R270 Relacione baze podataka - poincare.matf.bg.ac.rspoincare.matf.bg.ac.rs/~nenad/rbp/1.Uvod.pdf · Znanja iz RBP i PBP potrebna u 1 Istraživanje podataka 1 2 Istraživanje podataka

R270 Relacione bazepodataka

Nenad MiticMatematicki fakultet

[email protected]

Sadržaj kursaRelacione baze podataka

Programiranje bazapodataka


Kolicina podatakaRast kolicine podataka

Sistem bazapodatakaŠta je sistem bazapodataka

Glavne komponente SBP

Podaci

Hardver

Softver

Korisnici

Šta je bazapodataka?Entiteti i odnosi

Model podataka

Zašto bazapodataka?Prednosti rada sa bazom

Uloge - administrator bazepodataka

Uloge - administratorpodataka

Nezavisnost podataka

Pojmovi

Proširenje baze

Kratak istorijatRane 60-te godine

Kasne 60-te i 70-te godine

80-te godine

Danas

1.2

Sadržaj kursa

Kursevi cine koji cine celinu1 Relacione baze podataka2 Programiranje baza podataka3 Projektovanje baza podataka

Znanja iz RBP i PBP potrebna u1 Istraživanje podataka 12 Istraživanje podataka 23 Kursevi na master studijama.....







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.3

Relacione baze podataka

• Osnovni pojmovi. Arhitektura baze podataka

• Uvod u relacione baze. Relaciona algebra,relacioni racun

• Domeni i relacije. Nedostajuce vrednosti

• Uvod u SQL. Kratak pregled i osobine. Uvod uDB2. Tipovi podataka. DDL, DML, DCL

• Pogledi. MQT. Trigeri. Korisnicki definisanefunkcije. Rekurzivni SQL

• OLAP







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.4

Relacione baze podataka

• Integritet i bezbednost podataka u relacionimbazama podataka. Kljucevi

• Sigurnost podataka i autorizacija

• Uvod u projektovanje relacionih bazapodataka. Funkcionalne i višeznacnezavisnosti. Normalne forme i normalizacija

• XML, XPath, XQuery, SQL/XML







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.5

Programiranje baza podataka

• Ugnježdenje upitnih jezika u proceduralnejezike: SQL/C, SQL/Java

• Princip rada u klijent/server okruženju. Storedprocedure. CLI. JDBC. Dinamicki SQL

• Fizicka organizacija baze podataka. Indeksi

• Upravljanje transakcijama: transakcija, pad,oporavak, kontrola konkurentnosti







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.6

Programiranje baza podataka

• Transakcije i oporavak u bazama podataka.Algoritmi oporavka

• Optimizacija upita u relacionim bazamapodataka

• Algoritmi obrade upita

• Administracija i održavanje baze podataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.7

Rast kolicine podataka

• Brz rast kolicine podataka• Svaka dva dana se formira 3EB novih

informacija - vise nego u kompletnojistoriji civilzacije sve do 2003. godine

• Velike baze podataka• Npr. baza podataka o klimi u Maks Plank

institutu za meteorologiju je preko 220TBdostupnih na Veb-u + 6PB dodatnihpodataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.8

Rast kolicine podataka - nastavak

• Kolicina podataka se duplira svakih 9meseci

• =⇒ kolicina prostora na diskovima (ibroj prodatih diskova) se duplira uistom periodu

• Parkinsonov zakon (modifikacija):podaci teže da ispune sav slobodanprostor u memoriji

• Modifikacija Murovog zakona: vremepotrebno za obradu podataka seduplira svakih 18 meseci







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.9

Rast kolicine podataka - nastavak

Pošto se mogucnosti korisnika nepovecavaju istom brzinom

=⇒ potrebne su efikasnije tehnike zacuvanje i obradu podataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.10

Šta je sistem baza podataka

SBP (Sistem baza podataka) je u osnovisistem za racunarsko zapisivanje i cuvanjeslogova, tj. sistem cija je svrha da cuvainformacije i dozvoli korisniku da teinformacije dobije i ažurira po zelji







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.11


1 Podaci2 Hardver3 Softver4 Korisnici







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.12

Komponente SPB - podaci

Podaci• Integrisani• Deljivi







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.13

Komponente SPB - hardver

Hardver• Spoljašnji memorijski uredaji• Procesori i glavna memorija







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.14

Komponente SPB - softver

Softver• SUBP (eng. Database management

system, DBMS)• nivo softvera koji se nalazi izmedu

korisnika i fizickih podataka u bazi• štiti korisnike baze od detalja na

hardverskom nivou• upravlja svim zahtevima za direktan

pristup bazi

• Alati za razvoj aplikacija, pisanjeizveštaja, pomocni (utility) programi,program za upravljanje transakcijama(TP monitor)







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.15

Komponente SBP -korisnici

Korisnici• Aplikativni programeri• Krajnji korisnici• Administratori

• Administrator baze podataka• Administrator podataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.16

Šta je baza podataka?

