Veri Tabanları. Gelişim tarihçesi Veri Tabanı Modeli VTYS bileşenleri

... konulu sunumlar: "Veri Tabanları. Gelişim tarihçesi Veri Tabanı Modeli VTYS bileşenleri"— Sunum transkripti:

1 Veri Tabanları. Gelişim tarihçesi Veri Tabanı Modeli VTYS bileşenleri
Bu Dersin Konuları Veri Modelleri Veri Tabanları. Gelişim tarihçesi Veri Tabanı Modeli VTYS bileşenleri BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

2 Veri Tabanı Yaklaşımı VTYS Veri Tabanı … PROGRAM 1 PROGRAM 2
Sorgu İşlemcisi Veri Tabanı PROGRAM 1 İş Yöneticisi … PROGRAM 2 BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

3 Veri Modeli Veri Modeli- verileri, veriler arasındaki ilişkileri, uygulamadaki verilere koyulan sınırlamaları gösteren soyut ifade biçimidir Veri Modeli dosya içinde bulunan ve dosyalar arasında iletilen, bağlantı oluşturan veri yapısını belirler Türleri: Hiyerarşi, ağ İlişkisel Nesneye yönelik BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

4 Veri Modelleri Nesne tabanlı Varlık-ilişkisel Semantik İşlevsel
Varlıklar, özellikler, ilişkiler Varlık-ilişkisel kavramsal veri tabanı Semantik İşlevsel Nesneye-yönelik

5 Kayıt Tabanlı Veri Modelleri
kayıtlar, kümeler, düğümler, kenarlar örnek model: IDMS/R Hiyerarşi kayıtlar, kümeler, ağaç örnek model: IMS İlişkisel

6 Ağ Veri Modeli Şeması

7 Hiyerarşi Veri Modeli Şeması

8 Fiziki Veri Modelleri Verilerin disk ortamında tutulması Bilgilerin fiziki kayıtlarla tasviri Fiziki kayıtların düzenlenmesi Disk dosyalarına erişim yöntemleri

9 İlişkisel Veri Modeline Örnek
Calisma CNO CADI Meslek E1 J. Doe Elekt.Müh. E2 M. Smith Sist. Anal. E3 A. Lee Mak. Müh. E4 J. Miller Programcı E5 B. Casey E6 L. Chu Elekt. Müh. E7 R. Davis E8 J. Jones Calisan CNO PNO Gorev Sure E1 P1 Yönetici 12 E2 P1 Çözümleyici 24 E2 P2 Çözümleyici 6 E3 P3 Danışman 10 E3 P4 Mühendis 48 E4 P2 Programcı 18 E5 P2 Yönetici 24 E6 P4 Yönetici 48 E7 P3 Yönetici 36 E7 P5 Yönetici 23 E8 P3 Yönetici 40 PROJE PNO PADI BUTCE P1 Robot Uygulaması 150000 P3 Bilgisayarlı Tasarım 250000 P2 VeriTabanı Gelişt. 135000 P4 Bakım/Destek 310000 P5 500000 BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

10 Veri Tabanlarının Kısa Tarihçesi
1960’ların evveli: Charles Bachmann Honeywell’de ilk VTYS’i (IDS -Integrated Data Store) geliştirdi Ağ modelinde veri bağlantıları grafla ifade edilirdi. 1960’ların sonları: İlk başarılı ticari VTYS (IMS-information management system) IBM’de geliştirildi Hiyerarşi modelde veri bağlantıları ağaç biçiminde ifade edilirdi Bu gün de kullanılmaktadır (SABRE reservations; Travelocity) 1960’ların sonları: Conference On DAta Systems Languages (CODASYL) modeli tanımlandı. Bu ağ modeli idi, fakat daha çok standartlaşmıştı BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

11 Veri Tabanlarının Kısa Tarihçesi
1970’ler: 1970: Ted Codd IBM San Jose Laboratory (şimdi IBM Almaden) laboratuarında ilişkisel veri modelini tanımladı. İki önemli proje başlatıldı (1970’lerin sonlarında her ikisi gerçekleşmişti) INGRES (University of California, Berkeley) System R ( IBM San Jose Laboratory) 1976: Peter Chen Varlık İlişkisel (ER) modeli tanımladı BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

12 Veri Tabanlarının Kısa Tarihçesi
1980’ler İlişkisel Veri tabanları teknolojisinin gelişmesi ISO tarafından SQL’in standartlaştırılması (1980’lerin ortaları-sonu) Yükseliş devri 1990’lar İlişkisel teknolojinin yaygınlaşması ve başarımın yükselişi Paylaşılan sistemlerin oluşumu Yeni veri modelleri: nesneye yönelik, tümdengelimli (deduktive) 1990’ların sonu: nesneye yönelik teknolojinin ilişkisel VTYS’le birleştirilmesi  Nesne-ilişkisel VTYS Yeni uygulama alanları: Veri ambarları ve OLAP, Web Internet, çoklu ortam ve metinlerin işlenmesi BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

13 Veri Tabanı Nedir? Veri Tabanı bütünleşik, yapılandırılmış, karşılıklı ilişkili, bir uygulama amacıyla oluşturulmuş ve disk ortamında yerleşen veriler kümesidir Veri tabanı (VT), ortamı oluşturan varlıklar ve onlar arasındaki ilişkilerin veri modelidir. Veri tabanının yapısı kullanılan soyut veri modeline göre belirlenir. Veri Tabanı Yönetim Sistemi (VTYS), veri tabanına erişimi, yönetimi gerçekleştiren ve denetleyen yazılım sistemidir Üretim Üretim Verileri Üniversite Öğrenci, ders verileri Hastane Hastalık, hasta kayıt verileri Banka Müşteri Hesap Verileri BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

14 Neden Veri Tabanı Teknolojisi
Veriler yapısal varlık oluşturuyor é Bütünleşik denetim Tekrarlamalarının azaltılması Tutarsızlığın önlenmesi Paylaşıla bilirlik Standartlar Daha yüksek güvenlik Veri bütünlüğü Programcının verimliliği é Veri Bağımsızlığı BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

15 Veri Tabanı Mimarisi Veri tabanları için genel mimari ve standart kavramların oluşturulması - 1971- Date Base Task Group (CODASIL tarafından oluşturuldu) 2 seviyeli yaklaşım- sistem görünümü (şema), kullanıcı görünümleri (altşemalar) 1975- American National Standards Institute - Standards Planning and Requirements Committee Üç seviyeli yaklaşım BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

16 ANSI-SPARC üç seviyeli mimarisi
Dış seviye- veri tabanının kullanıcı tarafından görünümü. Bu seviye veri tabanının her bir kullanıcıya özgül kısmını ifade eder Kavramsal seviye- veri tabanına ortak bakış. Bu seviye, veri tabanında hangi verilerin saklandığını ve bu veriler arasındaki ilişkileri ifade eder İç seviye- veri tabanının bilgisayarda fiziki tasviri. Bu seviye veri tabanında verilerin nasıl saklandığını ifade eder BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

17 Veri Modelleri (ANSİ-SPARC mimarisine göre)
Dış veri Modeli –modele her kullanıcının özgü bakışı Kavramsal Veri Modeli – VTYS’den bağımsız ortak (genel) bakış İç Veri Modeli – kavramsal şemanın VTYS tarafından anlaşılır biçimde ifadesi

18 Seviyelere örnek Dış görünüm1 Dış görünüm 2 Kavramsal Seviye İç Seviye
Pno Ad Soyad Maaş Yaş Personel_no Soyad Şno Personel_no Ad Soyad Doğum_Tarihi Maaş Şube_no Kavramsal Seviye Struct Personel { int Personel_no; int Sube_no; char Ad[15]; char Soyad [15] ; Struct date Dogum_tarihi; ; float Maash} İç Seviye BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

19 ANSI/SPARC Mimarisi VTYS Kullanıcılar Dış şema Kavramsal şema İç Şema
ATAMA (ÇNO,PNO,ÇAD,PAD) Kullanıcılar Dış şema Dış görünüm Dış görünüm Dış görünüm PERS(ÇNO: metin, ÇAD: metin, UNVAN:metin) PROJ(PNO: metin, PAD: metin, BÜTÇE: tamsayı) ÇALIŞMA(ÇNO: metin, PNO: metin, GÖREV: metin, DUR: tamsayı) Kavramsal şema Kavramsal şema İç Şema İç görünüm Tüm ilişkiler dosya olarak kaydediliyor. PERS(ÇNO), PROJ(PNO) ve ÇALIŞMA (ÇNO,PNO) üzere indeksler oluşturuluyor VTYS BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

20 Kavramsal veri tabanı tasarımı
Kavramsal Modelleme Kavramsal veri tabanı tasarımı kurum içinde kullanılan verilerin, çalıştırılma ayrıntılarından (VTYS, uygulama programları veya diğer fiziki koşullar) bağımsız modelinin yapılandırılması süreci Bu süreçte oluşturulan modele kavramsal veri modeli denir

21 Veri Bağımsızlığı Yukarı seviyelerdeki değişmeler aşağı seviyeleri etkilemez Kavramsal yapılanmanın, bellek yapısının ve erişim stratejisinin ayrıntılarının kullanıcılara görünmemesi (şeffaflığı). Mantıksal kavramsal şemadaki değişmeler dış şemayı etkilemez ( mantıksal erişim stratejisinin şeffaflığı) Fiziki İç şemadaki değişmeler kavramsal şemayı etkilemez (Fiziki erişim yollarının şeffaflığı) BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

22 Veri Tabanının İşlevselliği
Bütünleşmiş şema Kullanıcıların verileri tekbiçimli görmesi Kullanıcılar varlıkları, yalnız ilişkisel modeldeki ilişkiler (tablolar) gibi görüyor Bildirimsel bütünlük ve tutarlılık 24000  maaş  Çalışan, kendi yöneticisinden yüksek maaş alamaz. Kullanıcı özellikleri ve sistem sınırlamaları Görünümlerin kişiselleştirilmesi Bazı ilişkilerin sınırlandırılması Bazı sınıf kullanıcılar için ilişkilerin yeniden yapılandırılması BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

23 Veri Tabanı İşlevselliği (devamı)
Betimsel erişim Sorgu dili - SQL Tüm elektrik mühendislerinin isimlerini bul. SELECT CADI FROM CALISAN WHERE MESLEK = “Elect. Müh.” Proje üzerinde 12 yıldan fazla çalışmış yöneticilerin adları. SELECT CAL.CADI FROM CALISAN,CALISMA WHERE GOREV = “Yonetici” AND SURE > 12 AND CALISAN.CNO = CALISMA.CNO Yürütmeği belirleyen bir sistem Sorgu işlemcisi ve optimalleştirici BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

24 Veri Tabanı İşlevselliği (devamı)
Hareketler (transactions) Kullanıcı istekleri atomik (bölünmez) birim gibi yerine getirilir hareket, bir veya birden fazla sorgu içere biliyor Uyumluluk Uyumluluğun şeffaflığı Pek çok kullanıcının aynı veri tabanına erişmesi mümkündür, fakat onlar veri tabanını kendi kişisel verileri gibi görüyorlar Uyumluluğun denetimi Hataların şeffaflığı Sistemde hatalar oluştuğu halde dahi veri tabanının tutarlılığı bozulmaz Kod hatalarının bulunması ve düzeltilmesi BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

25 Veri Tabanı İşlevselliği (devamı)
Hareket (Transaction) özellikleri Bölünmezlik (Atomicity) “Tümü veya hiç ne” özelliği Uyumluluk (Consistency) Her iş doğrudur ve veri tabanının uyumluluğunu bozmaz Yalıtımlık (Isolation) Aynı zamanda oluşan işler biri diğerini engellemez Süreklilik (Durability) İş tamamlandıktan sonra , onun etkisi , sonuçlara bağlı olmadan sistemde kalacak BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

26 Veri Tabanı Yönetim Sistemi
VTYS - kullanıcıya, veri tabanını tanımlamak, oluşturmak, işlemek, bakımını yapmak ve veri tabanına denetimli erişimi sağlamak imkanı veren yazılım sistemi BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

27 Veri Tabanı Yönetim Sisteminin Bilgisayar Sisteminde Yeri
Uygulama Programları Uygulama geliştirme araçları VTYS İşletim Sistemi Donanım BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

28 Uygulamalar-VTYS-Veri Tabanı
Veri Girişi ve Raporlar Satış uyg. programları VTYS satış Mülk, Ev sahibi, Kiracı,Sözleşme ayrıntıları+Kütük tanımları Veri Girişi ve Raporlar Veri Tabanı Sözleşme Sözleşme uyg. programları BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

29 VTYS işlevleri Veri saklama, edinme ve güncelleme
Kullanıcı erişebilir katalogun oluşturulması İşlerin desteklenmesi Aynı zamanlı işlerin denetimi Kurtarma hizmetleri Yetkilendirme hizmetleri Veri iletişimi için destek Bütünlük hizmetleri Veri bağımsızlığı Yardımcı hizmetler BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

30 Veri Tabanı Yönetim Sisteminin Yapısı
Sıradan Kullanıcılar VT profesyönellleri,Uyg. programcıları Veri Tabanı Yöneticileri Formlar Uygulama arayüzleri VİD(veri işlem dili) Arayüzu VTD (veri tanımlama dili) SQL Komutları VTYS Sorgu Değerlendirme Birimi VTD Derleyicisi Dosyalara erişim yöntemleri Hareket ve Kilitlemeler Yöneticisi Tampon Yöneticisi Kurtarma Yöneticisi Disk Alanı Yöneticisi İndeksler System Katalogu Veri Tabanı Veri dosyaları BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

31 Veri Tabanı Kullanıcıları
Son Kullanıcılar Sıradan kullanıcılar Veri Tabanlarına formlar veya uygulama arayüzleri ile erişilir Daha usta kullanıcılar DML kullanmakla sorgular üretiyorlar Uygulama programcısı/geliştiricisi Veri tabanına erişe bilecek uygulamalar tasarlar ve çalıştırır (bazen son kullanıcı ile aynı) Veri Tabanı Yöneticisi (DBA) Kavramsal şemayı tanımlar ve yönetir Uygulama ve kullanıcı görünümlerini beliler VTYS işlemlerini izler ve düzenler (iç şemayı tanımlar/değiştirir) Veri Tabanını yükler ve yeniden biçimler Güvenlik ve güvenilirlikten sorumludur BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

32 VTYS Dilleri Veri Tanımlama Dili (VTD-DDL)
Veri Tabanı Yöneticisinin ve kullanıcının, uygulama için gereken varlıkları ve farklı varlıklar arasındaki olası ilişkileri tanımlamak için tanımlayıcı dil Kavramsal şema, dış şema ve iç şema tanımlanır ve birinden diğerine çevirme yapılır Her bir seviyede farklı dil kullanıla bilir Tanımlamalar ve üretilen bilgiler sistem katalogunda saklanılır Veri İşleme Dili (VİM-DML) Veri tabanındaki veriler üzerinde temel işlemlerin yapılmasını sağlayan dil Esas dile gömülmüş sorgu dili “kendi başına” sorgu dili olabilir Türleri Yordamsal: işlemlerin “nasıl” yapılacağı gösterilir Betimsel: ‘ne”ler üzerinde işlem yapılacağı gösterilir BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI

33 Yordamsal ve Yordamsal olmayan diller
Yordamsal Veri İşlem Dili (VİD)- hangi verilere gerek duyulduğu ve bu verilerin nasıl bulunacağı gösterilmelidir Yordamsal olmayan VİD- gereken verilerin nasıl bulunacağı değil, bu verilerin kendisi ve aralarındaki bağlantılar tanımlanmalıdır BM315 Veri Tabanı Yönetim Sistemleri Mehmet Ali SALAHLI