मुख्य डीबीएमएस कार्य

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

आधुनिक डेटाबेस प्रबंधन प्रणालियों का उपयोग कई साइटों पर किया जाता है, लेकिन हर कोई नहीं जानता कि वे क्या हैं और आप डीबीएमएस के कार्यों का उपयोग कैसे कर सकते हैं। इस तरह के टूल में अपार संभावनाएं होती हैं, इसलिए इनका पूरी तरह से उपयोग करने के लिए, आपको यह समझना चाहिए कि वे क्या कर सकते हैं और उपयोगकर्ता के लिए कितने उपयोगी हैं।

डेटा प्रबंधन

सबसे पहले, डीबीएमएस के कार्यों में बाहरी मेमोरी में प्रसंस्करण जानकारी शामिल है, और यह कार्य VI की बुनियादी संरचना प्रदान करना है, जो न केवल डेटाबेस में सीधे शामिल जानकारी को संग्रहीत करने के लिए आवश्यक है, बल्कि यह भी है विभिन्न सेवा कार्यों को करने के लिए, जैसे विभिन्न मामलों में किसी भी फाइल तक त्वरित पहुंच प्राप्त करना। कुछ संशोधनों में, विभिन्न फाइल सिस्टम की क्षमताओं का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, जबकि अन्य बाहरी मेमोरी उपकरणों के स्तर पर भी काम प्रदान करते हैं। लेकिन इस मामले में, यह ध्यान देने योग्य है कि एक अत्यधिक विकसित डीबीएमएस के कार्य में, उपयोगकर्ता को किसी भी मामले में सूचित नहीं किया जाता है कि क्या किसी सिस्टम का उपयोग किया जाता है, और यदि हां, तो फाइलों को कैसे व्यवस्थित किया जाता है। विशेष रूप से, सिस्टम डेटाबेस में शामिल वस्तुओं के लिए अपने स्वयं के नामकरण क्रम को बनाए रखता है।

रैम बफर प्रबंधन

अधिकांश मामलों में, यह काफी बड़े डेटाबेस में DBMS फ़ंक्शन का उपयोग करने के लिए प्रथागत है, और यह आकार उपलब्ध रैम से कम से कम अक्सर बहुत बड़ा होता है। बेशक, यदि प्रत्येक डेटा तत्व तक पहुंचने के मामले में, बाहरी मेमोरी के साथ एक एक्सचेंज किया जाता है, तो बाद की गति सिस्टम की गति के अनुरूप होगी, इसलिए, वास्तव में इसे बढ़ाने का एकमात्र विकल्प बफर करना है। रैम में जानकारी। इसके अलावा, भले ही ओएस सिस्टम-वाइड बफरिंग करता है, उदाहरण के लिए यूनिक्स के साथ, यह उद्देश्य और बुनियादी कार्यों के साथ डीबीएमएस प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा, क्योंकि इसमें प्रत्येक के लिए बफरिंग के लाभकारी गुणों पर बहुत अधिक मात्रा में डेटा है। उपयोग किए गए डेटाबेस का विशिष्ट भाग। इसके कारण, उन्नत सिस्टम बफ़र्स का अपना सेट बनाए रखते हैं, साथ ही उनके प्रतिस्थापन के लिए एक अद्वितीय अनुशासन बनाए रखते हैं।

यह तथ्य ध्यान देने योग्य है कि नियंत्रण प्रणालियों की एक अलग दिशा है, जो रैम में संपूर्ण डेटाबेस की निरंतर उपस्थिति पर केंद्रित है। यह दिशा इस धारणा पर आधारित है कि निकट भविष्य में कंप्यूटर में RAM की मात्रा इतनी बढ़ जाएगी कि उन्हें अब किसी भी बफरिंग की चिंता नहीं होगी, और इस प्रकार के DBMS के बुनियादी कार्य यहाँ काम आएंगे। फिलहाल, ये सभी कार्य परीक्षण के चरण में हैं।

लेन-देन प्रबंधन

लेनदेन उपयोग किए गए डेटाबेस के साथ संचालन का एक क्रम है, जिसे प्रबंधन प्रणाली मानती हैएक एकल पूरा। यदि लेन-देन पूरी तरह से सफलतापूर्वक निष्पादित हो जाता है, तो सिस्टम बाहरी मेमोरी में किए गए परिवर्तनों को ठीक करता है, या इनमें से कोई भी परिवर्तन डेटाबेस की स्थिति को प्रभावित नहीं करेगा। उपयोग किए गए डेटाबेस की तार्किक अखंडता को बनाए रखने के लिए यह ऑपरेशन आवश्यक है। यह ध्यान देने योग्य है कि एकल-उपयोगकर्ता डीबीएमएस का उपयोग करते समय भी लेन-देन तंत्र के सही पाठ्यक्रम को बनाए रखना एक पूर्वापेक्षा है, जिसका उद्देश्य और कार्य अन्य प्रकार की प्रणालियों से काफी भिन्न हैं।

वह संपत्ति जो कोई भी लेन-देन तभी शुरू होता है जब डेटाबेस एक सुसंगत स्थिति में होता है और प्रक्रिया के अंत के बाद उसे उसी स्थिति में छोड़ देता है, डेटाबेस के संबंध में गतिविधि की एक इकाई के रूप में उपयोग करना बेहद सुविधाजनक बनाता है। नियंत्रण प्रणाली द्वारा समवर्ती रूप से निष्पादित लेनदेन के उचित प्रबंधन के साथ, प्रत्येक व्यक्तिगत उपयोगकर्ता, सिद्धांत रूप में, पूरे के एक हिस्से की तरह महसूस कर सकता है। हालाँकि, यह कुछ हद तक एक आदर्श प्रतिनिधित्व है, क्योंकि कई स्थितियों में जब कामकाजी लोग अभी भी अपने सहयोगियों की उपस्थिति महसूस करेंगे यदि वे एक बहु-उपयोगकर्ता प्रणाली का उपयोग करते हैं, लेकिन वास्तव में यह एक DBMS की अवधारणा द्वारा भी प्रदान किया जाता है।. बहु-उपयोगकर्ता प्रकार डीबीएमएस की विशेषताएं भी सीरियल निष्पादन योजना और लेनदेन प्रबंधन के लिए क्रमांकन जैसी अवधारणाओं से संबंधित हैं।

उनका क्या मतलब है?

एक साथ निष्पादित लेनदेन का क्रमांकन उनके काम के लिए एक विशेष योजना के निर्माण के लिए प्रदान करता है, जिसमेंप्राप्त मिश्रण का कुल प्रभाव उनके अनुक्रमिक निष्पादन के कारण प्राप्त परिणाम के बराबर है।

एक धारावाहिक निष्पादन योजना क्रियाओं की एक विशिष्ट संरचना है जो क्रमबद्धता की ओर ले जाती है। बेशक, यदि सिस्टम लेन-देन के मिश्रण का वास्तव में क्रमिक निष्पादन प्रदान करने का प्रबंधन करता है, तो किसी भी उपयोगकर्ता के लिए जो लेनदेन शुरू करता है, दूसरों की उपस्थिति पूरी तरह से अगोचर होगी, सिवाय इसके कि यह एकल-उपयोगकर्ता की तुलना में थोड़ा धीमा काम करेगा। मोड।

कई बुनियादी क्रमांकन एल्गोरिदम हैं। केंद्रीकृत प्रणालियों में, आज सबसे लोकप्रिय एल्गोरिदम विभिन्न डेटाबेस ऑब्जेक्ट्स के सिंक्रोनाइज़ेशन कैप्चर पर आधारित हैं। किसी भी क्रमांकन एल्गोरिदम का उपयोग करने के मामले में, कुछ डेटाबेस ऑब्जेक्ट्स तक पहुंच पर दो या दो से अधिक लेनदेन के बीच संघर्ष की संभावना प्रदान की जाती है। ऐसी स्थिति में, इस प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए, एक या अधिक प्रक्रियाओं के माध्यम से डेटाबेस में किए गए किसी भी परिवर्तन को समाप्त करने के लिए रोलबैक करना आवश्यक है। यह उन स्थितियों में से एक है जहां एक व्यक्ति एक बहु-उपयोगकर्ता प्रणाली में दूसरों की उपस्थिति महसूस करता है।

जर्नलिंग

आधुनिक प्रणालियों के लिए मुख्य आवश्यकताओं में से एक बाहरी मेमोरी में सूचना भंडारण की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना है। विशेष रूप से, यह प्रदान करता है कि डीबीएमएस के मुख्य कार्यों में अंतिम सहमत को पुनर्स्थापित करने की क्षमता शामिल हैकिसी भी सॉफ़्टवेयर या हार्डवेयर विफलता के बाद डेटाबेस की स्थिति। अधिकांश मामलों में, हार्डवेयर विफलताओं के लिए दो विकल्पों पर विचार करने की प्रथा है:

• सॉफ्ट, जिसे कंप्यूटर के एक अप्रत्याशित शटडाउन के रूप में व्याख्या किया जा सकता है (सबसे आम मामला एक आपातकालीन बिजली आउटेज है);
• हार्ड, जो बाहरी मीडिया पर संग्रहीत डेटा के आंशिक या पूर्ण नुकसान की विशेषता है।

सॉफ़्टवेयर विफलताओं के उदाहरणों में कुछ ऐसी सुविधा का उपयोग करने का प्रयास करते समय सिस्टम को क्रैश करना शामिल है जो डीबीएमएस के मुख्य कार्यों का हिस्सा नहीं है, या कुछ उपयोगकर्ता उपयोगिता को क्रैश करना, जिसके परिणामस्वरूप एक निश्चित लेनदेन पूरा नहीं हुआ था। पहली स्थिति को एक विशेष प्रकार की सॉफ्ट विफलता माना जा सकता है, जबकि बाद वाली स्थिति को एकल लेनदेन पुनर्प्राप्ति की आवश्यकता होती है।

बेशक, किसी भी स्थिति में, डेटाबेस को सामान्य रूप से पुनर्स्थापित करने के लिए, आपके पास एक निश्चित मात्रा में अतिरिक्त जानकारी होनी चाहिए। दूसरे शब्दों में, डेटाबेस में डेटा भंडारण की विश्वसनीयता के सामान्य रखरखाव के लिए, सूचना भंडारण की अतिरेक सुनिश्चित करना आवश्यक है, और पुनर्प्राप्ति के दौरान उपयोग किए गए डेटा के हिस्से को विशेष रूप से सावधानी से संरक्षित किया जाना चाहिए। इस अनावश्यक डेटा को बनाए रखने के लिए सबसे आम तरीका है परिवर्तन लॉगिंग।

यह क्या है और इसका उपयोग कैसे किया जाता है?

लॉग डेटाबेस का एक विशेष हिस्सा है, एक्सेसजो डीबीएमएस कार्यों की संख्या में शामिल नहीं है, और यह बहुत सावधानी से समर्थित है। कुछ स्थितियों में, यह एक ही समय में विभिन्न भौतिक मीडिया पर स्थित लॉग की दो प्रतियों के लिए भी समर्थन प्रदान करता है। ये रिपॉजिटरी डेटाबेस के मुख्य भाग में होने वाले किसी भी परिवर्तन के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं, और विभिन्न प्रबंधन प्रणालियों में, विभिन्न स्तरों पर परिवर्तन लॉग किए जा सकते हैं। कुछ स्थितियों में, एक लॉग प्रविष्टि पूरी तरह से एक विशिष्ट तार्किक अद्यतन ऑपरेशन से मेल खाती है, दूसरों में - एक बाहरी मेमोरी पेज को अपडेट करने से जुड़ा एक न्यूनतम आंतरिक ऑपरेशन, जबकि कुछ DBMS दो दृष्टिकोणों के संयोजन के लिए प्रदान करते हैं।

किसी भी स्थिति में, तथाकथित "आगे लिखें" लॉगिंग रणनीति का उपयोग किया जाता है। जब इसे लागू किया जाता है, तो किसी भी डेटाबेस ऑब्जेक्ट में परिवर्तन का संकेत देने वाला एक रिकॉर्ड ऑब्जेक्ट को बदलने से पहले बाहरी लॉग मेमोरी में प्रवेश करता है। यह ज्ञात है कि यदि एक्सेस डीबीएमएस के कार्य इस प्रोटोकॉल के सामान्य कार्यान्वयन के लिए प्रदान करते हैं, तो लॉग का उपयोग किसी भी विफलता की स्थिति में डेटाबेस को पुनर्स्थापित करने से जुड़ी किसी भी समस्या को हल करता है।

रोलबैक

सबसे आसान पुनर्प्राप्ति स्थिति एक व्यक्तिगत लेनदेन रोलबैक है। इस प्रक्रिया के लिए, आपको सिस्टम-व्यापी परिवर्तन लॉग का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, और यह प्रत्येक लेनदेन के लिए स्थानीय संशोधन ऑपरेशन लॉग का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है, और फिर प्रत्येक लेनदेन के अंत से शुरू करके रिवर्स ऑपरेशन करके लेनदेन को वापस रोल करें। रेकॉर्ड। DBMS फ़ंक्शन की संरचना अक्सर प्रदान करती हैइस तरह की संरचना का उपयोग, लेकिन ज्यादातर मामलों में स्थानीय लॉग अभी भी समर्थित नहीं हैं, और व्यक्तिगत लेनदेन के लिए भी एक व्यक्तिगत रोलबैक सिस्टम-वाइड के अनुसार किया जाता है, और इसके लिए प्रत्येक लेनदेन के सभी रिकॉर्ड संयुक्त होते हैं एक विपरीत सूची में।

सॉफ्ट विफलता के दौरान, डेटाबेस की बाहरी मेमोरी में विभिन्न ऑब्जेक्ट शामिल हो सकते हैं जिन्हें लेनदेन द्वारा संशोधित किया गया है जो विफलता के समय पूरा नहीं हुआ था, और विभिन्न ऑब्जेक्ट्स की कमी भी हो सकती है जो सफलतापूर्वक पूर्ण किए गए लोगों द्वारा अपग्रेड किए गए हैं रैम बफ़र्स के उपयोग के माध्यम से विफलता से पहले, जिसकी सामग्री ऐसी समस्या होने पर पूरी तरह से गायब हो जाती है। यदि स्थानीय लॉग का उपयोग करने के लिए प्रोटोकॉल का पालन किया जाता है, तो बाहरी मेमोरी में ऐसी प्रविष्टियां होना तय है जो ऐसी किसी भी वस्तु के संशोधन से संबंधित हैं।

सॉफ्ट विफलताओं की घटना के बाद पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया का मुख्य लक्ष्य मुख्य डेटाबेस की बाहरी मेमोरी की ऐसी स्थिति है, जो तब होगी जब किसी भी पूर्ण लेनदेन में परिवर्तन VI में किए गए थे और इसमें निशान नहीं होंगे अधूरी प्रक्रियाओं की। इस आशय को प्राप्त करने के लिए, इस मामले में डीबीएमएस के मुख्य कार्य अधूरे लेन-देन का रोलबैक और उन ऑपरेशनों की पुनरावृत्ति हैं जिनके परिणाम अंततः बाहरी मेमोरी में प्रदर्शित नहीं हुए थे। इस प्रक्रिया में काफी बड़ी संख्या में सूक्ष्मताएं शामिल हैं, जो मुख्य रूप से लॉग और बफर प्रबंधन के संगठन से संबंधित हैं।

कठिन असफलता

जब हार्ड विफलता के बाद डेटाबेस को पुनर्स्थापित करने की आवश्यकता होती है, तो न केवल लॉग का उपयोग किया जाता है, बल्कि डेटाबेस की बैकअप प्रति भी उपयोग की जाती है। बाद वाला लॉग भरने के समय तक डेटाबेस की एक पूरी प्रति है। बेशक, एक सामान्य पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के लिए, पत्रिका के संरक्षण की आवश्यकता होती है, इसलिए, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बाहरी मेमोरी में इसके संरक्षण पर अत्यंत गंभीर आवश्यकताएं हैं। इस मामले में, डेटाबेस की पुनर्प्राप्ति इस तथ्य में शामिल है कि, संग्रह प्रति के आधार पर, लॉग उन सभी लेनदेन को पुन: पेश करता है जो विफलता के समय तक पूरे हो चुके हैं। यदि आवश्यक हो, तो यह लंबित लेनदेन को फिर से चला सकता है और पुनर्स्थापना प्रक्रिया के अंत के बाद अपना सामान्य संचालन जारी रख सकता है, लेकिन अधिकांश वास्तविक प्रणालियों में यह प्रक्रिया इस कारण से नहीं की जाती है कि हार्ड विफलता पुनर्प्राप्ति स्वयं एक लंबी प्रक्रिया है।

भाषा समर्थन

आधुनिक डेटाबेस विभिन्न भाषाओं का उपयोग करते हैं, और प्रारंभिक डीबीएमएस, जिसका उद्देश्य, कार्य और अन्य विशेषताएं आधुनिक प्रणालियों से काफी भिन्न हैं, ने कई अति विशिष्ट भाषाओं के लिए समर्थन प्रदान किया। मूल रूप से, ये एसडीएल और डीएमएल थे, जिन्हें क्रमशः डेटाबेस स्कीमा को परिभाषित करने और डेटा में हेरफेर करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

SDL का उपयोग डेटाबेस की तार्किक संरचना को निर्धारित करने के लिए किया जाता था, अर्थात डेटाबेस की विशिष्ट संरचना को पहचानने के लिए, जिसे दर्शाया जाता हैउपयोगकर्ता। दूसरी ओर, डीएमएल में सूचना हेरफेर ऑपरेटरों का एक पूरा परिसर शामिल था जो आपको डेटाबेस में जानकारी दर्ज करने, साथ ही मौजूदा डेटा को हटाने, संशोधित करने या उपयोग करने की अनुमति देता था।

डीबीएमएस कार्यों में एकल एकीकृत भाषा के लिए विभिन्न प्रकार के समर्थन शामिल हैं, जो डेटाबेस के साथ सामान्य कार्य के लिए आवश्यक किसी भी साधन की उपस्थिति के लिए, इसके प्रारंभिक निर्माण से शुरू होकर, और एक मानक उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस प्रदान करता है। SQL का उपयोग मानक भाषा के रूप में किया जाता है जो आज के सबसे सामान्य रिलेशनल सिस्टम के DBMS के बुनियादी कार्य प्रदान करता है।

यह क्या है?

सबसे पहले, यह भाषा डीएमएल और एसडीएल के मुख्य कार्यों को जोड़ती है, अर्थात यह एक रिलेशनल डेटाबेस के विशिष्ट शब्दार्थ को निर्धारित करने और आवश्यक जानकारी में हेरफेर करने की क्षमता प्रदान करती है। साथ ही, विभिन्न डेटाबेस ऑब्जेक्ट्स के नामकरण को भाषा स्तर पर सीधे इस अर्थ में समर्थित किया जाता है कि कंपाइलर ऑब्जेक्ट नामों को उनके आंतरिक पहचानकर्ताओं में परिवर्तित करता है, विशेष रूप से बनाए रखा सेवा कैटलॉग टेबल के आधार पर। सिद्धांत रूप में नियंत्रण प्रणाली का मूल किसी भी तरह से टेबल या उनके व्यक्तिगत कॉलम के साथ इंटरैक्ट नहीं करता है।

एसक्यूएल भाषा में विशेष उपकरणों की एक पूरी सूची शामिल है जो आपको डेटाबेस की अखंडता पर बाधाओं को निर्धारित करने की अनुमति देती है। फिर से, इस तरह के किसी भी प्रतिबंध को विशेष कैटलॉग तालिकाओं में शामिल किया जाता है, और अखंडता नियंत्रण सीधे भाषा स्तर पर किया जाता है, अर्थातव्यक्तिगत डेटाबेस संशोधन विवरण पढ़ने की प्रक्रिया में, डेटाबेस में अखंडता बाधाओं के आधार पर संकलक, संबंधित प्रोग्राम कोड उत्पन्न करता है।