Bài Giảng Quản Trị Dữ Liệu

MỤC TIÊU 1› Cách thức quản lý dữ liệu dựa trên phương pháp cơ sở dữ liệu có nhiều ưu điểm hơn phương pháp dựa trên tệp file-based– Định nghĩa các khái niệm cơ bản về quản lý dữ liệu và c

CHƯƠNG 3: QUẢN TRỊ DỮ LIỆU

MỤC TIÊU 1

› Cách thức quản lý dữ liệu dựa trên phương pháp cơ sở dữ liệu có nhiều

ưu điểm hơn phương pháp dựa trên tệp (file-based)– Định nghĩa các khái niệm cơ bản về quản lý dữ liệu và các thuật ngữ

có liên quan– Giới thiệu Mô hình dữ liệu quan hệ và liệt kê các tính năng cơ bản

MỤC TIÊU 2

› Một CSDL được thiết kế và quản lý tốt sẽ là một công cụ rất hữu ích cho việc ra quyết định trong kinh doanh

– Xác định các chức năng cơ bản thực hiện bởi các hệ quản trị CSDL

và mô tả một vài hệ quản trị CSDL thông dụng

NỘI DUNG

Quản lý dữ liệu 1

2

3

Thiết kế cơ sở dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Quản lý dữ liệu 1

1.1 Kiến trúc phân tầng dữ liệu 1.2 Một số khái niệm cơ bản 1.3 Các phương pháp quản lý dữ liệu

1.1 Kiến trúc phân tầng dữ liệu

› Bit (a binary digit): Là một mạch điện, có 2 trạng thái bật hoặt tắt

› Byte: gồm 8 bits

› Ký tự (Character): Mỗi một byte biểu diễn một ký tự - đơn vị cơ bản nhất

để biểu diễn dữ liệu, thông tin Ký tự đó có thể là chữ cái, chữ số, hoặc

ký tự đặt biệt

› Trường (Field): mô tả một thuộc tính của một chủ thể (như tên của nhân viên, địa chỉ của khách hàng, …) hoặc một hành động (như doanh số của hoạt động bán hàng, thu nhập của hoạt động đầu tư…)

1.1 Kiến trúc phân tầng dữ liệu

› Bản ghi (Record): là tập hợp các trường dữ liệu có liên quan nào đó

› Tệp (File): tập hợp các bản ghi của cùng một đối tượng chung

› Cơ sở dữ liệu (Database): là tập hợp các tệp dữ liệu có liên quan với nhau

› Hierarchy of data

– Bits, characters, fields, records, files, and databases

Hình 3.1: Kiến trúc phân tầng dữ liệu

1.2 Một số khái niệm cơ bản

› Thực thể - Entity: Là một lớp chung về người, địa điểm, vật Ví dụ thực thể nhân viên, thực thể khách hàng, …

› Thuộc tính - Attribute: là đặc điểm của một thực thể

› Giá trị thuộc tính - Data item: Là giá trị cụ thể của một thuộc tính của một thực thể cụ thể, thường được biểu diễn trong các trường dữ liệu

› Khóa - Key: Là trường hay một tập các trường dùng để nhận dạng một bản ghi

› Khóa chính - Primary key: Là trường hay tập các trường dùng để nhận dạng tính duy nhất của một bản ghi,

Trong bảng trên hãy chỉ ra đâu là:

1.2 Một số khái niệm cơ bản

Hình 2: Thực thể, thuộc tính, khóa

1.3 Các phương pháp quản lý dữ liệu

› Phương pháp truyền thống (Traditional approach): Quản lý dữ liệu thông qua các tệp dữ liệu, nghĩa là mỗi chương trình sẽ sử dụng một hay một vài tệp dữ liệu riêng

– Dư thừa dữ liệu (redundancy): Sự trùng lắp dữ liệu ở các tệp dữ liệu khác nhau

– Toàn vẹn dữ liệu (data integrity): cùng một thông tin nhưng trong 2 tệp khác nhau có giá trị khác nhau

› Phương pháp dựa trên CSDL - Database approach : Dữ liệu

được tập trung một chỗ và dùng chung cho nhiều chương trình– Quản lý tập trung các tệp dữ liệu

– Quản lý dựa trên mối liên kết giữa các tệp dữ liệu

Traditional approach

Hình 3.3: Phương pháp quản lý dữ liệu truyền thống

Hình 3.4: Phương pháp quản lý dữ liệu dựa trên cơ sở dữ liệu

Database Approach

Quản lý dữ liệu dựa trên cơ sở dữ liệu

– Cung cấp một khuôn mẫu cho việc phát triển ứng dụng – Đảm bảo an toàn dữ liệu

› Nhược điểm:

– Quản lý phức tạp hơn phương pháp truyền thống– Khó khắc phục hơn nếu có sự cố xảy ra

– Chi phí quản lý đắt hơn

Quản lý dữ liệu dựa trên cơ sở dữ liệu

2.1.Thiết kế cơ sở dữ liệu

› Khi xây dựng một cơ sở dữ liệu, cần xem xét các khía cạnh

– Nội dung: Dữ liệu loại nào sẽ được thu thập? Mức chi phí thu thập

dữ liệu bao nhiều là hợp lý?

