Διαχείριση Πολιτισμικών Δεδομένων Μάθημα 1 Εισαγωγή στις Βάσεις Δεδομένων Τζανέτος Πομόνης ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Συντήρησης Πολιτισμικής Κληρονομιάς
Τι είναι οι Βάσεις Δεδομένων; Σύστημα για αποθήκευση, μετάδοση και διαχείριση τεράστιου όγκου ψηφιακών πληροφοριακών δεδομένων. Πληροφορία Δεδομένα. Τα δεδομένα αποτελούν μια τυποποιημένη παράσταση σε καθορισμένη μορφή, που ορίζει κατάλληλα στοιχεία, έννοιες ή οδηγίες για επεξεργασία από τους ανθρώπους ή τις μηχανές. Η πληροφορία εξάγεται από τα δεδομένα ως γνώση (ειδήσεις, γεγονότα και έννοιες) και χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων. Δεδομένα αποθηκεύονται σε βάσεις δεδομένων, επεξεργάζονται, και προκύπτει πληροφορία, η οποία χρησιμοποιείται από τους χρήστες.
Βάσεις Δεδομένων ή Αρχεία Δεδομένων Αρχεία δεδομένων: Παραδοσιακός τρόπος: έντυπες καρτέλες Χρήση Υπολογιστών: τα ψηφιακά δεδομένα οργανώνονται σε αρχεία, τα οποία περιέχουν εγγραφές. Δομή αρχείων δεδομένων: Κάθε αρχείο (file) περιέχει εγγραφές (records). Οι εγγραφές οργανώνονται σε λογικές ομάδες που περιέχουν τυποποιημένα στοιχεία τα οποία καλούνται πεδία (fields).
Μειονεκτήματα Αρχείων Δεδομένων Ασυνέπεια δεδομένων (data inconsistency): Πολλαπλή αποθήκευση πληροφοριών σε περισσότερα από ένα αρχεία. Η τροποποίηση των στοιχείων μιας εγγραφής απαιτεί την ταυτόχρονη ενημέρωση και άλλων συσχετιζόμενων εγγραφών. Πλεονασμός δεδομένων (data redundancy): Πολλαπλή αποθήκευση πληροφοριών. Αύξηση απαιτήσεων σε χώρο αποθήκευσης. Αδυναμία μερισμού δεδομένων (data sharing): Συνδυασμός των δεδομένων από διαφορετικά αρχεία. Μείωση απόδοσης στην εκτέλεση πράξεων αναζήτησης, διαγραφής ή τροποποίησης.
Βάση Δεδομένων Είναι ένα σύνολο αρχείων: Κάθε αρχείο περιέχει σχετικά μεταξύ τους δεδομένα. Τα δεδομένα συσχετίζονται με λογικές σχέσεις μεταξύ τους. Ειδικού σκοπού: Χρησιμοποιείται για κάποιο σκοπό. Παρέχει συγκεκριμένες λύσεις σε ένα μικρόκοσμο ή ένα πεδίο αναφοράς. Περιγράφει κάθε φορά την κατάσταση του μικρόκοσμου. Δυναμικό σύστημα αποθήκευσης και διαχείρισης δεδομένων: Παρέχει έναν κοινό τρόπο διαχείρισης των δεδομένων. Παρέχει στοιχεία για τη διατήρηση του ιστορικού του προβλήματος και των επιμέρους πράξεων.
Πλεονεκτήματα Βάσεων Δεδομένων Δυνατότητα επιβολής τυποποίησης Ορισμός προτύπων όσον αφορά ορολογία : στις εγγραφές, στα πεδία, Ταυτόχρονη προσπέλαση στη μορφή και τον τρόπο επικοινωνίας των χρηστών με τα δεδομένα αυτά. Πολλοί χρήστες / ταυτόχρονη πρόσβαση στις εγγραφές (κοινή χρήση, sharing). Δυνατότητα ελέγχου σε περίπτωση ταυτόχρονης πρόσβασης σε μία συγκεκριμένη εγγραφή.