• Baza podataka je skup postojanihpodataka koji se koriste od straneaplikativnih sistema u nekomokruženju.

• Postojani podaci• kada se jednom nadu u bazi ne mogu da

budu uklonjeni iz baze bez eksplicitnogzahteva SUBP







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.17

Entiteti i odnosi

• Entiteti i odnosi• Entitet: osoba, mesto stvar, ...• Odnos: opis veze izmedu dva ili više

entiteta• Ako entitet definišemo kao objekat o

kome želimo da sakupljamo informacije,tada odnosi zadovoljavaju ovu definiciju.







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.18

Model podataka

• Podaci• Model podataka je apstraktna,

samostalna, definicija objekata,operatora, .... koji zajedno cineapstraktnu mašinu sa kojom korisnikkomunicira• Objekti dopuštaju modeliranje strukture

podataka• Operatori dopuštaju modeliranje

ponašanja

• Implementacija datog modela je fizickarealizacija na stvarnoj mašinikomponenata apstraktne mašine kojezajedno cine model







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.19

Zašto baza podataka?

• Kompaktnost• Brzina• Manji napor• Aktuelnost podataka• Centralizovana kontrola (u

višekorisnickom okruženju)







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.20

Prednosti rada sa bazom

• Podaci mogu biti deljenji• Smanjenje redundatnosti podataka• Izbegavanje nekonzistentnosti• Podrška za transakcioni rad• Održavanje integriteta• Primena zaštite podataka• Balansiranje izmedu konfliktnih zahteva• Primena standarda







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.21

Administrator baze podataka

• Administrator baze podataka (eng.database administrator, DBA)• profesionalac u IT• formira bazu i implementira kontrolne

strukture• odgovoran za implementaciju odluka DA• odgovoran za rad sistema, performanse,

...







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.22

Administrator podataka

• Administrator podataka (eng. dataadministrator, DA)• razume postojece podatke• odlucuje koji podaci ce biti cuvani u bazi• ustanovljava pravila za održavanje i rad

sa podacima po njihovom cuvanju u bazi• nije tehnicko lice, vec pripada

upravljackim strukturama







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.23


• Aplikacije implementirane na starimsistemima su bile zavisne od podataka

• Nije pogodno da aplikacije buduzavisne od podataka iz baza• razlicite aplikacije zahtevaju razlicite

poglede nad istim podacima• DBA mora da ima slobodu da promeni

fizicku reprezentaciju ili pristupne tehnikeradi performansi







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.24

Nezavisnost podataka - nastavak

• Definicija: nezavisnost podataka jeotpornost aplikacije na promene fizickereprezentacije podatka i pristupnihtehnika

• Na koje promene DBA u bazi aplikacijatreba da bude otporna?







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.25


• Pojmovi• sacuvano polje (eng. stored field) je

najmanja jedinica podataka koja može dase cuva

• sacuvani slog (eng. stored record) jeskup sacuvanih polja

• sacuvana datoteka (eng. stored file) jeskup svih trenutno postojecih pojavasacuvanih slogova istog tipa







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.26


• Aspekti sacuvanih reprezentacija kojimogu da budu predmet promena odstrane DBA• reprezentacija brojcanih podataka• reprezentacija znakovnih podataka• jedinice za brojcane podatke• kodiranje podataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.27


• Baza treba da bude sposobna da seširi bez promene postojecih aplikacija• materijalizacija podataka• struktura sacuvanih slogova• struktura sacuvanih datoteka

• Baza treba da bude sposobna da seširi bez negativnog uticaja napostojece aplikacije







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.28

Rane 60-te godine

• Charles Bachman (Tjuringova nagrada1973)

• Integrated Data Store• Mrežni model podataka• CODASYL / DBTG

• CODASYL - Conference on DataSystems Languages

• DBTG - Data Base Task Group







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.29


• Kasne 60-te• IBM• Information Management Systems (IMS)• Hijerarhijski model podatka

• 70-te• Edgar Codd, IBM (Tjuringova nagrada

1981)• Relacioni model podataka







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.30

80-te godine

• Dominacija relacionog modela• SQL• Upravljanje transakcijama (James

Gray, Tjuringova nagrada 1999)







Podaci

Hardver

Softver

Korisnici


Model podataka





Pojmovi

Proširenje baze



80-te godine

Danas

1.31

Danas

• Objektno-orijentisani model podataka• Objektno-relacioni model podataka• Skladištenje podataka (eng. Data

warehousing) i istraživanje podataka(eng. data mining)

• Pristup bazama podataka prekoveba/Interneta

• Multimedijalni podaci• Tekstualni podaci (eng. information

retrieval)• Struktura podataka (XML)

Documents

R270 Relacione baze podataka - poincare.matf.bg.ac.rspoincare.matf.bg.ac.rs/~nenad/rbp/1.Uvod.pdf · Znanja iz RBP i PBP potrebna u 1 Istraživanje podataka 1 2 Istraživanje podataka