что это: Системы Управления Базами Данных

СУБД — это система управления базами данных. Так называют сложное программное обеспечение, которое требуется, чтобы создавать базы данных, изменять их, получать из них информацию и контролировать версии.

База данных — это хранилище, где находится информация. База может принадлежать сайту, приложению, любой программе: там будут находиться сведения, связанные с работой проекта. А СУБД — это программный комплекс, который позволяет администрировать базу, защищает ее целостность и конфиденциальность сведений.

Зачем нужна СУБД

Системы управления бывают разными: различаются типы баз данных, особенности представления информации внутри базы, методы управления и языки, на которых пишутся запросы. Существуют платные и бесплатные СУБД, системы для локального или распределенного использования, предназначенные для крупных, средних или мелких проектов.

Кто пользуется СУБД

• Бэкенд-разработчики, которые часто взаимодействуют с базой, чтобы получать данные для сайта или приложения.
• Разработчики локальных приложений, которые тоже могут хранить собственные данные.
• Администраторы баз данных — если продукт сложный, то для обслуживания базы, как правило, необходим собственный администратор. Такие сотрудники обычно специализируются на конкретной СУБД.
• Другие IT-специалисты — в разных ситуациях работать с БД могут аналитики, DevOps-инженеры или специалисты по Big Data.

Для чего нужны СУБД

• Создание и хранение базы данных нужного типа — он зависит от того, к какому виду относится система.
• Управление базой — сюда относится создание новых записей, модификация существующих или удаление данных, которые уже не нужны.
• Получение нужных сведений из базы в удобной форме с помощью запросов, обычно на специальном языке SQL. Запросы фильтруют данные и выдают только нужную информациЮ, так как в базе могут быть миллионы записей. СУБД обязана поддерживать хотя бы один язык запросов.
• Администрирование и контроль доступа к базе данных, выдача разным пользователям различных прав и поддержка конфиденциальности сведений.
• Обеспечение безопасности и целостности данных, чтобы какая-либо проблема не привела к потере информации из базы.
• Защита от возможных атак и сбоев.
• Отслеживание изменений, резервное копирование и восстановление базы в случае падения.

Как работает СУБД

Как информация хранится в БД

Связанные таблицы. Данные могут быть организованы по-разному в зависимости от типа базы. Чаще всего речь идет о реляционных БД — базах данных, где информация представлена в виде связанных друг с другом таблиц. Такие СУБД управляются с помощью языка запросов SQL и обычно хранят структурированные данные, между которыми есть жесткие связи.

Объекты. Объектные и объектно-реляционные БД представляют блоки информации как объект — сложную сущность с рядом свойств и методов. Объектная модель дает больше возможностей при работе с данными: у объектов есть наследование и другие свойства, которых нет у реляционных таблиц. Подробнее об этом можно прочесть в статье про объектно-ориентированный подход.

Древовидные структуры. Еще один вариант системы хранения информации — иерархический. В нем данные хранятся в виде древовидной структуры. Его расширение — сетевой тип: он отличается от иерархического тем, что данные могут иметь больше одного «предка».

Иногда частным подвидом иеархического типа называют документно-ориентированную модель, при которой данные представлены в виде JSON-подобных документов. Она более гибкая и хорошо подходит для информации, не связанной между собой. Но для жестко связанных данных такой способ не подойдет.

Из чего состоят системы управления базами данных

Если база — это хранилище, то СУБД — комплекс средств для обслуживания хранилища. СУБД имеет сложное устройство.

Ядро СУБД отвечает за главные операции: хранение базы, ее обслуживание, документирование изменений. Это основная часть системы.

Процессор языка или компилятор обрабатывает запросы. Обычно СУБД реляционного, объектно-ориентированного и объектно-реляционного типа поддерживают язык SQL и внутренние языки запросов.

Набор утилит предназначен для различных сервисных функций: их может быть очень много, а некоторые СУБД могут расширяться с помощью пользовательских модулей.

