Tầm quan trọng của hệ
quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS)
Cơ sở dữ liệu
được xem như là biểu tượng của kỷ nguyên công nghệ thông tin và DBMS là một tập
hợp các chương trình phần mềm được sử dụng để tổ chức, lưu trữ, quản lý, và lấy
các dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. DBMSs được phân loại theo cấu trúc dữ liệu hoặc
theo kiểu dữ liệu. DBMS nhận yêu cầu về dữ liệu từ một chương trình ứng dụng và
chỉ thị cho hệ điều hành để cung cấp dữ liệu phù hợp. Các truy vấn và trả lời
phải được gửi và nhận theo một định dạng thích hợp với một hoặc nhiều giao thức
phù hợp. Khi một DBMS được sử dụng, hệ thống thông tin có thể được thay đổi dễ
dàng hơn. Các hạng mục mới của dữ liệu có thể được bổ sung vào cơ sở dữ liệu mà
không làm gián đoạn hệ thống hiện tại.
Có 2 kiểu tổ chức và quản lý cơ sở dữ liệu
là: (i) RDBMS(relational database
management system): Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ với ngôn ngữ truy vấn dạng
SQL (Structured Query Language)
và (ii)ODBMS (Object database management system): hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng
đối tượng với ngôn ngữ truy vấn dạng OQL
(Object Query Language). Các
tính năng hoạt động của DBMS không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu, mà nó có
liên quan với các yếu tố quản lý như hiệu suất, đồng bộ, toàn vẹn, và phục hồi
dữ liệu nếu do các lỗi phần cứng. Ngày nay hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu
là hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ hoặc hệ quản trị CSDL quan hệ-hướng đối tượng
(object-relational database system).
Ngoài các ưu thế do đáp ứng các quy định về cấu
trúc lưu trữ dữ liệu (Storage structures), tạo chỉ mục (indexing), tạo bản sao
dữ liệu (replication), bảo mật (security), cho phép hoặc không cho phép chỉnh sửa
cập nhật (locking), cho phép các chương trình ứng dụng giao diện với CSDL thông
qua các hàm API (Application). Hệ quản trị CSDL phải đáp ứng tính toàn vẹn của
CSDL (ACID: atomicity, consistency, isolation, và durability)
khi xử lý bất kỳ giao dịch nào Trong một hệ quản trị cơ sở
dữ liệu, một giao dịch là một đơn vị lô gích thao tác
trên dữ liệu, có thể bao gồm nhiều thao tác.
Ø
Tính nguyên tố
(Atomicity). Một giao dịch có nhiều thao tác khác biệt thì hoặc là toàn
bộ các thao tác hoặc là không một thao tác nào được hoàn thành.
Ø
Tính nhất
quán (Consistency). Một giao dịch hoặc là sẽ tạo ra một trạng
thái mới và hợp lệ cho dữ liệu, hoặc trong trường hợp có lỗi sẽ chuyển toàn bộ
dữ liệu về trạng thái trước khi thực thi giao dịch.
Ø
Tính tách biệt
(Isolation). Một giao dịch đang thực thi và chưa được xác nhận phải bảo
đảm tách biệt khỏi các giao dịch khác.
Ø
Tính bền vững
(Durability). Dữ liệu được xác nhận sẽ được hệ thống lưu lại sao cho
ngay cả trong trường hợp hỏng hóc hoặc có lỗi hệ thống, dữ liệu vẫn đảm bảo
trong trạng thái chuẩn xác.
Đối với một hệ thống thông tin địa lý, dữ liệu
đầu vào cơ sở thường là các tập tin như
Shapefile, ArcInfo Coverage, MapInfo Table, DXF, hình ảnh... Nhưng việc
lưu giữ thông tin có tổ chức trong hệ thống xử lý tập tin thông thường có một số
điểm bất lợi như sau:
ü
Dư thừa dữ liệu và thiếu đồng nhất
(Data redundancy and inconsistency): Do các tập tin
và các ứng dụng được tạo ra bởi các phần mềm khác nhau, nên các tập tin có định
dạng khác nhau, các phần mềm được viết trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau,
cùng một thông tin có thể được lưu giữ trong các tập khác nhau. Tính không thống
nhất và dư thừa này sẽ làm tăng chi phí truy xuất và lưu trữ, hơn nữa, nó sẽ dẫn đến tính không đồng nhất của
dữ liệu dẫn đến các bản sao của cùng một dữ liệu có thể không nhất quán.
ü
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.
ü
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
tập tin thông thường, rất khó khăn trong việc thoả mãn các yêu cầu ràng buộc về
dữ liệu. Vấn đề càng trở nên khó khăn hơn khi các ràng buộc này liên quan đến
các hạng mục dữ liệu trong các tập tin khác nhau.
