Bài 12. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và hệ cơ sở dữ liệu

Hệ QTCSDL và hệ cơ sở dữ liệu SGK trang 58 lớp 11 Tin học ứng dụng – NXB Kết Nối Tri Thức, mời các em tham khảo cùng Bumbii.

Chủ đề 4. Giới thiệu các hệ cơ sở dữ liệu. Bài 12. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và hệ cơ sở dữ liệu.

KHỞI ĐỘNG

Một CSDL lưu dữ liệu trên hệ thống máy tính dưới dạng các tệp có cấu trúc được thiết kế để nhiều người dùng có thể cùng khai thác dữ liệu trong CSDL đó.

Tuy nhiên không phải tất cả người dùng đều biết về cấu trúc các tệp lưu dữ liệu và tự viết chương trình khai thác dữ liệu. Theo em, có thể giải quyết vấn đề này như thế nào?

Đáp án:

Tổ chức lưu trữ dữ liệu dưới dạng một phần mềm quản trị hệ thống và cung cấp các phương thức cập nhật, truy xuất dữ liệu.

1. KHÁI NIỆM HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Hoạt động 1. Thảo luận về một phần mềm hỗ trợ thao tác dữ liệu

Để tạo ra, lưu trữ và sửa đổi một văn bản trên máy tính chúng ta cần một phần mềm soạn thảo văn bản. Để tạo ra và cập nhật một bảng tính điện tử chúng ta cần một phần mềm bảng tính.

Theo em, một phần mềm hỗ trợ làm việc với các CSDL cần thực hiện được những yêu cầu nào dưới đây?

A. Cung cấp công cụ tạo lập CSDL.

B. Cập nhật dữ liệu và tự động kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu.

C. Hỗ trợ truy xuất dữ liệu.

D. Cung cấp giao diện để ai cũng có thể xem nội dung của các bảng dữ liệu một cách dễ dàng.

Đáp án: B, C, D.

Phần mềm hỗ trợ làm việc với CSDL cần có các chức năng cập nhật dữ liệu và kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu, hỗ trợ truy xuất dữ liệu và cung cấp giao diện đơn giản để người dùng có thể xem nội dung các bảng dữ liệu một cách dễ dàng,

CÂU HỎI

Câu 1. Nêu những khó khăn trong việc khai thác CSDL nếu không có hệ QTCSDL.

Đáp án:

Nếu không có hệ QTCSDL, người dùng phải tự xây dựng lấy giải pháp trực tiếp tổ chức lưu trữ, cập nhật, truy xuất dữ liệu.

Điều này kéo theo những khó khăn trong việc phát triển phần mềm, lãng phí nguồn lực và các tài nguyên khác.

Câu 2. Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.

Đáp án:

Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu:

– Khai báo CSDL với tên gọi xác định. Một hệ QTCSDL có thể quản trị nhều CSDL.

– Tạo lập, sửa đổi kiến trúc bên trong mỗi CSDL.

– Nhiều hệ QTCSDL cho phép cài đặt các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu để có thể kiểm soát tính đúng đắn của dữ liệu.

Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu

– Chức năng cập nhật dữ liệu: nhập dữ liệu vào khi CSDL chưa có dữ liệu. Hệ QTCSDL cung cấp các chức năng thêm, xoá, sửa dữ liệu.

– Chức năng truy xuất dữ liệu: theo những tiêu chí khác nhau.

Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL

– Dữ liệu cần được bảo mật, chỉ cung cấp cho người có thẩm quyền.

– Hệ QTCSDL cung cấp chức năng kiểm soát các giao dịch để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.

– Hệ QTCSDL cung cấp các phương tiện thực hiện sao lưu dự phòng (backup) để đề phòng các sự cố mất dữ liệu và khôi phục dữ liệu khi cần thiết.

2. HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Hoạt động 2. Thảo luận về tra cứu trực tuyến điểm thi

Khi lên mạng để tra cứu điểm thi vào lớp 10, thông thường trên màn hình chỉ yêu cầu nhập vài dữ liệu tối thiểu. Ví dụ, sau khi nhập số báo danh gần như ngay lập tức em nhận được đầy đủ thông tin họ tên, trường lớp, điểm thi cùng kết quả xét tuyển. Vậy, ngoài CSDL điểm thi cần có những gì để có thể cung cấp cho em thông tin như vậy?

Đáp án:

Đã có một phần mềm tổ chức giao tiếp với người dùng (tra cứu điểm thi) làm cầu nối giữa người dùng với CSDL điểm thi.

CÂU HỎI

Hệ QTCSDL và hệ CSDL khác nhau như thế nào?

Đáp án:

Hệ QTCSDL là một phần mềm hỗ trợ tạo lập CSDL, cập nhật và truy xuất dữ liệu.