Устройство СУБД

Виды СУБД по способу доступа

База данных хранится на так называемом сервере — это не обязательно отдельный компьютер, некоторые системы позволяют «поднять» сервер на конечном устройстве. Если база и все части системы находятся на одном компьютере, и ими пользуются с того же устройства, СУБД называется локальной. Если части системы находятся на разных устройствах — это распределенная СУБД.

Системы по-разному обеспечивают хранение и доступ к данным. Существуют три вида архитектуры.

Клиент-серверная. База данных находится на сервере, СУБД располагается там же. К базе могут обращаться различные клиенты — конечные устройства. Например, пользователи запрашивают информацию на конкретном сайте.

Клиент-серверная архитектура подразумевает, что прямой доступ к базе есть только у сервера — он обрабатывает обращения клиентов. Сами клиенты не обязаны иметь специальное ПО для взаимодействия с базами данных. Так для доступа к сайту не нужно устанавливать программы, которые будут обрабатывать запросы, — все сделает сервер, жестко отделенный от клиентской части.

Такие базы надежны и обычно имеют высокую доступность. Ими пользуются чаще всего.

Файл-серверная. Тут все иначе: база хранится на файл-сервере, вот СУБД — на каждом клиентском компьютере. Доступ к базе данных могут получить только устройства, на которых установлена и настроена система.

Сейчас такие системы используются очень редко, в основном во внутренних приложениях, которые работают в локальных сетях. В крупных проектах файл-серверные СУБД не применяют.

Встраиваемая. Это маленькая локальная СУБД, которая используется для хранения данных отдельной программы. Такие системы не функционируют как самостоятельные единицы, а встраиваются в программный продукт как модуль. Они нужны при разработке локальных приложений, целиком размещаются на одном устройстве и обычно очень мало весят.

Что такое NoSQL-системы

Большинство баз данных управляется специальным языком запросов SQL. Но из этого правила есть исключения — системы, которые не подразумевают использования SQL. Их называют NoSQL.

К СУБД NoSQL относят любые нереляционные системы — те, где не поддерживается реляционная модель представления информации. Некоторые нужны для хранения больших данных, другие — для ведения логов, третьи — для хранения данных с огромным количеством связей. Например, документно-ориентированные СУБД тоже относятся к NoSQL.

Вместо SQL применяются внутренние языки запросов, часто основанные на тех или иных языках программирования. Иногда они схожи с SQL, а иногда вместо внутреннего языка система использует JavaScript или иной ЯП.

Примеры современных СУБД

• Oracle Database — объектно-реляционная клиент-серверная СУБД, одна из первых и самых популярных в мире. Платная, сложная, подходит для больших проектов.
• PostgreSQL — объектно-реляционная СУБД клиент-серверного типа, которую иногда называют бесплатным аналогом Oracle.
  Масштабная, рассчитана на высоконагруженные проекты, содержит огромное количество функций и распространяется бесплатно.
• MySQL — реляционная клиент-серверная СУБД. Популярный выбор для проектов небольшого и среднего размера. Легкая, гибкая и довольно простая в использовании. Она бесплатная, хорошо подходит для обучения и веб-проектов.
• MongoDB — документно-ориентированная NoSQL-СУБД, где данные хранятся в JSON-подобных файлах. Тоже бесплатная, а внутренний язык запросов основан на JavaScript.
• SQLite — маленькая и легкая встраиваемая СУБД, которая активно применяется в локальных проектах.

Особенности построения баз данных, тонкости работы с запросами, поддержку целостности и другие важные темы можно изучить самостоятельно с помощью учебников и мануалов, а также на курсах SkillFactory.

что это такое, виды систем управления базами данных

Обновлено 11 марта 2023 Просмотров: 27 587 Автор: Дмитрий Петров

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo. ru. Я продолжаю объяснять сложные компьютерные термины простыми словами.

Ранее мы уже разбирали понятие базы данных, и я вскользь упомянул о том, что для их создания и поддержки используется специально разработанный набор программ — система управления базами данных.

Поэтому сегодня подробно поговорим о СУБД и выясним, что это такое, какие функции выполняет, на какие виды делится.

СУБД — это…

Как вы уже могли догадаться, аббревиатура СУБД расшифровывается как «система управления базами данных». Википедия гласит, что это комплекс программных и языковых средств, обеспечивающий создание и функционирование баз данных.

Говоря простыми словами, СУБД — это комплекс программ, с помощью которых можно создавать базы данных, контролировать и изменять в них информацию.

Важность СУБД состоит в том, что сегодня без нее не обходится ни один крупный сайт. Особенно это касается интернет-магазинов, которые содержат тысячи карточек товаров, структурированных по различным параметрам: бренду, виду изделия, техническим характеристикам и так далее.

Возможности систем управления базами данных

Используя системы управления базами данных, пользователи могут:

1. создавать структуру БД;
2. редактировать (добавлять новую информацию и удалять ненужную) содержание и структуру БД;
3. сортировать данные;
4. искать информацию в базе;
5. выводить необходимые данные на монитор, сохранять их в файл, печатать на бумаге при наличии необходимой техники;
6. устанавливать защиту БД.

Из чего состоит СУБД

Система управления базами данных состоит из следующих компонентов:

1. ядро;
2. процессор языка БД;
3. подсистема поддержки времени исполнения;
4. внешние программы.

С помощью ядра происходит управление данными в оперативной и внешней памяти. Также оно необходимо для журнализации изменений, то есть для сохранения истории действий.

Процессор языка БД — оптимизирует запросы на извлечение и изменение данных. В его «обязанности» также входит генерация исполняемого внутреннего кода.

Подсистема поддержки времени исполнения нужна для интерпретации программ манипуляции данными.

Сервисные программы обеспечивают дополнительные возможности по обслуживанию БД.

Функции СУБД

СУБД выполняет несколько важных функций, обеспечивающих удобство пользователей и бесперебойную работу баз данных. В их числе:

1. поддержка языков баз данных;
2. управление данными во внешней памяти;
3. управление данными в ОЗУ с сохранением дискового кэша;
4. фиксирование сделанных в базе данных изменений;
5. резервное копирование и восстановление БД в результате сбоев.

Классификация и виды СУБД

Существует несколько классификаций систем управления базами данных: по модели данных, степени распределенности и способу доступа к БД.

Вкратце пройдемся по каждой из них.

По модели данных

Здесь выделают следующие виды СУБД:

1. Иерарирхические. Базы данных представлены в древовидном виде и состоят из данных различных уровней.
2. Сетевые. Тот же иерархический подход, только здесь запись-потомок может иметь любое количество записей-предков.
3. Реляционные. Данные организованы в виде набора связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.
4. Объектно-ориентированные. Основываются на объектно-ориентированных языках программирования.
5. Объектно-реляционные. Сочетают в себе качества реляционных СУБД, дополненных объектно-ориентированными возможностями.

По степени распределенности

Выделяют следующие разновидности СУБД по степени распределенности:

1. локальные — вся СУБД хранится на одном компьютере;
2. распределенные — могут размещаться как на одном, так и на нескольких ПК.

По способу доступа

Еще одна классификация СУБД — по способу доступа. Здесь выделяют следующие виды:

1. Файл-серверные. Файлы данных хранятся на файл-сервере, СУБД — на каждом клиентском ПК, а доступ к базе данных возможен через локальную сеть.
2. Клиент-серверные. Вместе с базой данных располагается на сервере, а клиентские запросы обрабатываются централизованно.
3. Встраиваемые. Поставляются как часть определенного программного обеспечения и не требуют отдельной установки. Предназначены для хранения данных в пределах приложения и не подходят для коллективного использования в интернете.

