BÀI 12. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
TIN HỌC 11
BÀI 12. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU
Ảnh
Mục tiêu bài học
Mục tiêu
Ảnh
Mục tiêu:
Hiểu được khái niệm hệ quản trị CSDL. Hiểu được khái niệm hệ CSDL. Phân biệt được CSDL tập trung và CSDL phân tán.
Khởi động
Khởi động
- Khởi động:
Ảnh
Ảnh
Một CSDL lưu dữ liệu trên hệ thống máy tính dưới dạng các tệp có cấu trúc được thiết kế để nhiều ngưới 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?
Hình thành kiến thức
1. Khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu
1. Khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Thảo luận nhóm: Đọc HĐ1 và thực hiện yêu cầu:
Ảnh
Ảnh
Để tạo ra, lưu trữ và sửa đổi một văn bản trên máy tính chúng ta cần một phần mềm sạo thảo văn bản. Để tạo ra và cập nhật một bảng điện tử chúng ta cần một phần mềm bảng tính.
- Nhiệm vụ
Ảnh
Ảnh
Theo em, một phần mềm hỗ trợ làm việc với các CSDL cần thực hiện được những yêu cầu nào dưới đây?
- Nhiệm vụ:
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.
Ảnh
Ảnh
Ảnh
- Giới thiệu
Ảnh
Để hỗ trợ việc làm với các CSDL người ta xây dựng những bộ phần mềm chuyên dụng gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu (gọi tắt là hệ QTCSDL).
- Làm việc nhóm
Ảnh
Ảnh
Nêu khái niệm hệ QTCSDL. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu gồm mấy nhóm chức năng chính? Đó là những nhóm nào?
Làm việc nhóm: Đọc thông tin trong SGK và trả lời câu hỏi:
- Khái niệm
- Khái niệm
Hệ QTCSDL là phần mềm cung cấp phương thức để lưu trữ, cập nhật và truy xuất dữ liệu của CSDL, bảo mật và an toàn dữ liệu.
Ảnh
- Chức năng
Ảnh
Chức năng
Hình vẽ
Hình vẽ
Hình vẽ
Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu.
Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL.
Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu.
Hình vẽ
Hình vẽ
Hình vẽ
Ảnh
a. Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu
a. Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu
Khai báo CSDL với tên gọi xác định. Cho phép cài đặt các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu -> kiểm soát tính đúng đắn của dữ liệu. Tạo lập, sửa đổi kiến trúc bên trong CSDL.
Ảnh
b. Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu
Ảnh
b. Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu
Chức năng cập nhật dữ liệu. Chức năng truy xuất dữ liệu theo những tiêu chí khác nhau.
c. Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL
Ảnh
c. Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL
Không phải mọi hệ QTSDL đều cung cấp công cụ để mọi người có thể dễ dàng đọc nội dung các bản dữ liệu => Nhiều hệ QTCSDL cung cấp phương tiện kiểm soát quyền truy cập dữ liệu. Cung cấp chức năng kiểm soát các giao dịch để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu. Cung cấp các phương tiện thực hiện sao lưu dự phòng (backup) để đề phòng các sự cố gây mất dữ liệu và khôi phục dữ liệu khi cần thiết.
+ tiếp (c. Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL)
Hệ QTCSDL còn cung cấp Giao diện lập trình ứng dụng (Application Programing Interface - API). API cung cấp cách thức làm việc trực tiếp với CSDL, phương thức để những người làm phần mềm ứng dụng có thể cập nhật, truy xuất CSDL từ mô đun mà họ sẽ viết.
Ảnh
- Câu hỏi củng cố
Ảnh
- Câu hỏi củng cố:
Câu 1: Nêu những khó khăn trong việc khai thác CSDL nêu không có hệ QTCSDL. Câu 2: Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.
+ Hướng dẫn trả lời
Ảnh
Câu 1: Nêu những khó khăn trong việc khai thác CSDL nêu không có hệ QTCSDL.
- Hướng dẫn trả lời:
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.
Ảnh
Ảnh
Điều này kéo theo những khó khăn trong việc phát triển phần mềm, lãng phí nguồn lực và các tài nguyên khác.
+ Câu 2 (- Hướng dẫn trả lời)
Ảnh
Câu 2: Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.
+ Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu:
Ảnh
Hình vẽ
Khai báo CSDL với tên gọi xác định. Một hệ QTCSDL có thể quản trị nhiều CSDL. Tạo lập, sửa đổi kiến trúc bên trong CSDL. Nhiều hệ QTCSDL cho phép cài đặt các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu.
+ tiếp (- Hướng dẫn trả lời)
Ảnh
Câu 2: Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.
+ Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu:
Ảnh
Hình vẽ
Cập nhật dữ liệu: Hệ QTCSDL cần cung cấp các chức năng thêm, xoá, sửa dữ liệu. Truy xuất dữ liệu theo tiêu chí khác nhau.
+ tiếp (- Hướng dẫn trả lời)
Ảnh
Câu 2: Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.
+ Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL:
Hình vẽ
Nhiều hệ QTCSDL cung cấp phương tiện kiểm soát quyền truy cập dữ liệu. Hệ QTCSDL cần cung cấp chức năng kiểm soát giao dịch, đảm bảo tính nhất quán dữ liệu. Hệ QTCSDL cung cấp phương tiện thực hiện sao lưu dự phòng (backup) để đề phòng các sự cố gây mất dữ liệu và khôi phục dữ liệu khi cần thiết.
- Kết luận
Ảnh
Hệ QTCSDL là phần mềm cung cấp phương thức để lưu trữ, cập nhật và truy xuất dữ liệu của CSDL, bảo mật và an toàn dữ liệu. Hệ QTCSDL cũng cung cấp giao diện lập trình ứng dụng cho các nhà phát triển ứng dụng và người dùng.
Kết luận:
Ảnh
2. Hệ cơ sở dữ liệu
2. Hệ cơ sở dữ liệu
Ảnh
Ảnh
Thảo luận nhóm: Đọc HĐ2 và thực hiện nhiệm vụ:
Hình vẽ
Hình vẽ
Khi lên mạng để tra cứu điểm thi vào lớp 10, thông thường trên màn hình chỉ yêu câu 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?
HĐ2: Thảo luận về tra cứu trực tuyến điểm thi
+ Gợi ý
- Gợi ý:
Ngoài CSDL điểm thi, hệ thống tra cứu trực tuyến cần: một phần mềm ứng dụng CSDL tra cứu điểm thi được thiết kế với giao diện đơn giản, dễ dàng nhất cho người dùng và hệ QTCSDL quản lí điểm thi.
Ảnh
- Làm việc nhóm
Ảnh
Làm việc nhóm: Đọc thông tin mục 2 trong SGK và nêu mô hình tổ chức phần mềm của các hệ QTCSDL.
Ảnh
- Tìm hiểu
- Tìm hiểu:
Các hệ QTCSDL nhiều người dùng xây dựng theo mô hình hai thành phần:
Ảnh
Hình vẽ
Thành phần "chủ": tính toán, xử lí dữ liệu.
Hình vẽ
Thành phần "khách": tổ chức giao diện tương tác với người dùng, kết nối với phần "chủ", hiển thị kết quả tính toán xử lí dữ liệu.
Thành phần
Hình vẽ
Hình vẽ
- Thảo luận
Ảnh
Ảnh
Thảo luận: Đọc thông tin SGK và thưc hiện yêu cầu:
Nêu mục đích của phần mềm ứng dụng CSDL. Nêu khái niệm hệ CSDL.
- Mục đích của phần mềm CSDL
- Mục đích của phần mềm CSDL:
Hỗ trợ người dùng khai thác thông tin từ CSDL một cách thuận tiện theo các yêu cầu xác định. Thành phần: Phần mềm ứng dụng CSDL, Thành phần chủ của hệ QTCSDL, Các CSDL.
Ảnh
- Câu hỏi củng cố
Ảnh
- Câu hỏi củng cố:
Hệ QTCSDL và hệ CSDL khác nhau như thế nào?
Hệ QTCSDL là một phần mềm hỗ trợ tạo lập CSDL, 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 hàm hệ QTCSDL, tất cả các CSDL mà hệ QTCSDL lưu trữ, quản trị và tất cả các phần mềm ứng dụng CSDL ấy.
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
Phần mềm ứng dụng CSDL là phần mềm được xây dựng tương tác với hệ QTCSDL nhằm mục đích hỗ trợ người dùng khai thác thông tin từ CSDL một cách thuận tiện theo các yêu cầu xác định. Một hệ thống gồm: CSDL, hệ QTCSDL và các phần mềm ứng dụng CSDL được gọi là một hệ CSDL.
Kết luận:
Ảnh
3. Hệ cơ sở dữ liệu tập trung và phân tán
3. Hệ cơ sở dữ liệu tập trung và phân tán
a. Hệ CSDL tập trung
Ảnh
Khái niệm: Hệ CSDL mà CSDL được lưu trữ tập trung trên một máy tính được gọi là hệ cơ sở dữ liệu tập trung.
Hình vẽ
Hình vẽ
Là người thiết kế, tạo lập và bảo trì CSDL. Là người viết phần mềm ứng dụng CSDL. Là người dùng đầu cuối của hệ thống.
Người dùng
- Làm việc nhóm
Ảnh
Làm việc nhóm: Đọc thông tin SGK và trả lời:
Ảnh
Ảnh
Với những CSDL một người dùng trên một máy, người dùng có những quyền hạn gì? Nêu ưu, nhược điểm của hệ CSDL tập trung.
+ Hướng dẫn trả lời
- Hướng dẫn trả lời:
Với CSDL một người dùng, người dùng vừa là người thiết kế, tạo lập và bảo trì CSDL, vừa là người viết phần mềm ứng dụng CSDL, vừa là người dùng đầu cuối hệ thống, khai thác thông tin theo những mục tiêu được đặt ra.
Ảnh
+ tiếp (- Hướng dẫn trả lời)
Ảnh
Ưu điểm: Dễ bảo trì phát triển; Thuận lợi trong công tác đảm bảo nhất quán dữ liệu và an ninh. Nhược điểm: Đòi hỏi mạng máy tính ổn định và đường truyền mạng có tốc độ đáp ứng đủ nhanh.
b. Hệ CSDL phân tán
b. Hệ CSDL phân tán
Hệ CSDL phân tán là hệ CSDL cho phép người dùng truy cập dữ liệu được lưu trữ ở nhiều máy tính khác nhau trên mạng máy tính.
Ảnh
- Ví dụ 1
Ảnh
- Ví dụ 1:
Một doanh nghiệp có trụ sở chính tại Hà Nội và các chi nhánh tại Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hà Nội -> Mỗi máy tính tại các trụ sở hình thành 1 trạm; các trạm này được kết nối với nhau với một mạng máy tính.
- Ví dụ 2
- Ví dụ 2:
CSDL công dân của một quốc gia.
Ảnh
- Nhiệm vụ
Ảnh
- Nhiệm vụ:
Em hãy nêu ưu nhược điểm của CSDL phân tán.
- Gợi ý:
Ưu điểm: Tính sẵn sàng cao, dễ dàng mở rộng; Độ tin cậy và an toàn được nâng cao. Nhược điểm: Kiến trúc phức tạp (Khó khăn trong thiết kế, bảo trì; Chi phí); Tính nhất quán của dữ liệu có thể bị ảnh hưởng.
Ảnh
- Câu hỏi củng cố
Ảnh
- Câu hỏi củng cố:
Hệ CSDL tập trung và hệ CSDL phân tán khác nhau như thế nào?
Sự khác biệt chính: + Tập trung: Được lưu trữ tập trung trên một máy tính. + Phân tán: Được lưu trữ phân tán tại nhiều máy tính trong hệ thống. => Điểm phức tạp hơn về kiến trúc và vận hành.
Ảnh
Hệ QTCSDL phân tán hỗ trợ người dùng làm việc mà không biết đến sự phân tán của dữ liệu. Hỗ trợ quản trị dữ liệu phân tán.
Luyện tập & Vận dụng
- Luyện tập
- Luyện tập
Bài 1: Hãy lập danh sách các chức năng của hệ QTCSDL trong từng nhóm chức năng của hệ QTCSDL. Bài 2: Hãy phân tích điểm mạnh và đểm yếu của CSDL phân tán so với CSDL tập trung.
Ảnh
- Vận dụng
Ảnh
- Vận dụng:
Bài 1: Cho ví dụ về một hệ CSDL trên thực tế, chỉ rõ những thành phần của nó. Bài 2: Hãy tìm hiểu qua Internet tên một số hệ quản trị CSDL quan hệ thông dụng.
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Ôn lại kiến thức vừa học. Làm bài tập trong SBT. Chuẩn bị bài sau: "Bài 13. Cơ sở dữ liệu quan hệ".
Cảm ơn
Ảnh