– Truy cập: Người dùng sẽ được cấp quyền truy cập loại dữ liệu nào?

Và khi nào được truy cập dữ liệu?

– Cấu trúc logic: Dữ liệu nên được sắp xếp như thế nào để người

dùng dễ hiểu và sử dụng?

– Tổ chức vật lý: Dữ liệu nên được lưu trữ ở thiết bị vật lý nào?

2.1.Thiết kế cơ sở dữ liệu

› Xây dựng cơ sở dữ liệu yêu cầu 2 loại thiết kế

– Thiết kế logic (Logical design): Thiết kế mối quan hệ logic giữa

các tệp dữ liệu.

› Xác định các quan hệ

› Chuẩn hóa các quan hệ

– Thiết kế vật lý (Physical design):

› Xây dựng các bảng trong CSDL quan hệ

› Hỗ trợ các cài đặt vật lý trong CSDL

2.2 - MÔ HÌNH

HÓA DỮ LIỆU

Mô hình dữ liệu - Data

model: Lược đồ mô

2.3 Mô hình HQTCSDL quan hệ

› Mô hình quan hệ - Relational model: Dữ liệu được biểu diễn

ở dạng bảng 2 chiều với các dòng và các cột

› Trong mô hình quan hệ:

– Mỗi dòng biểu biễn một thể hiện cụ thể của thực thể (Entity Instance) – Mỗi cột biểu diễn một thuộc tính (Attributes)

– Miền giá trị (Domain): Thể hiện ràng buộc về mặt giá trị của mỗi thuộc tính

2.3 MÔ HÌNH DỮ

LIỆU QUAN HỆ

Hình 3.6: Mô hình dữ

liệu quan hệ

2.3 Mô hình dữ liệu quan hệ

 Trong mô hình dữ liệu quan hệ có 3 dạng quan hệ mô tả

sự liên hệ giữa các dữ liệu, đó là quan hệ một – một, một- nhiều và nhiều – nhiều

 Quan hệ 1-1: ổ khóa – chìa khóa

 Quan hệ 1-n: hóa đơn – khách hàng

 Quan hệ n-n: sinh viên – môn học

2.3 Mô hình dữ liệu quan hệ

› Các thao tác với dữ liệu

– Phép chọn (Selecting): Lấy dữ liệu thỏa mãn một điều kiện cho trước – Phép chiếu (Projecting): Lấy các thuộc tính trong một bảng

– Phép liên kết (Linking): Kết nối 2 hay nhiều bảng có chung một thuộc

tính

Thao tác với dữ liệu

3.1 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu 3.2 Quản trị cơ sở dữ liệu

3.3 Phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu 3.4 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu 3.5 Trình ứng dụng cơ sở dữ liệu

3 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

3.1 Hệ Quản trị Cơ sở dữ liệu

– HQTCSDL là tập hợp các phần mềm cho phép định nghĩa các cấu trúc để lưu trữ thông tin trên máy, nhập dữ liệu, thao tác trên các dữ liệu đảm bảo sự an toàn và bí mật của dữ liệu

– Định nghĩa cấu trúc CSDL: bao gồm việc xác định kiểu dữ liệu, cấu trúc và những ràng buộc cho dữ liệu được lưu trữ trong CSDL

– Nhập dữ liệu: Là việc lưu trữ dữ liệu vào các thiết bị lưu trữ trung gian được điều khiển bằng HQTCSDL

– Thao tác dữ liệu: thao tác trên CSDL bao gồm những chức năng như truy xuất cơ sở dữ liệu để tìm kiếm thông tin cần thiết, cập nhật

cơ sở dữ liệu và tổng hợp những báo cáo từ dữ liệu

MIS 3.1.Hệ Quản trị Cơ sở dữ liệu

› Là lớp giao tiếp giữa

– Cơ sở dữ liệu và chương trình– Cơ sở dữ liệu và người dùng

› Cung cấp góc nhìn người dùng

– Giản đồ (Schema): Mô tả cấu trúc cơ sở dữ liệu và những ràng buộc trên dữ liệu – Khung nhìn người dùng: Người dùng có thể truy cập phần cơ sở dữ liệu đã được cấp phát quyền

– Giản đồ con (Subschema)

+ Chứa các mô tả về các phần cơ sở dữ liệu con + Xác định người dùng nào có thể nhìn thấy và sửa phần dữ liệu nào + Được sử dụng để tạo các khung nhìn khác nhau cho người dùng

Hình 3.10: Cung cấp góc nhìn người dùng với Schemas và Subschemas

› Các loại cơ sở dữ liệu

– Đơn người dùng– Đa người dùng

3.1 Hệ Quản trị Cơ sở dữ liệu

3.1 Quản trị cơ sở dữ liệu

› Tạo và sửa cơ sở dữ liệu

– Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu - Data definition language (DDL)