Популярные системы управления базами данных

Теперь вы уже знаете почти все о системах управления базами данных, начиная определением понятия и заканчивая их классификацией. Для лучшего понимания термина вкратце пройдемся по самым популярным СУБД.

Oracle

Эта СУБД является одной из первых в мире. С момента появления в 1970-х годах она зарекомендовала себя в качестве надежной, функциональной, удобной в использовании системы.

Ее главным преимуществом считается большое количество возможностей, но из-за высокой стоимости лицензии она доступна только избранным корпорациям.

MySQL

Это одна из самых популярных СУБД. Благодаря открытому коду, использовать и модернизировать ее может почти каждый специалист.

MySQL поддерживает большое количество типов таблиц, имеет приятный интерфейс, синхронизируется с другими БД и является полностью бесплатной.

Microsoft SQL Server

СУБД от Microsoft оптимальна для использования на Windows, хотя устройства на Linux также ее поддерживают. Имеет простой интерфейс и обеспечивает надежную защиту БД. Однако стоимость лицензии остается высокой и отличается высоким потреблением ресурсов.

PostgreSQL

Эта СУБД является бесплатной и используется в основном на веб-сайтах. Благодаря своей универсальности может применяться на большинстве популярных платформ.

PostgreSQL — объектно-реляционная система управления базами данных, что дает ей преимущество над бесплатными реляционными системами.

Вот и все, дорогие друзья. Я постарался простыми словами рассказать о системах управления базами данных: что значит, для каких целей используется, какие виды бывают. Также я привел примеры СУБД, которые в наши дни считаются наиболее востребованными.

Надеюсь, что после прочтения статьи у вас не будет вопросов. В любом случае приглашаю вас в комментарии, где можно вступить в дискуссию с другими читателями блога KtoNaNovenkogo. ru и задать им свои вопросы.

А в завершение предлагаю посмотреть познавательное видео по теме СУБД и их организации:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Subdivision Surfaces (SubD)

Я бы оказал Modo, всей команде разработчиков и каждому из вас, читающих это руководство, медвежью услугу, если бы я не представил Subdivision Surfaces (SubD). На мой взгляд, SubD — это то, что привлекло внимание к Modo, когда он был впервые выпущен, и по сей день Modo по-прежнему является предпочтительным инструментом для работы с поверхностными сетками подразделения.

Subdivision Surfaces — это алгоритм уточнения, который создает гладкую криволинейную поверхность из грубой полигональной сетки. Исходную полигональную сетку часто называют контрольной клеткой или просто клеткой. Когда полигональная сетка преобразуется в поверхности подразделения, создается более гладкая сетка, состоящая из большего количества полигональных граней.

В этом видеоролике кратко рассматривается работа с Subdivision Surfaces в Modo.

В отличие от куба, который мы разделили с помощью команды «Разделить» (D) в разделе «Работа с инструментами», преобразование в поверхности подразделения не является разрушительным, и его можно включать и выключать с помощью сочетания клавиш (Shift+Tab). Если вы хотите навсегда преобразовать сетку SubD в полигональную сетку, используйте команду «Заморозить» (Geometry/Freeze).

(рис. 5.0) показывает куб как в полигональном режиме, так и в режиме SubD. Modo предлагает два варианта SubD: Modo Subdivs (Tab) и Catmull-Clark SubDs (Shift+Tab). Наиболее часто используемый алгоритм поверхности подразделения — это алгоритм Катмулла-Кларка, разработанный Эдвином Кэтмуллом и Джимом Кларком.

В то время как Modo Subdivs (Tab) является приемлемым алгоритмом SubD, SubD Catmull-Calark (Shift+Tab) являются отраслевым стандартом, поэтому я рекомендую использовать их в каждом создаваемом вами SubD-ресурсе.