Πλεονεκτήματα Βάσεων Δεδομένων Μικρός χρόνος επεξεργασίας και απόκρισης Σαφής και βέλτιστη οργάνωση των δεδομένων. Δυνατότητα εύκολης μεταφοράς των δεδομένων στην κεντρική μνήμη του Η/Υ. Γρήγορη επεξεργασία των δεδομένων. Γρήγορη απόκριση στις ερωτήσεις του χρήστη. Ευελιξία Εύκολη προσαρμογή σε νέες προδιαγραφές. Δυνατότητα αλλαγών στη δομή της εφαρμογής: Στα χαρακτηριστικά των πεδίων των εγγραφών. Εισαγωγή νέων πεδίων στις ήδη ορισμένες εγγραφές.
Πλεονεκτήματα Βάσεων Δεδομένων Ενημερωμένα και ασφαλή δεδομένα Σκοπός η διατήρηση υψηλής ποιότητας δεδομένων. Σωστή απάντηση στις ερωτήσεις του χρήστη. Στόχος η : ασφάλεια (security), η ακεραιότητα (integrity) και η αξιοπιστία (reliability) των δεδομένων της βάσης.
Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων Ειδικό λογισμικό και συλλογή από προγράμματα που: διαμεσολαβεί ανάμεσα στα αρχεία δεδομένων και τις εφαρμογές που χρησιμοποιούν οι χρήστες, βοηθά στην ανάπτυξη των βάσεων δεδομένων, διευκολύνει τους χρήστες να εργάζονται με αυτές. Η πρόσβαση στο ΣΔΒΠ από το χρήστη γίνεται: είτε τοπικά, είτε απομακρυσμένα. Παρέχει τη δυνατότητα καθορισμού: των δικαιωμάτων πρόσβασης και των επιτρεπόμενων λειτουργιών ανά χρήστη.
Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων Το ΣΔΒΔ αποτελείται από δύο βασικά προγράμματα: Λογισμικό επεξεργασίας ερωτήσεων: Παραλαμβάνει από το χρήστη τις εντολές, οι οποίες απορρέουν από τα ερωτήματά του στη βάση δεδομένων. Μετατρέπει τις εντολές σε μορφή κατανοητή από το λογισμικό προσπέλασης δεδομένων. Λογισμικό προσπέλασης δεδομένων: Εκτελεί τις εντολές του χρήστη, Επιστρέφει στο χρήστη τα αποτελέσματα.
Πλεονεκτήματα ΣΔΒΔ Βοήθεια στον ορισμό και στην ανάπτυξη της βάσης δεδομένων Το ΣΔΒΔ παρέχει στο χρήστη ένα ενιαίο πρότυπο ορισμού βάσεων δεδομένων, Εύκολος και γρήγορος σχεδιασμός μίας ΒΔ. Υποστήριξη πολλών χρηστών Υποστήριξη ταυτόχρονης προσπέλασης από πολλούς χρήστες. Ορισμός ομάδων χρηστών με δικαιώματα σε διαφορετικά επίπεδα δεδομένων. Κάθε επίπεδο χρηστών μπορεί να έχει πρόσβαση σε συγκεκριμένα δεδομένα της ΒΔ και να εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες, τόσο σε αυτήν, όσο και στο ίδιο το ΣΔΒΔ.
Πλεονεκτήματα ΣΔΒΔ Υποστήριξη πολλών όψεων των δεδομένων Διακριτό περιβάλλον διεπαφής για κάθε ομάδα χρηστών. Όψη των δεδομένων της βάσης δεδομένων με: Έλεγχος υλικού ένα υποσύνολό της εικονικά δεδομένα που προκύπτουν από επεξεργασία των αποθηκευμένων δεδομένων της ΒΔ. Ομαλή λειτουργία του υλικού στο οποίο εκτελείται. Διατήρηση αντιγράφων ασφαλείας για: βέλτιστη προστασία των δεδομένων, αποκατάσταση των δεδομένων, είτε αυτόματα μέσα από το ΣΔΒΔ, είτε ιδιόχειρα
Διάκριση Βάσης Δεδομένων και ΣΔΒΔ Διακριτά μέρη του Συστήματος Βάσης Δεδομένων, ΣΒΔ (database system, DBS). Η βάση δεδομένων (database, DB) αποτελεί τον αποθηκευτικό χώρο των αρχείων δεδομένων. Το ΣΔΒΔ (database management system, DBMS) είναι λογισμικό το οποίο διευκολύνει τον ορισμό, την υλοποίηση και τη διαχείριση μιας βάσης δεδομένων. Η βάση δεδομένων δημιουργείται από το ΣΔΒΔ. Το ΣΔΒΔ αναλαμβάνει να ρυθμίσει την επικοινωνία των χρηστών με τη βάση δεδομένων. Επικοινωνεί με τους χρήστες και παίρνει με εύκολο και φιλικό τρόπο τις εντολές τους προς τη βάση δεδομένων.