– Từ điển dữ liêu - Data dictionary: giải thích và mô tả chi tiết

dữ liệu trong cơ sở dữ liệu

Hình 3.11: Sử dụng DDL để định nghĩa Schema

Tạo và sửa cơ sở dữ liệu

Hình 3.12: Một ví dụ từ điển dữ liệu thông thường

Tạo và sửa cơ sở dữ liệu

3.1 Quản trị cơ sở dữ liệu

› Thao tác với dữ liệu và tạo báo cáo

– Query-By-Example (QBE): Phương pháp truy vấn cơ sở dữ liệu trực quan

– Ngôn ngữ xử lý dữ liệu - Data manipulation language (DML): Các câu lệnh xử lý dữ liệu trong cơ sở dữ liệu

– Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc - Structured Query Language (SQL): Ngôn ngữ truy vấn chuẩn của ANSI cho cơ sở dữ liệu quan hệ

– Các chương trình cơ sở dữ liệu có thể tạo báo cáo, tài liệu và các đầu ra khác

Hình 3.16: Xuất dữ liệu

Thao tác với dữ liệu và tạo báo cáo

liệu truy xuất dữ liệu

từ thiết bị lưu trữ qua

một đường dẫn vật lý

(physical access

path)

3.2 Người dùng cơ sở dữ liệu

 Người lập trình ứng dụng: là người phát triển ứng dụng để người

dùng cuối có thẻ sử dụng để tương tác với cơ sở dữ liệu

 Người dùng cuối: người dùng cuối có thể tương tác với cơ sở dữ

liệu thông qua chương trình ứng dụng

3.2 Người dùng cơ sở dữ liệu

› Nhà quản trị cơ sở dữ liệu (DBA): Có nhiệm vụ duy trì môi trường cơ sở dữ liệu

– Thiết kế, thực thi và duy trì hệ thống cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ

sở dữ liệu– Phân quyền cho người dùng– Đào tạo nhân viên

– Chịu trách nhiệm bảo vệ an toàn, Backup thông tin khi có sự cố

3.3 Phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu

3.3 Phân loại hệ quản trị cơ sở dữ liệu

› Hệ quản trị cơ sở dữ liệu mục đích đặc biệt

– Summation and Concordance– CaseMap

– LiveNote– Scottish Intelligence Database (SID)– GlobalSpec

3.4 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu

› Những điểm cần lưu ý khi lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu

– Kích thước của cơ sở dữ liệu– Số người dùng cùng một thời điểm– Thực thi

– Khả năng tương tác với các hệ thống khác– Đặc điểm của hệ quản trị cơ sở dữ liệu đó– Lựa chọn nhà cung cấp

– Chi phí xây dựng hệ thống

3.4 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu

› Hệ quản trị cơ sở dữ liệu thường được sử dụng kết nối với chương trình đã được đóng gói hoặc kết nối tới internet

› Một hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể đóng vai trò là end application hoặc một back-end application

front-– Front-end application: Tương tác với người dùng– Back-end application: Tương tác với chương trình

3.4 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu

› Kết nối cơ sở dữ liệu với Internet

– Cơ sở dữ liệu của một tập đoàn có thể được truy cập bởi khách hàng, nhà cung cấp hay nhân viên thông qua:

3.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng đối tượng

› Quản trị cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (Object – oriented database

management - OODB)– Lưu trữ cả dữ liệu và phương pháp xử lý chúng– Phương thức (Method): thủ tục (procedure) hoặc hành vi (action)– Thông báo (Message): Yêu cầu thực thi một phương thức

› Hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (Object-oriented database management system)

– Chương trình điều khiển cơ sở dữ liệu hướng đối tượng, cung cấp giao diện người dùng và kết nối với chương

3.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng quan hệ

› Hệ quản trị cơ sở dữ liệu hướng quan hệ - Object-relational database management system (ORDBMS)

– Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể xử lý dữ liệu hình ảnh, âm thanh (audio, video, graphical)

3.5 Visual, Audio, and Other Database Systems

› Hệ cơ sở dữ liệu hình ảnh (Visual database systems)

› Hệ cơ sở dữ liệu âm thanh (Audio database systems)

› Hệ cơ sở dữ liệu ảo (Virtual database systems)

› Công nghệ dữ liệu không gian (Spatial data technology)

› Attribute: các thuộc tính của một thực thể

› Data model: Lược đồ của các thực thể và quan hệ giữa chúng

› Mô hình dữ liệu quan hệ: biểu diễn dữ liệu trong một bảng 2 chiều

› Phép toán lựa chọn: lấy dữ liệu thỏa mãn một yêu cầu ràng buộc

› Phép chiếu: lấy ra thuộc tính của một bảng

› Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là lớp giao tiếp giữa:

– Cơ sở dữ liệu và chương trình– Cơ sở dữ liệu và người dùng

› Từ điển dữ liệu: Mô tả chi tiết dữ liệu được sử dụng trong cơ

sở dữ liệu

› Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng lưu trữ cả dữ liệu và phương pháp xử lý chúng

TÓM TẮT CHƯƠNG