Хотя поверхности подразделения Catmull-Clark принимают полигоны, не являющиеся четырехугольниками (tris и ngons), рекомендуется, чтобы 3D-сетки состояли в основном из четырехугольных граней. Модель инопланетянина на (Рисунок 5.1) представляет собой четырехугольную сетку, видимую в грубом многоугольном состоянии, а (Рисунок 5.2) показывает сглаженное состояние SubD.

Одним из основных преимуществ работы с поверхностями подразделения является возможность настройки уровня подразделения. Это дает вам полный контроль над плотностью сетки во время рендеринга. Вы можете настроить уровень подразделения, используя атрибуты, находящиеся на вкладке «Поверхность» в окне «Свойства» (рис. 5.3).

Моделируете ли вы, риггируете, анимируете или создаете UV для сложного гладкого объекта, вам почти всегда будет легче манипулировать и настраивать полигональную клетку сетки.

Топология играет важную роль при создании любого 3D-объекта, но при моделировании с использованием поверхностей подразделения следует уделять больше внимания чистой топологии. Какой бы мощной ни была геометрия SubD, важно помнить, что с большой силой приходит большая ответственность.

Полигональные модели гораздо более щадящие, чем сетки SubD. Булевы операции могут быть находкой при построении полигональной сетки, но могут нанести ущерб при моделировании с использованием поверхностей подразделения.

Многие художники никогда не тратят время на полное понимание того, как работать с топологией SubD, и создают слишком плотные, сложные сетки, с которыми трудно работать на каждом этапе производства. Старая поговорка «не суди о книге по обложке» верна и для 3D-ресурсов. Не видя базовой топологии сетки, может быть трудно, если вообще возможно, узнать, жизнеспособна ли она для производства.

Хорошей новостью является то, что как только вы по-настоящему освоите работу с поверхностями подразделения и получите контроль над топологией SubD ваших сеток, создание чистых, готовых к производству ассетов любого уровня сложности станет приятным занятием.

(рис. 5.4) показывает несколько основных примеров того, как SubD можно использовать на сетках с твердой поверхностью, таких как транспортные средства и промышленное оборудование.

(Рисунок 5.5) Показывает пошаговую последовательность того, как я моделирую меши персонажей SubD, используя технику моделирования, часто называемую Box-Modeling. Box-Modeling — это метод моделирования, при котором вы начинаете с кубического примитива и строите сетки с помощью инструментов редактирования сетки, таких как инструмент Polygon Bevel Tool.

Потратьте некоторое время на создание полигональных каркасных сеток с низким разрешением и посмотрите, что произойдет, когда вы преобразуете их в сетку SubD (Shift+Tab).

объектов SubD

объектов SubD Объекты

Rhino SubD представляют собой высокоточные поверхности подразделения Catmull Clark, предназначенные для быстрого моделирования и редактирования сложных органических форм.

• объекта SubD в Rhino поддаются измерению и производству. Их можно преобразовать либо в высококачественные объекты NURBS, либо в объекты-сетки (квадраты или треугольники) и экспортировать в форматы файлов (например, IGES, STEP, OBJ, STL…), которые поддерживают либо сетки, либо NURBS.

• Большинство команд создания и редактирования SubD можно найти в меню SubD и на панели инструментов SubD Tools.

• Документ Rhino SubD Rules содержит золотой стандарт технического описания математического определения, используемого объектами Rhino SubD.

• Нажмите клавишу Tab или используйте команду SubDDisplayToggle для переключения объектов SubD между плоским и сглаженным режимами.

Ребра и вершины SubD

Объекты Rhino SubD имеют два типа ребер (изгибы и гладкие) и четыре типа вершин (гладкие, изгибы, углы и выемки).

	Гладкая кромка Ребро, плавно соединяющее две грани.
	Сгиб края Жесткий край, соединяющий две грани. Ребра на границе также являются ребрами сгиба.
	Гладкая вершина Вершина, присоединенная только к гладким ребрам.
	Вершина сгиба Любая вершина, которая находится ровно между двумя ребрами сгиба, образующими гладкий сгиб. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт