننده بانک می‌باشند)
مدیر بانک اطلاعاتی یک شخص فنی است که مسئول پیاده سازی تصمیمات مدیر داده است.