عنوان

مقایسه ی سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی با سیستم مدیریت فایل برای ذخیره سازی اطلاعات

عنوان انگليسي

Database Management Systems Versus File Management Systems

كلمات كليدي

Database, RDBMS, File, FMS, OODBMS, ORDBMS

بانک اطلاعاتی، پرونده، سیستم مدیریت، رابطه

مؤلف

Dale Elizabeth Corey

مرجع

http://www.sqlservercentral.com

سطح

متوسط

مترجم

مهدي عبداللهي

تاريخ انتشار

17 مهر 1389 (تاریخ انتشار مقاله ی اصلی 27 ژوئن 2003)

تعداد صفحه

5

فايل هاي ضميمه
مطالب مرتبط

دانلود متن مقاله

 

مقدمه ی مترجم

این مقاله را در پاسخ به درخواست یک دانشجوی کامپیوتر ترجمه کردم. هر چند که تاریخ انتشار مقاله ی اصلی در زمان انتشار این ترجمه مربوط به 7 سال پیش است لیکن به دلیل پایه ای بودن محتوای مطلب، می تواند به عنوان مرجع مطالعه استفاده شود.

 

مقایسه سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی با سیستم مدیریت فایل برای ذخیره سازی اطلاعات

یک سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی (DMS=Database Management System) ترکیبی از نرم افزار کامپیوتر، سخت افزار و اطلاعاتی است که برای نگهداری الکترونیکی داده ها توسط کامپیوتر طراحی شده است. دو حالت سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی DBMS ها و FMS ها هستند. به زبان ساده یک سیستم مدیریت فایل (FMS=File Management System) می تواند یک سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی هم باشد که اجازه ی دسترسی به فقط یک فایل یا جدول منفرد را در یک لحظه به ما می دهد. سیستم های مدیریت فایل از پرونده هایی استفاده می کنند که هیچ رابطه ای با یکدیگر ندارند و در واقع اجداد همین سیستم های بانک اطلاعاتی هستند که دسترسی هم زمان به چند پرونده یا جدول را ممکن می نمایند. (شکل زیر)

 


 

سیستم های مدیریت فایل

 

مزایا

معایب

آسان بودن استفاده

به طور معمول امکان استفاده ی هم زمان چند کاربری را ندارد

قیمت ارزان

برای بانک های اطلاعاتی کوچکتر مناسب است

نیاز های اغلب کاربران خانگی یا تجاری کوچک را برآورده می کند

امکانات محدود (مثلا امکان تراکنش های پیچیده یا بازیابی و … را ندارد)

FMS ها معمولا همراه سیستم عامل کامپیوتر های شخصی ارایه می شوند. (مانند Microsoft Card File یا Microsoft Works)

داده های غیر متمرکز

مناسب برای نرم افزار های بانک اطلاعاتی دستگاه های کوچک مانند Palm یا PDA (پاکت پی سی)

مشکلات تکرار یا عدم جامعیت (Integrity) داده ها

 

معمولا سیستم های مدیریت فایل مزایا و معایبی به شرح زیر دارند:

اهداف اصلی سیستم مدیریت فایل به طور خلاصه (Calleri 2001):

  • مدیریت داده ها: یک FMS باید سرویس مدیریت داده ها را به برنامه ی کاربردی بدهد.
  • کلیت با توجه به ابزار ذخیره سازی: تجرید داده و متد های دسترسی در یک FMS باید مستقل از ابزار هایی که برای ذخیره سازی داده ها استفاده می شوند، عمل کند.
  • اعتبار: یک FMS باید در هر زمان تضمین کند که داده های ذخیره شده در ارتباط (بازتاب) مستقیم با عملیاتی هستند که روی آن ها انجام می شود.
  • حفاظت: عملیات غیر مجاز یا به طور بالقوه خطرناک روی داده ها باید توسط FMS کنترل شود.
  • هم زمانی: در سیستم های چند برنامه ای (چند وظیفه ایMultiprogramming System=) باید دسترسی هم زمان به داده ها با حداقل دستکاری در برنامه ها امکان پذیر باشد.
  • کارآیی: سازگاری سرعت دسترسی به داده ها و نرخ انتقال داده ها با کارکرد سیستم

 

از دید کاربر نهایی (یا برنامه ی کاربردی) یک FMS باید امکانات زیر را داشته باشد(Calleri 2001):

  • ایجاد، تغییر و حذف پرونده
  • مالکیت پرونده و کنترل دسترسی بر مبنای مجوز هایی که مالک پرونده می دهد
  • امکان ساختار بندی داده ها داخل پرونده (فورمت رکورد های از پیش تعریف شده)
  • امکاناتی برای کپی از داده ها در برابر نقص فنی (پشتیبان گیری یا کپی عینی از دیسک Disk Mirroring)
  • شناسایی منطقی و ساختار بندی داده ها از طریق نام گذاری پرونده ها و سلسله مراتب ساختار دایرکتوری ها

 

سیستم های مدیریت بانک اطلاعاتی

مزایا و معایب سیستم های بانک اطلاعاتی به شرح زیر است:

 

مزایا

معایب

انعطاف بیشتر

سختی یادگیری

مناسب برای بانک های اطلاعاتی بزرگتر

پکیج مجزا از سیستم عامل (مانند اوراکل، میکروسافت اکسس، لوتوس آی بی ام، بورلند پارادوکس، کلاریس فایل میکر پرو، SQL Server)

قدرت پردازش بالاتر

سرعت پردازش پایین تر

نیاز های اغلب سازمان های متوسط یا کوچک را پوشش می دهد

به مدیر سیستم های با تجربه نیاز دارد

امکان ذخیره سازی همه ی داده های مربوط

قیمت بالا

امکان مشاهده ی کارهای انجام شده ی سیستم توسط کاربر

اطمینان از صحت و جامعیت داده ها از طریق مدیریت تراکنش ها

(ACID test = atomicity, consistency, isolation, durability)

امکان دسترسی هم زمان توسط چند کاربر

الزام به رعایت دقیق شرایط و ضوابط طراحی برای فورمت داده ها و ساختار آن ها

امکانات پشتیبان گیری و بازسازی و ترمیم مستقل از سیستم عامل

امنیت پیشرفته تر

 

خلاصه ی اهداف سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی به شرح زیر اند (Connelly, Begg, and Strachan, 1999, pps. 54 – 60):

  • ذخیره سازی، بازیابی (استخراج) و به روز رسانی داده ها بدون توجه به جزئیات پیاده سازی فیزیکی پیاده سازی
  • کاتالوگ داده های قابل دسترس برای کاربر
  • پشتیبانی از تراکنش
  • کنترل هم زمانی (امکان تغییر هم زمان توسط چند کاربر)
  • سرویس های بازسازی (بانک اطلاعاتی خراب باید به یک حالت پایدار برسد
  • سرویس شناسایی کاربر (امنیت)
  • سرویس تضمین درستی داده های مرتبط (مانند شرط ها)
  • استقلال داده ها از برنامه ی کاربردی
  • سرویس های جانبی مورد نیاز (مانند ورود داده از سیستم های دیگر، نظارت و کنترل، تست کارآیی سیستم، حذف رکورد ها و …)

 

بخش هایی که امکانات فوق را در دسترس ما قرار می دهند، عبارت اند از:

  • پردازشگر کوئری
  • پردازشگر زبان مدیریت داده ها (DML=Data Manipulation Language)
  • مدیر بانک اطلاعاتی شامل اجزای نرم افزاری برای کنترل شناسایی کاربر، پردازشگر فرمان، تست جامعیت و صحت داد ها، بهینه ساز کوئری، مدیر تراکنش، مدیر زمان بندی، مدیر بازسازی و مدیر حافظه ی میانی (بافر)
  • کامپایلر زبان تعریف داده ها (DDL=Data Definition Language)
  • مدیر پرونده
  • مدیر کاتالوگ

 

نسل دوم و سوم بانک های اطلاعاتی

نسل دوم DBMS ها در دهه ی 1970 توسط یک ریاضیدان به نام دکتر ای.اف کد (E.F Codd) ایجاد شد. وی مدل رابطه ای را ارایه کرد که جایگزین مدل های سلسله مراتبی و شبکه ای شد.

یک سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی رابطه ای (RDBMS= Relational DBMS) بانک اطلاعاتی را به صورت چند جدول ساده در می آورد که توسط فیلد های مشترک با یکدیگر مرتبط شده اند. نسل سوم بانک های اطلاعاتی به صورت شیء گرا (OODBMS= Object Oriented DBMS) و شیء گرای رابطه ای (ORDBMS=Object-Relational DBMS) معرفی شدند.

OODBMS بانک اطلاعاتی را یک گام جلوتر می برد. داده ها هوشمند می شوند بدین ترتیب که صرفا با اطلاعات مربوط به فورمت داده ها مرتبط نیستند بلکه با دستورالعمل هایی که آن ها را مدیریت می کنند، نیز مرتبط می شوند (Kerig, 1999).

ORDBMS ترکیبی از RDBMS و شیء گرایی است که سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی رابطه ای را گسترش می دهد و امکاناتی چون سیستم نوع داده ی توسعه داده شده توسط کاربر، پنهان سازی داده ها، ارث بری، چند شکلی زمان اجرا، اتصال دینامیک متد ها، اشیاء ترکیبی، شناسه ی اشیاء و … را به آن می افزاید (Connelly, Begg, and Strachan, 1999, pg. 811). اوراکل و اینفورمیکس از این جمله اند.

 

نتیجه گیری

سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی همان توسعه یافته ی سیستم مدیرت پرونده ای است. بخشی از این تکامل همان نیاز به بانک های اطلاعاتی پیچیده تری است که سیستم مدیریت پرونده ای امکان آن را ندارد (مانند ارتباطات داخلی بین جداول). با این وجود هنوز برای بانک های اطلاعاتی تک پرونده ای (تک جدولی) نیاز به سیستم مدیریت پرونده ای به عنوان یک ابزار کاربردی داریم. انتخاب یک DBMS برای توسعه ی بانک های اطلاعاتی رابطه ای می تواند هزینه بر باشد. DBMS ها دارند به سمت نسل جدیدی از سیستم ها شیء گرا پیش می روند. سیستم های مدیریت بانک اطلاعاتی شیء گرا از نرخ رشد سالانه ی 50% برخوردار اند (Connelly, Begg, and Strachan, 1999, pg. 755).

کمپانی های ارایه دهنده ی ORDBMS مانند اوراکل، آی بی ام و اینفورمیکس به سمت تصاحب یک و نیم برابری بازار نسبت به ارایه دهنده گان RDBMS پیش می روند. با این روند شاهد خواهیم بود که سیستم های مدیریت بانک اطلاعاتی همچنان به عنوان پایه ی اصلی سیستم های اطلاعاتی مطرح خواهند بود.

 

منابع