Sau khi cài đặt hệ QTCSDL, dữ liệu là không có sẵn, người dùng phải tiến hành các hoạt động tạo lập CSDL và cập nhật CSDL ấy.

Hệ CSDL bao gồm hệ QTCSDL, tất cả các CSDL mà hệ QTCSDL lưu trữ, quản trị và tất cả các phần mềm ứng dụng CSDL ấy.

3. HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU TẬP TRUNG VÀ PHÂN TÁN

CÂU HỎI

Hệ CSDL tập trung và hệ CSDL phân tán khác nhau như thế nào?

Đáp án:

Khác biệt chính nằm ở việc CSDL được lưu trữ tập trung trên một máy tính hay được lưu trữ phân tán tại nhiều máy tính trong hệ thống máy tính kết nối khác nhau.

Sự khác biệt này kéo theo những điểm phức tạp hơn về kiến trúc và vận hành của hệ CSDL phân tán: Có CSDL cục bộ, người dùng truy cập cục bộ, người dùng truy cập toàn cục, hệ QTCSDL phân tán chịu trách nhiệm hỗ trợ người dùng làm việc mà không biết đến sự phân tán của dữ liệu cũng như hỗ trợ quản trị dữ liệu phân tán của dữ liệu cũng như hỗ trợ quản trị dữ liệu phân tán nhằm tối ưu hiệu suất truy cập (phân mảnh dữ liệu để sao lưu qua các CSDL cục bộ và đồng bộ hoá dữ liệu).

LUYỆN TẬP

Câu 1

Hãy lập danh sách các chức năng của hệ QTCSDL trong từng nhóm chức năng của hệ QTCSDL.

Đáp án:

Các chức năng của hệ QTCSDL được chia thành ba nhóm: Định nghĩa dữ liệu, Cập nhật và truy xuất dữ liệu và Bảo mật, an toàn dữ liệu.

– Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu hỗ trợ định nghĩa CSDL bao gồm: tên CSDL, tạo lập và sửa đổi cấu trúc CSDL cũng như các định nghĩa khác liên quan đến các ràng buộc dữ liệu.

– Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu bao gồm các chức năng thêm mới, sửa, xoá dữ liệu và truy xuất dữ liệu theo các tiêu chí khác nhau.

– Nhóm chức năng bảo mật, an toàn dữ liệu bao gồm các chức năng: hỗ trợ bảo mật qua phân quyền cập nhật, truy xuất dữ liệu và hỗ trợ đảm bảo an toàn dữ liệu qua biện pháp sao lưu, phục hồi dữ liệu.

Câu 2

Hãy phân tích điểm mạnh và điểm yếu của CSDL phân tán so với CSDL tập trung.

Đáp án:

Điểm mạnh:

Mô hình CSDL phân tán có tính sẵn sàng cao, nhanh chóng mở rộng vì có thể bổ sung thêm trạm CSDL một cách nhanh chóng khi cần thiết.

Độ tin cậy và an toàn dữ liệu cũng được nâng cao vì thường có những bản sao lưu dữ liệu được lưu trữ ở các trạm cục bộ khác nhau.

Mô hình này hỗ trợ một cách hiệu quả người dùng trên diện rộng.

Điểm yếu:

Điểm yếu của mô hình CSDL phân tán bắt nguồn từ sự phức tập của kiến trúc: không dễ thiết kế và triển khai; chi phí duy trì cao, tính nhất quán dữ liệu có thể bị ảnh hưởng nếu hệ QTCSDL không thực hiện được việc đồng bộ hoá dữ liệu một cách chính xác và kịp thời.

VẬN DỤNG

Câu 1

Cho ví dụ về một hệ CSDL trên thực tế, chỉ rõ những thành phần của nó.

Đáp án:

– Hệ CSDL quản lí nhân sự với các thành phần: Phần mềm quản lí nhân sự, hệ QTCSDL và CSDL nhân sự.

– Hệ CSDL quản lí thư viện với các thành phần: Phần mềm quản lí thư viện, hệ QTCSDL và CSDL thư viện.

– Hệ CSDL quản lí bán hàng với các thành phần: Phần mềm quản lí bán hàng, hệ QTCSDL và CSDL bán hàng.

Câu 2

Hãy tìm hiểu qua Internet tên một số hệ quản trị CSDL quan hệ thông dụng.

Đáp án:

Tìm theo từ khoá “Hệ QTCSDL thông dụng” hay “Popular DBMS”.

Hệ QTCSDL thông dụng: MySQL, Oracle, MariaDB, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, IBM Db2,…Số liệu thống kê chi tiết được cập nhật hàng tháng tại https://db-engines.com/en/ranking.

Biểu đồ so sánh thống kê nhiều năm tại https://db-engines.com/en/ranking_trend cho thấy Oracle, My SQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL đã phổ biến từ nhiều năm trước.