1 2 Chương I GIỚI THIỆU * Mục tiêu * Kiến thức cần có để học chương này * Tài liệu tham khảo liên quan đến chương * Nội dung I.1 HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU I.2 CÁCH NHÌN DỮ LIỆU: I.3 MÔ HÌNH DỮ LIỆU: I.4 NGÔN NGỮ CƠ SỞ DỮ LIỆU: I.5 QUẢN TRỊ GIAO DỊCH: I.6 QUẢN TRỊ LƯU TRỮ: I.7 NHÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU: I.8 NGƯỜI SỬ DỤNG CSDL: I.9 CẤU TRÚC HỆ THỐNG TỔNG THỂ: I.10 KIẾN TRÚC HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU: * Vấn đề nghiên cứu của chương kế tiếp - Một cơ sở dữ liệu ( CSDL/ DB: DataBase ) là một tập hợp các tập tin có liên quan với nhau, được thiết kế nhằm làm giảm thiểu sự lặp lại dữ liệu. - Một hệ quản trị cơ sở dữ liệu ( HQTCSDL/ DBMS: DataBase Management System ) là một hệ thống gồm một CSDL và các thao tác trên CSDL đó, được thiết kế trên một nền tảng phần cứng và với một kiến trúc nhất định. - Một hệ cơ sở dữ liệu ( HCSDL/ DBS: DataBase System ) là một phần mềm cho phép xây dựng một HQTCSDL. - Chương này cho ra một cái nhìn bao quát về CSDL, HQTCSDL, các yêu cầu mà một HQTCSDL đặt ra cũng chính là những chức năng mà một HCSDL phải có. Một khái niệm quan trọng trong việc xây dựng một HCSDL đáp ứng được các yêu cầu đặt ra là khái niệm giao dịch ( Transaction ). Các tính chất mà một giao dịch phải có để đảm bảo một HQTCSDL, được xây dựng trên HCSDL tương ứng, trong suốt quá trình hoạt động sẽ luôn cho một CSDL tin cậy ( có nghĩa là dữ liệu luôn nhất quán ). Quản trị giao dịch nhằm đảm bảo mỗi giao dịch trong hệ thống có các tính chất mà một giao dịch phải có. Một điều cần chú ý là trong các tính chất của một giao dịch tính chất nhất quán trước hết phải được đảm bảo bởi người lập trình-người viết ra giao dịch!!! www.nhipsongcongnghe.net 3 I.1 H C S D LI U Một số điểm bất lợi chính của việc lưu giữ thông tin có tổ chức trong hệ thống xử lý file thông thường: - Dư thừa dữ liệu và tính bất nhất ( Data redundancy and inconsistency ): Do các file và các trình ứng dụng được tạo ra bởi các người lập trình khác nhau, nên các file có định dạng khác nhau, các chương trình được viết trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau, cùng một thông tin có thể được lưu giữ trong các file khác nhau. Tính không thống nhất và dư thừa này sẽ làm tăng chi phí truy xuất và lưu trữ, hơn nũa, nó sẽ dẫn đến tính bất nhất của dữ liệu: các bản sao của cùng một dữ liệu có thể không nhất quán. - Khó khăn trong việc truy xuất dữ liệu: Môi trường của hệ thống xử lý file thông thường không cung cấp các công cụ cho phép truy xuất thông tin một cách hiệu quả và thuận lợi. - Sự cô lập dữ liệu ( Data isolation ): Các giá trị dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu phải thoả mãn một số các ràng buộc về tính nhất quán của dữ liệu ( ràng buộc nhất quán / consistency contraints ). Trong hệ thống xử lý file thông thường, rất khó khăn trong việc thay đổi các chương trình để thoả mãn các yêu cầu thay đổi ràng buộc. Vấn đề trở nên khó khăn hơn khi các ràng buộc liên quan đến các hạng mục dữ liệu trong các file khác nhau. - Các vấn đề về tính nguyên tử ( Atomicity problems ): Tính nguyên tử của một hoạt động ( giao dịch ) là: hoặc nó được hoàn tất trọn vẹn hoặc không có gì cả. Điều này có nghĩa là một hoạt động ( giao dịch ) chỉ làm thay đổi các dữ liệu bền vững khi nó đã hoàn tất ( kết thúc thành công ) nếu không, giao dịch không để lại một dấu vết nào trên CSDL. Trong hệ thống xử lý file thông thường khó đảm bảo được tính chất này. - Tính bất thường trong truy xuất cạnh tranh: Một hệ thống cho phép nhiều người sử dụng cập nhật dữ liệu đồng thời, có thể dẫn đến kết quả là dữ liệu không nhất quán. Điều này đòi hỏi một sự giám sát. Hệ thống xử lý file thông thường không cung cấp chức năng này. - Vấn đề an toàn ( Security problems ): một người sử dụng hệ cơ sở dữ liệu không cần thiết và cũng không có quyền truy xuất tất cả các dữ liệu. Vấn dề này đòi hỏi hệ thống phải đảm bảo được tính phân quyền, chống truy xuất trái phép ... Các bất lợi nêu trên đã gợi mở sự phát triển các DBMS. Phần sau của giáo trình sẽ đề cập đến các quan niệm và các thuật toán được sử dụng để phát triển một hệ cơ sở dữ liệu nhằm gi