Διάκριση Βάσης Δεδομένων και ΣΔΒΔ
Μειονεκτήματα Βάσεων Δεδομένων Υψηλό κόστος σχεδίασης και υλοποίησης μιας βάσης δεδομένων, δημιουργίας της κατάλληλης τεχνολογικής υποδομής (υλικό και λογισμικό), μετατροπής των χειρόγραφων καρτελών δεδομένων σε ψηφιακά αρχεία, εισαγωγής των ψηφιακών δεδομένων στη βάση δεδομένων. Μεγάλος χρόνος υλοποίησης ανάπτυξης, ψηφιοποίησης των δεδομένων και εισαγωγής τους στη βάση.
Μειονεκτήματα Βάσεων Δεδομένων Συντήρηση Συχνά σε μεγάλες εφαρμογές με τεράστιο όγκο δεδομένων και πολλές συναλλαγές με πολλαπλούς χρήστες, απαιτείται: η συστηματική συντήρηση της βάσης δεδομένων και η πρόσληψη διαχειριστή του συστήματος.
Ολοκληρωμένα ΣΔΒΔ MySQL Oracle 11g Microsoft SQL Server PostgreSQL Microsoft Access LibreOffice Base
Κατηγορίες Χρηστών Οι χρήστες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο βασικές κατηγορίες: στους χρήστες ανάπτυξης και διαχείρισης ΣΔΒΔ, οι οποίοι είναι επιφορτισμένοι με το ρόλο να σχεδιάσουν, να αναπτύξουν και να συντηρήσουν το λογισμικό του ΣΔΒΔ και των συνοδευτικών εργαλείων βοήθειας, και στους χρήστες ορισμού και διαχείρισης εφαρμογών ΒΔ, οι οποίοι χρησιμοποιούν το λογισμικό του ΣΔΒΔ και ορίζουν, αναπτύσσουν και διαχειρίζονται βάσεις δεδομένων που τους επιλύουν τα προβλήματα των εφαρμογών τους.
Χρήστες Ανάπτυξης & Διαχείρισης ΣΔΒΔ Χρήστες σχεδιασμού και υλοποίησης ΣΔΒΔ. Οι χρήστες αυτοί αναπτύσσουν τμήματα ενός ΣΔΒΔ όπως το «φόρτωμα» (loading) προγραμμάτων, τη διαχείριση ερωτήσεων, την τήρηση αντιγράφων ασφάλειας δεδομένων, τη διαχείριση χρηστών, κ.ά. Χρήστες ανάπτυξης υποστηρικτικών προγραμμάτων. Αφορά λογισμικό για σχεδιασμό και αποδοτική χρήση εφαρμογών βάσεων δεδομένων, περιβάλλοντα διεπαφής χρηστών, προσομοίωσης της απόδοσης της βάσης δεδομένων, δοκιμαστικής παρακολούθησης κ.λ.π. Χρήστες συντήρησης των ΣΔΒΔ. Σκοπός τους η ομαλή λειτουργία του υλικού και λογισμικού, η εκτέλεση διορθωτικών ενεργειών, η συντήρηση, η εγκατάσταση νέων εκδόσεων.
Χρήστες Ορισμού & Διαχείρισης ΒΔ Ο διαχειριστής συστήματος βάσης δεδομένων Έχει την ευθύνη διαχείρισης όλων των πόρων του συστήματος. Ο σχεδιαστής βάσης δεδομένων Δημιουργεί τη βάση δεδομένων και τη διαχειρίζεται. Επιλέγει τα δεδομένα που θα αποθηκευτούν. Ορίζει τους χρήστες και τα δικαιώματα τους στα δεδομένα της βάσης. Οι τελικοί χρήστες, οι οποίοι διακρίνονται στους: χρήστες υψηλής διαβάθμισης, με δικαιώματα τροποποίησης των δεδομένων της βάσης, και χρήστες χαμηλής διαβάθμισης, στους οποίους επιτρέπεται μόνο η ανάγνωση των δεδομένων της βάσης.