الفرقة الثالثة - نظم معلومات - قواعد البيانات 1 - المحاضرة الأولي

 

 نظم إدارة قواعد البيانات

د منال البلقاسي 

 

 

· تعريف قاعدة البيانات

· مراحل تطور قواعد البيانات

· ملفات قواعد البيانات

· تعريف نظم إدارة قواعد البيانات

· تطبيقات نظم إدارة قواعد البيانات

· البنية التحتية لقواعد البيانات

· حقول السجلات

· مهام برنامج مدير قواعد البيانات

· مستويات التركيب البنائي لقاعدة البيانات

· أنواع قواعد البيانات

· العلاقات في قواعد البيانات

 

مدخل في قواعد البيانات

البيانات هي المادة الخام للمعلومات ( مدخلات النظام ) والمعلومات هى ناتج تشغيل البيانات ( مخرجات النظام )  ، يقوم المستخدم بإدخال البيانات فيتم تشغيلها وترتيبها وإجراء بعض العمليات عليها للحصول على معلومة لها معنى وقيمة وفائدة وبدون القدرة على تجميع البيانات لن تكون هناك مدخلات للنظام ولا مخرجات ولابد ان يدعم النظام تخزين البيانات حيث تقاس كفاءة النظام بمدى كفاءته فى تخزين البيانات والتعامل معها كما تعد قواعد البيانات أحد الحلول الفاعلة لحل مشاكل بيئة نظم الملفات وإبرازها مشكلة تكرارية البيانات وانعكاساتها السلبية على استخدام وسائط التخزين وتضارب المعلومات وما يستتبع ذلك من تكاليف لحفظها وتشغيلها وصيانتها ناهيك عن أن تحديث أي عنصر بيان لا يعني تحديثه على مستوى النظام بل يقتصر على الملف المعني بهذا التحديث مما يسبب عدم تكاملية البيانات وعدم إمكانية فرض إدارة مركزية وسيطرة أمنية تقي المعلومات من مخاطر التدخل فيها أو الإخلال بها أو سرقتها   

تعريف قاعدة البيانات

قاعدة البيانات Database هي تجمع منظم لسجلات البيانات والبرامج وذلك بأقل قدر ممكن من التكرارية وأكبر قدر متاح من التكاملية مع إتاحة المشاركة على البيانات لمختلف المستخدمين دون أدنى ارتباط بين البيانات وبرامج التطبيقات وهي طريقه منظمه لتجميع البيانات وهي أيضا مجموعة من عناصرِ البيانات المنطقية المرتبطة مع بعضها البعض بعلاقة رياضية، وتتكون قاعدة البيانات من جدول واحد أو أكثر    ويتكون الجدول من سجل (Record)أو أكثر ويتكون السجل من حقل (Field) أو أكثر ومثال عليه السجل الخاص بموظف معين يتكون من عدة حقول مثل رقم الموظف - اسم الموظف - درجة الموظف - تاريخ التعيين - الراتب - والقسم التابع له، وغير ذلك من بيانات الموظف تخزن في جهاز الحاسوب عَلى نحو منظّم، حيث يقوم برنامج (حاسوب) يسمى محرك قاعدة البيانات (Database Engine) ، يتم استرجاع البيانات باستخدام أوامر لغة الاستعلام حيث تعتبر معلومات تساعد في عملية اتخاذ القرار   

مراحل تطور قواعد البيانات

المرحلة الأولى: تم وضع الأسس النظرية لقواعد البيانات العلائقية بواسطة بحث أجرى بواسطة DR EDGAR CODA بشركة IBM وتم نشره سنة 1969 هذا البحث بعنوان أسلوب عمل قواعد البيانات العلائقية وفتح هذا البحث المجال اما العديد من الباحثين الذين قاموا بتطوير الأسس النظرية لبناء قواعد البيانات العلائقية ويرجع الفضل فى بناء اول نظام مبنى على هذه الأبحاث لشركة أوراكل حيث كانت اولى الشركات التى اخترقت مجال قوعد البيانات وقامت بالتطوير فيه

المرحلة الثانية : بعد قيام شركة أوراكل ببناء اول نظام لقواعد البيانات العلائقية ومحاولة التطوير وفيه دخلت شركات أخرى تنافس أوراكل فى هذا السبق مثل شركة IBM وشركة INFORMIX وكذلك شركة SYBASE والتى تعتبر من اضخم الشركات الان فى هذا المجال ولها نظام إدارة قواعد بيانات   

المرحلة الثالثة : أصبح تصميم قواعد البيانات يتماشى مع متطلبات عالم الإنترنت وكمثال على ذلك قواعد البيانات المصممة للعمل مع الويب (WEB-ASED) أو (WEB-ENABLED) وكذلك كانت أوراكل رائده فى هذا المجال وكانت اخر إصداراتها (WEB-ASED)   

ملفات قواعد البيانات

· الملف الرئيسي  Master File : هو ملف ذا بيانات دائمة ويتم تحديثه على فترات متباعدة وبالتالي فإن الملف الرئيسي يحتوي على بيانات ذات طبيعة استاتيكية ( الاسم ـ العنوان ـ المرتب الأساسي )    

· ملفات المتغيرات Transaction File  : هي ملفات تضم المتغيرات اليومية عن البيانات الحركة ـ مثل أوامر الشراء الواردة للمؤسسة خلال فترة معينة وتستخدم هذه الملفات في تحديث الملف الرئيسي    

· الملفات المرجعية Reference File: هي الملفات التي تضم بيانات لا تتغير مثل الاسم ـ تاريخ الميلاد ـ محل الميلاد ـ النوع ـ الديانة ـ أسماء الكتب وسنة النشر ـ الموردون لمكتبة الجامعة

· ملفات البرامج وبياناتها فهي ملفات تضم بعض البرامج أو البيانات المرتبطة بالبرامج وقد تكون البرامج والبيانات المرتبطة على نفس الملف أو على ملفين مستقلين

· ملفات النصوص Text File: يضم نص وثيقة أو عدة وثائق مرتبطة منطقيًا    

· ملفات شغل Work File: هو ملف ينتج خلال مراحل المعالجة ولا يجري تخزينه شأنه شأن المسودات في الأعمال الإدارية والمكتبية    

· ملفات تجريب Scratch File: هو ملف مؤقت يمحى فور انتهاء المعالجة بأن يعاد الكتابة عليه    

معالجة ملفات قواعد البيانات

· التحديث Updating : : عندما تتغير البيانات المتاحة عن البيانات المسجلة يتم تحديث الملف بالبيانات الجديدة    

· المرجعية Referencing  : : لتأكيد معلومة من معلومات مسجلة ولا يجري خلالها أي تعديل أو تحديث    

· صيانة الملفات : وهي عملية تشمل إضافة سجلات جديدة وحذف سجلات قديمة مثل تغيير الثمن ، حذف أصناف لم تعد تنتج ـ عناوين العملاء ـ أرقام التليفونات     

· أطوال السجلات حيث تقسم السجلات من حيث الطول إلى طول ثابت Fixed  أي أن حيز كل سجل على الملف مساو تمامًا لحيز أي سجل آخر ، ويعتبر هذا النوع من أفضل أنواع السجلات لأنه يساعد على سهولة تصميم البرامج وإن كان لا يحقق كفاءة عالية في استغلال وسائط التخزين إذ يعتبر الحيز الذي لم يستخدم مجرد فراغات محجوزة Blank  يستحيل استغلالها وطول متغير Variable length : يتميز بأن أطوال السجلات ليست موحدة , بعض السجلات قصيرة وبعضها طويل ويعود هذا إلى أن بعض السجلات بها عدد أكبر من الحقول , فإن تساوت في عدد الحقول يعزى إلى اختلاف حيز الحقول ذاتها , تعتبر هذه السجلات من أفضل أنواع السجلات استغلالاً لحيز التخزين على الوسائط المختلفة    

مميزات قواعد البيانات

· إضافة ملفات جديدة    

·  إضافة بيانات جديدة على الملفات الموجودة في القاعدة   

·  استرجاع بيانات من الملفات المكونة لقاعدة البيانات   

·  تحديث البيانات    

·  تعديل البرامج دون تعديل البيانات والعكس صحيح    

·  يمكن للمستخدم النظر إليها على أنها ملفات متكاملة    

·  تلبي حاجات كافة المستخدمين للبيانات    

·  التأمين والسرية على بعض البيانات الهامة    

·  تحقق المرجعية على الملفات

· تقدم للإدارة تقاريراً مبنية على معلومات محدثة شاملة مما يساعد على اتخاذ قرارات سليمة عكس نظام الملفات المرتبط ببيانات محددة   

·  تقدم للإدارة الوسطى تقاريراً مفصلة جيدة يصعب الحصول عليها من نظام الملفات   

·  التوفير في التكلفة نتيجة عدم تكرارية البيانات   

·  توفر الجهد المبذول في إدخال البيانات نتيجة توحيد المدخلات لكل نظام فرعي   

·  البساطة الشديدة في استخدام لغة الاستفسار لأن مدير قاعدة البيانات يتولى مهام التعامل مع البيانات   

·  الاستجابة السريعة لاحتياجات المستخدمين   

·  الإدارة الجيدة للبيانات حيث تحفظ البيانات في مكان مركزي موحد لكل المؤسسة أو المنظمة   

·  الاسترجاع المتعدد MULTIPLE  ACCESS باستخدام أساليب بسيطة نسبياً ومن خلال استخدام ( حقول خاصة)    

تعريف نظم إدارة قواعد البيانات

DATABASE MANAGEMENT SYSTEM )

نظم إدارة قواعد البيانات هو البرنامج الذي يتم من خلاله استرجاع البيانات، أو الإضافة أو التعديل عليها، أو حذفها، حيث يقوم البرنامج بالربط بين المستخدم وبين محرك قاعدة البيانات، لأداء تلك المهمة وهو الوسيط بين المستخدم وبين قاعده البيانات فهو يعطى للمستخدم إمكانية الوصول الى البيانات المخزنة فى قاعدة البيانات وكذلك تحويل هذه البيانات الى معلومات كما تسمح للمستخدم بإنشاء وتعديل واستخراج المعلومات