ü
Các vấn đề về tính hoàn chỉnh của
quá trình giao dịch (transaction): Một giao dịch
chỉ có 2 khái niệm: (i) được hoàn thành trọn vẹn, (ii) hoặc không thực hiện. Điều này có nghĩa là một giao dịch
sẽ làm thay đổi các dữ liệu khi nó đã kết thúc thành công; nếu không,
giao dịch không để lại một dấu vết nào trên CSDL (không thực hiện). Trong hệ thống
xử lý tập tin thông thường thì rất khó đảm bảo được tính chất này.
ü
Tính bất thường trong truy xuất đồng
thời: 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, quản lý chặt chẽ, hệ thống xử lý tập tin thông thường không cung cấp
chức năng này.
ü
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 ...
Ø Từ các bất lợi nêu trên nên chúng ta
cần thiết phải cần có một hệ quản trị CSDL giúp quản lý dữ liệu một cách an
toàn và hiệu quả, khắc phục được các khiếm khuyết của xử lý tập tin thông thường.
Nhiệm vụ quan trọng nhất của một hệ thông tin địa
lý là quản lý và khai thác các dữ liệu địa lý. Chính vì vậy, một hệ cơ sở dữ liệu
cho phép truy xuất web cộng với khả năng lưu trữ và xử lý các dữ liệu địa lý sẽ
luôn là thành phần cốt lõi của bất kỳ một hệ thống thông tin địa lý nào trên nền
web. Một trong các hệ cơ sở dữ liệu mã nguồn mở đi đầu trong lĩnh vực này là
PostGIS (http://postgis.refractions.net) - thành phần mở rộng của hệ cơ sở dữ
liệu mã nguồn mở nổi tiếng PostgreSQL (http://www.postgresql.org). Với PostGIS,
PostgreSQL có khả năng lưu giữ các dữ liệu địa lý như điểm, đường, vùng v.v và
hỗ trợ một số thao tác cơ bản trên các dữ liệu này như xác định điểm trong đa
giác hoặc đường bao của một vùng.
Cơ sở dữ liệu PostGreSQL.
PostgreSQL là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu đối
tượng quan hệ. PostgreSQL là một chương trình mã nguồn mở xây dựng trên mã nguồn
ban đầu của đại học Berkeley
Giá trị
|
|
Kích thước của CSDL
|
Không giới hạn
|
Kích thước của 1 bảng dữ
liệu
|
32 TB
|
Kích thước của 1 dòng dữ
liệu
|
1.6 TB
|
Kích thước của 1 trường dữ
liệu
|
1 GB
|
Số lượng dòng trong 1 bảng
|
Không giới hạn
|
Số lượng cột trong 1 bảng
|
250 - 1600 tùy theo kiểu dữ liệu của các cột
|
Số lượng chỉ mục trong 1
bảng
|
Không giới hạn
|
Một số ưu điểm của PostgreSQL mà ta có thể kể
đến như:
Ø
Hoạt động được trên nhiều hệ điều
hành như: Linux, UNIX (AIX, BSD, HP-UX, SGI IRIX, Mac OS X, Solaris, Tru64),
and Windows
Ø
Lưu trữ (dạng nhị phân) các đối
tượng có dữ liệu lớn như hình ảnh, âm thanh, hoặc video.
Ø
Hỗ trợ các ngôn ngữ như C/C++,
Java, .Net, Perl, Python, Ruby, Tcl, ODBC
Ø
Có sự thống nhất giữa những người
phát triển (tái dụng những kỹ năng và các thư viện đã có)
Ø
Có hầu hết các truy vấn SQL với
các kiểu dữ liệu như INTEGER, NUMERIC, BOOLEAN, CHAR, VARCHAR, DATE, INTERVAL,
và TIMESTAMP
Ø
Tạo index giúp quá trình truy vấn
đạt hiệu quả cao hơn
Ø
Hỗ trợ các chức năng tìm kiếm tổng
quát hóa có thể “gắn” các chỉ mục vào giúp quá trình tìm kiếm được thực hiện
trên phạm vi rộng hơn như: compound, unique, partial, and functional indexes.
Ø
Có thể tạo mới kiểu dữ liệu,
các hàm,
các thủ tục (procedure)…
PostgreSQL không quy định những hạn chế trong
việc sử dụng mã nguồn của phần mềm nên có thể được dùng, sửa đổi và phổ biến bởi
mọi người cho bất kỳ mục đích nào.
Hãy like nếu bài viết có ích →
Kết bạn với gisgpsrs trên Facebook
để nhận bài viết mới nóng hổi
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét