Sistema di gestione della banca dati

Un sistema di gestione di database (abbr. DBMS ) è un software di sistema utilizzato per archiviare, manipolare o gestire e condividere i dati in un database , garantendo la qualità, la durata e la riservatezza delle informazioni, nascondendo la complessità delle operazioni.

Un DBMS (in inglese DBMS for database management system ) permette di registrare, trovare, modificare, ordinare, trasformare o stampare le informazioni del database. Consente di effettuare report sulle informazioni registrate e include meccanismi per garantire la coerenza delle informazioni, evitare la perdita di informazioni a causa di guasti, garantire la riservatezza e consentirne l'utilizzo da parte di altri software. A seconda del modello, il DBMS può includere una semplice interfaccia grafica fino a sofisticati linguaggi di programmazione.

I sistemi di gestione dei database sono software universali, indipendenti dall'uso che viene fatto dei database. Sono utilizzati per molte applicazioni informatiche, inclusi bancomat , software di prenotazione , biblioteche digitali , software di inventario , software ERP o la maggior parte dei blog e siti Web. Ci sono molti sistemi di gestione di database . Nel 2008, Oracle deteneva quasi la metà del mercato dei DBMS con MySQL e Oracle Database . Segue IBM con quasi il 20%, lasciando poco spazio agli altri giocatori.

I DBMS sono spesso utilizzati da altri software oltre che da amministratori o sviluppatori . Possono essere sotto forma di un componente software , un server , un software applicativo o un ambiente di programmazione .

Nel 2011 la maggior parte dei DBMS presenti sul mercato ha gestito database relazionali .

Scopo

I DBMS sono il middleware tra utenti e database. Un database è un archivio dati composto da più file gestiti esclusivamente dal DBMS. Quest'ultimo nasconde la complessità della gestione delle strutture del database fornendo una visione sintetica del contenuto.

Il pacchetto DBMS e database ha lo scopo di consentire l'archiviazione dei dati in un modo che offre molti vantaggi rispetto al salvataggio convenzionale su file . Consente di ottenere e modificare rapidamente i dati e di condividerli tra più utenti. Garantisce l'assenza di ridondanza, integrità, riservatezza e durata dei dati, fornendo al contempo mezzi per evitare possibili conflitti di modifica e nascondere i dettagli del formato file dai database.

I dati vengono registrati sotto forma di sequenze di bit che rappresentano lettere, numeri, colori, forme, ecc. Il DBMS include vari meccanismi destinati a trovare rapidamente i dati e a convertirli per ottenere informazioni che hanno una direzione.

• utilizzando il DBMS, più utenti e più software possono accedere contemporaneamente ai dati. Il DBMS esegue i controlli per garantire che nessuna persona non autorizzata abbia accesso ai dati riservati contenuti nel database, arbitra le collisioni quando ci sono più modifiche simultanee delle stesse informazioni e include meccanismi atti ad evitare la perdita di dati a seguito di un guasto;
• la ridondanza designa una situazione in cui sono presenti più copie degli stessi dati, la cui modifica può portare a incongruenze manifestate da copie diverse. Il DBMS verifica - o addirittura rifiuta - la presenza di esuberi. Il DBMS esegue anche controlli su richiesta per assicurarsi che i dati inseriti siano corretti (valori entro i limiti consentiti, formato corretto) e che i dati siano coerenti con quanto già presente nel database;
• i dati sono tipicamente gestiti da un software applicativo che si avvale dei servizi del DBMS per la gestione del database. Mentre un software applicativo che gestisce un file tiene conto del formato dei dati di questo file, un software che gestisce un database tramite un DBMS non è a conoscenza del formato del database, i dati sono presentati dal DBMS in una forma che nasconde i dettagli del formato dei file in cui è salvato.

I DBMS contemporanei sono software sofisticati che richiedono personale altamente qualificato e il loro utilizzo spesso comporta un aumento sostanziale dei costi di licenza e formazione .

Caratteristiche

Un DBMS consente di registrare i dati, quindi ricercarli, modificarli e creare automaticamente report ( report in inglese ) dei contenuti del database. Consente di specificare i tipi di dati , la struttura dei dati contenuti nel database, nonché regole di consistenza come l'assenza di ridondanza.

Le caratteristiche dei dati registrati nel database, nonché le relazioni, le regole di consistenza e le liste di controllo degli accessi sono registrati in un catalogo che si trova all'interno del database e gestito dal DBMS.

La ricerca e il trattamento dei dati, oltre a definirne le caratteristiche, le regole di consistenza ei permessi di accesso possono essere espressi come query (English query ) in un linguaggio informatico riconosciuto dal DBMS. SQL è il linguaggio informatico più diffuso, è un linguaggio standardizzato per la gestione dei database. Esistono molti altri linguaggi come Databasic di Charles Bachman , Dataflex, dBase o xBaseScript (ecc.).

I database possono avere una dimensione di diversi terabyte ; una dimensione maggiore dello spazio disponibile nella memoria principale del computer. I database sono archiviati su hard disk , questi ultimi hanno una capacità maggiore, ma sono più lenti, e il DBMS è dotato di meccanismi per velocizzare le operazioni. I DBMS contemporanei registrano non solo i dati, ma anche la loro descrizione, modulistica, definizione di report, regole di consistenza, procedure ; consentono la memorizzazione di video e immagini. Il DBMS manipola le complesse strutture necessarie per preservare queste informazioni.

I DBMS sono dotati di meccanismi che eseguono controlli all'insaputa dell'utente, al fine di garantire il buon esito delle transazioni, evitare problemi dovuti all'accesso simultaneo e garantire la sicurezza dei dati:

• transazioni  : una transazione è un'operazione unitaria che trasforma il contenuto del database da uno stato A a uno stato B. La trasformazione può richiedere diverse modifiche del contenuto del database. Il DBMS evita che ci siano stati intermedi tra A e B garantendo che le modifiche vengano eseguite completamente o per niente. In caso di guasto verificatosi durante le operazioni di modifica del database, il DBMS riporta il database allo stato in cui si trovava all'inizio della transazione (stato A);
• concorrenza: il database può essere manipolato contemporaneamente da più persone e il controllo della concorrenza verifica che queste manipolazioni non portino a incongruenze. Ad esempio in un software di prenotazione, il DBMS verifica che ogni posto sia riservato al massimo da una persona, anche se le prenotazioni vengono effettuate contemporaneamente;
• sicurezza dei dati: la scelta di consentire o vietare l'accesso ai dati è data dalle liste di controllo degli accessi , e meccanismi DBMS impediscono a persone non autorizzate di leggere o modificare dati per i quali non è stato loro concesso l'accesso.

Tipologia

A seconda della loro costruzione e delle possibilità che offrono, i DBMS possono dirsi gerarchici, relazionali, orientati agli oggetti, relazionali agli oggetti, XML/RDF o misti:

• relazionale  : secondo questo modello i dati vengono inseriti in tabelle con righe e colonne e gli eventuali dati contenuti nel database possono essere recuperati utilizzando il nome della tabella, il nome della colonna e la chiave primaria . Il modello relazionale ha lo scopo di garantire l'indipendenza dei dati e di fornire i mezzi per controllare la coerenza ed evitare la ridondanza. Consente di manipolare dati come insiemi eseguendo operazioni di teoria degli insiemi . Le regole di coerenza che si applicano ai database relazionali sono l'assenza di ridondanza o nullità delle chiavi primarie e l' integrità referenziale . Nel 2010 la maggior parte dei DBMS sono di tipo relazionale  : gestiscono i database secondo il modello dati relazionale.
• gerarchico  : un database gerarchico è un database il cui sistema di gestione collega i record in una struttura ad albero in cui ogni record ha un solo proprietario. È stato utilizzato nei primi sistemi di gestione di database di tipo mainframe ed è stato inventato dalla NASA.
• orientato agli oggetti e relazionale agli oggetti  : i DBMS orientati agli oggetti sono stati oggetto di ricerca dal 1980, quando apparvero i primi linguaggi di programmazione orientati agli oggetti . Hanno lo scopo di offrire le funzionalità del DBMS a linguaggi orientati agli oggetti e consentire l'archiviazione persistente di oggetti . Gli oggetti vengono gestiti sfruttando le possibilità native dei linguaggi orientati agli oggetti e un'interfaccia di programmazione permette di sfruttare le funzionalità del DBMS. Questo è dotato dei meccanismi necessari per consentire l'utilizzo delle possibilità di incapsulamento , ereditarietà e polimorfismo dei linguaggi di programmazione orientati agli oggetti. I DBMS relazionali a oggetti offrono sia le possibilità dei DBMS orientati agli oggetti sia quelle dei DBMS relazionali.
• basato su XML o RDF  : un database XML nativo (NXD English) è un database basato sul modello di dati fornito da XML. In genere utilizza linguaggi di query XML come XPath o XQuery. Una possibile estensione è un database RDF, con il linguaggio di query SPARQL.
• misto  : tali DBMS utilizzano i diversi paradigmi sopra menzionati.

Inoltre, il DBMS può essere distribuito, centralizzato o embedded e può essere spaziale:

• centralizzato o distribuito  : un DBMS si dice centralizzato quando il software controlla l'accesso a un database posto su un singolo computer. Si dice distribuito quando controlla l'accesso a dati dispersi tra più computer. In questa costruzione, il software è posizionato su ciascuno dei computer e i vari computer utilizzano mezzi di comunicazione per coordinare le operazioni. Il fatto che le informazioni siano sparse è nascosto all'utente e viene presentato come se fosse in un unico posto.
• Embedded  : un database integrato (in inglese embedded ) è una forma di componente software DBMS che può essere incorporato in un software applicativo. A differenza di un DBMS client-server in cui un processo elabora le richieste, un modello embedded è costituito da librerie software collegate tramite collegamento dinamico con il software che utilizza il DBMS. In questo tipo di DBMS, il database è spesso costituito da un unico file il cui formato è identico indipendentemente dalle caratteristiche del computer utilizzato. Sebbene i DBMS offrano molti vantaggi rispetto alla registrazione dei file, questi ultimi sono spesso preferiti ai DBMS, che hanno la reputazione di essere software pesanti, ingombranti e complicati da installare.
• spaziale  : le applicazioni informatiche come i sistemi di informazione geografica e gli strumenti di progettazione assistita da computer utilizzano DBMS di tipo spaziale . Questo tipo di software consente la memorizzazione di informazioni geometriche come punti, linee, superfici e volumi. Comprendono funzioni che consentono di trovare informazioni sulla base di caratteristiche geometriche come coordinate o dimensioni. Il linguaggio di query DBMS consente la manipolazione di informazioni sulla geometria come linee, punti o poligoni; il DBMS implementa gli algoritmi e le strutture di file necessari.

I DBMS differiscono anche per le dimensioni dei database che possono gestire.

Dimensione del database

I diversi DBMS sul mercato si differenziano per l'ambito di utilizzo delle banche dati: l'ambito influenza il numero di utenti simultanei, la dimensione delle banche dati, la/le ubicazione/i e la potenza di calcolo necessaria. Alcuni DBMS supportano database molto grandi e richiedono computer potenti e molto costosi. Altri DBMS funzionano su personal computer economici, con limiti alle dimensioni del database e alla potenza di calcolo. Possono essere classificati in:

• DBMS personali  : questi prodotti sono molto più semplici dei modelli di business perché sono progettati per servire un solo utente alla volta. Quando un secondo utente tenta di accedere al database, deve attendere il completamento del primo. Questi DBMS sono talvolta installati su personal computer per i cosiddetti database Office (inglese desktop database ). I database delle applicazioni personali sono più piccoli;
• DBMS di gruppo  : DBMS di gruppo e aziendali possono essere utilizzati da più utenti contemporaneamente. Si dice che siano un gruppo quando il numero di utenti è relativamente piccolo (da 50 a 100). Oggi i modelli di gruppo sono i più diffusi nelle istituzioni di piccole e medie dimensioni;
• DBMS aziendali  : i primi DBMS sono apparsi nel 1960. I computer di allora erano molto grandi e molto costosi, e i DBMS erano tutti di dimensioni aziendali  : potenti, robusti e affamati di hardware. Con il progresso tecnologico, i DBMS aziendali sono diventati più potenti, sono in grado di gestire grandi quantità di informazioni e possono essere utilizzati da migliaia di utenti contemporaneamente;
• Internet e Big Data : la comparsa negli anni 2000 dei servizi Internet per un vasto pubblico ha richiesto mezzi tecnici adeguati a esigenze senza precedenti in termini di numero di utenti e quantità di dati. Previsto per il bilanciamento del carico (inglese bilanciamento del carico ), nuove DBMS chiamato NoSQL reso il compromesso non implementa alcune caratteristiche classiche di DBMS per ottenere la potenza di calcolo e la scalabilità necessarie per i servizi web più popolari attività online, la ricerca o social network .

Storia

Fino al 1960, le informazioni venivano registrate in file gestiti da software applicativo. L'idea dei database è stata lanciata nel 1960 come parte del programma Apollo . L'obiettivo era creare un dispositivo informatico destinato a registrare la grande quantità di informazioni relative al programma spaziale, in vista dell'atterraggio sulla Luna prima della fine del decennio. È a questo scopo che IBM , insieme a Rockwell, sta commercializzando il software Information Management System (IMS). Con questo DBMS le informazioni vengono registrate in database organizzati in maniera gerarchica.

Allo stesso tempo, General Electric , con l'aiuto di Charles Bachman, ha lanciato il software Integrated Data Store . Con questo DBMS le informazioni vengono registrate in database organizzati secondo un modello a rete, che consente di registrare informazioni aventi un'organizzazione più complessa rispetto al modello gerarchico.

Nel 1965 , Dick PICK sviluppò il sistema operativo Pick , che includeva un DBMS e il linguaggio Databasic di Charles Bachman . Nel 2002 la tecnologia di Pick è stata utilizzata in prodotti contemporanei come JBase.

Nel 1967 , il consorzio CODASYL ha formato un gruppo di lavoro, il database task group abr. DBTG , che lavora sulla standardizzazione di due linguaggi informatici legati ai database: DML e DDL.

Le organizzazioni gerarchiche e di rete degli anni '60 mancavano di indipendenza dal formato dei file, rendevano complessa la manipolazione dei dati e mancavano di una base teorica. Nel 1970, Edgar Frank Codd , un dipendente IBM , pubblicò il libro Un modello relazionale di dati per grandi banche dati condivise , un lavoro che presenta i fondamenti teorici dell'organizzazione relazionale . Sulla base del lavoro di EF Codd, IBM sta sviluppando il DBMS System R , che sarà commercializzato alla fine degli anni 1970. Ha lo scopo di dimostrare la fattibilità di un DBMS relazionale . Il linguaggio informatico specifico di questo DBMS è lo Structured Query Language (abbreviato SQL ), definito da IBM e destinato alla gestione dei database relazionali .

Charles Bachman ha ricevuto il Premio Turing nel 1973 per questi contributi alla tecnologia dei database e Edgar Frank Codd ha ricevuto il Premio Turing nel 1981 per le stesse ragioni.

Nel 1978 , ANSI pubblicato la descrizione di architettura ANSI / Sparc che serve da modello di riferimento in relazione alla indipendenza dei dati DBMS.

I due pesi massimi del mercato DBMS nel 2010 che sono IBM DB2 e Oracle Database sono stati immessi sul mercato nel 1979 e sono entrambi basati sul modello relazionale. Lo stesso anno il linguaggio SQL è stato standardizzato dall'ISO .

I motori di ricerca e i data warehouse sono applicazioni informatiche emerse negli anni '90 , che hanno influenzato il mercato dei DBMS. I motori di ricerca hanno richiesto l'elaborazione di informazioni non strutturate scritte in linguaggio naturale. E i data warehouse richiedevano la raccolta e il consolidamento di grandi quantità di informazioni per produrre tabelle riepilogative.

Le agli oggetti orientati e relazionali a oggetti modelli di organizzazione apparso nel 1990. Il primo oggetto-relazionale DBMS erano Postgres , Informix e Oracle Database a 1.995 . Lo standard relativo al linguaggio SQL è stato modificato nel 1999 per poterlo applicare a questo tipo di DBMS.

Costruzione e funzionamento

Un DBMS è composto da molti programmi, tra cui il motore, il catalogo, il processore di query, il linguaggio di comando e gli strumenti:

• il motore del database è il cuore del DBMS, manipola i file del database, trasmette dati da e verso altri programmi e verifica la consistenza e l'integrità dei dati;
• un programma gestisce il catalogo  : il negozio che contiene la descrizione dell'organizzazione del database, le liste di controllo degli accessi, il nome delle persone autorizzate a gestire il database e la descrizione delle regole di consistenza ( vincoli ). A seconda dei modelli di DBMS, queste informazioni possono essere modificate utilizzando il linguaggio di comando, oppure utilizzando un'interfaccia grafica  ;
• il processore della richiesta esegue le operazioni richieste. A seconda del modello di DBMS, queste operazioni possono essere formulate in un linguaggio di comando, oppure utilizzando un'interfaccia grafica di tipo QBE ( Query by Example , in francese, query by example );
• la maggior parte dei DBMS include almeno un linguaggio di comando. Questo linguaggio di query viene utilizzato per manipolare il contenuto del database. Riconosciuto dalla maggior parte dei DBMS sul mercato, SQL è diventato di fatto il linguaggio standard .

Gli strumenti DBMS vengono utilizzati per creare report , schermate per l'inserimento di informazioni, importare ed esportare dati da e verso il database e gestire il catalogo. Questi strumenti vengono utilizzati dall'amministratore del database per eseguire backup, ripristinare dati, consentire o negare l'accesso a determinate informazioni e apportare modifiche al contenuto del database: creare, leggere, modificare ed eliminare informazioni, abbreviato CRUD ( creare, leggere in inglese , aggiornare, eliminare ). Questi strumenti vengono utilizzati anche per monitorare l'attività del motore ed eseguire operazioni di messa a punto .

I DBMS di fascia alta contemporanei hanno molte estensioni che forniscono funzionalità ausiliarie, ma la loro struttura rimane simile alla maggior parte dei DBMS.

In un DBMS relazionale, le richieste fatte al DBMS vengono tipicamente elaborate in cinque fasi:

• il software client comunica con il DBMS utilizzando la sua interfaccia di programmazione tramite una rete. Un dispositivo di comunicazione DBMS verifica l'identità del client, quindi trasmette le richieste del client al kernel del DBMS e trasmette al client le informazioni estratte dal DBMS;
• il DBMS quindi crea un thread per elaborare la richiesta. Un programma controlla tutti i thread e decide quali vengono eseguiti immediatamente e quali verranno eseguiti in seguito, a seconda del carico di lavoro del computer;
• durante l'esecuzione del thread, un compilatore trasforma il testo espresso nel linguaggio di interrogazione del DBMS in un piano di esecuzione la cui forma imita quella di un'espressione algebrica utilizzando l' algebra relazionale , quindi un insieme di programmi "operatori" calcolano il risultato dell'espressione eseguendo operazioni come join , prodotto cartesiano , sort e select;
• gli operatori fanno appello al motore del database, che esegue algoritmi (chiamati metodo di accesso in inglese) per trovare informazioni e mantenere le strutture dei file del database;
• una volta che le informazioni sono state ottenute dal programma di manipolazione dei file, vengono inviate al thread di esecuzione e quindi al dispositivo di comunicazione che le trasmette al client.

Motore di database

Parte centrale del DBMS, il motore del database esegue le operazioni di registrazione e recupero dei dati. A seconda del DBMS, il database può essere costituito da uno o più file. Il ruolo del motore è di manipolare questi file.

Gli indici sono strutture per velocizzare le operazioni di ricerca, sono mantenuti dal motore del database. Le viste sono tabelle virtuali create da altre tabelle e il contenuto viene gestito dal motore del database. Gestisce inoltre il catalogo, controlla le transazioni, verifica la coerenza delle informazioni e verifica che gli utenti accedano solo alle informazioni autorizzate:

• controllo delle transazioni: durante una transazione più modifiche sul database corrispondono ad una singola operazione. Il motore garantisce la consistenza dei contenuti del database, anche in caso di guasto o guasto. Il motore verifica che modifiche simultanee delle stesse informazioni non portino a un risultato inconsistente;
• sicurezza: il motore verifica che nessun utente acceda a informazioni non autorizzate e che nessun utente apporti modifiche contrarie alle regole di coerenza;
• accesso ai file: il motore gestisce lo spazio riservato allo storage. Le informazioni sono raggruppate per natura e ogni file memorizza una raccolta di informazioni della stessa natura. Il programma di accesso ai file struttura i vari file secondo lo schema di organizzazione del database.

Il motore utilizza i buffer  : questa è una posizione di memoria centrale utilizzata per memorizzare temporaneamente le informazioni in transito. Le informazioni vengono raccolte in blocco dai file e quindi inserite nei buffer. Durante le successive letture, le informazioni vengono recuperate dalla memoria buffer esistente, molto più velocemente della lettura di un file. Le operazioni di lettura dei file vengono quindi ridotte e le operazioni di scrittura vengono spostate, il che velocizza il DBMS.

Le operazioni eseguite dal motore sono spesso scritte in un file di registro , che consente loro di essere annullate in caso di incidente - errore o rollback di una transazione.

Indipendenza dei dati

In un dispositivo di database - che include software applicativo, un DBMS e un database - il modo in cui le informazioni vengono presentate agli utenti differisce dal modo in cui le informazioni sono organizzate e il modo in cui le informazioni sono organizzate differisce dal modo in cui le informazioni vengono presentate agli utenti. le informazioni vengono salvate in file. Questa costruzione a 3 punti si basa sul modello di riferimento ANSI/SPARC .

Ognuna delle 3 viste può essere modificata ad esempio formulando richieste nel linguaggio del DBMS. L'indipendenza dei dati è la capacità di un DBMS di consentire la modifica di una qualsiasi delle tre viste senza richiedere la modifica delle altre viste:

• vista utente: gli utenti vedono solo una parte delle informazioni contenute nel database, ciò che vede l'utente sono informazioni derivate dal contenuto del database e presentate in modo diverso. Esistono diverse visualizzazioni adattate a ciascuno dei ruoli svolti dagli utenti;
• diagramma concettuale  : è il modello dell'organizzazione logica delle informazioni registrate nel database, è una vista della totalità delle informazioni registrate. Lo schema è spesso organizzato allo stesso modo degli oggetti del mondo reale a cui si riferisce l'informazione e descritto usando la notazione di associazione entità  ;
• schema fisico  : sono le caratteristiche delle strutture poste in essere per consentire l'archiviazione permanente delle informazioni sotto forma di record in file . Ciò include lo spazio riservato a ciascuna informazione, il modo in cui l'informazione è rappresentata come una stringa di bit e la presenza di indici destinati a velocizzare le operazioni di ricerca.

Esiste indipendenza dei dati se il diagramma concettuale può essere modificato senza richiedere modifiche del punto di vista dell'utente o della struttura fisica e se la struttura fisica può essere modificata senza richiedere modifiche del diagramma concettuale o della struttura fisica.

Utenti

Esistono diverse categorie di utenti DBMS, tra cui ci sono l' amministratore del database , il progettista del database , lo sviluppatore , nonché utenti - più o meno informati - dei sistemi informatici.

L' amministratore del database (inglese database administrator Rep. DBA ) è un esperto in DBMS, si occupa dell'installazione e della manutenzione del DBMS e degli strumenti a corredo annessi. È la persona responsabile dell'integrità, della sicurezza, della disponibilità delle informazioni contenute nei database nonché delle prestazioni del DBMS. Protegge le informazioni da incidenti dovuti a manipolazione impropria, errori di programmazione, uso dannoso o guasti che porterebbero al deterioramento del contenuto dei database. Per fare ciò, l'amministratore del database autorizza o vieta l'accesso alle informazioni e monitora l'attività del DBMS. Effettua regolarmente copie di backup per consentire il recupero dei dati persi o danneggiati ed effettua regolazioni di messa a punto per migliorare le prestazioni del DBMS. L'amministratore utilizza gli strumenti di amministrazione del database o il linguaggio di comando DBMS.

Il progettista del database è la persona che identifica le informazioni che verranno archiviate nel database, le relazioni tra queste informazioni e i vincoli come la presenza o l'assenza di ridondanza. Il progettista del database ha una conoscenza approfondita dell'uso che viene fatto di queste informazioni e delle regole che ne derivano. È responsabile dell'organizzazione della banca dati in modo appropriato, predisponendo le strutture necessarie per la conservazione delle informazioni.

Gli sviluppatori creano applicazioni software e batch in un linguaggio di programmazione di alto livello. Ciascun software è destinato a un'attività specifica, ad esempio la ricerca di libri in una biblioteca, ed è destinato ad altri utenti del DBMS. Lo sviluppatore lavora con una persona che svolge l'attività in questione, al fine di determinare le esigenze caratteristiche di questa attività, quindi determina l' architettura del prodotto e la implementa scrivendo il codice sorgente . Il software include istruzioni che richiamano il DBMS per trovare o modificare le informazioni. Alcuni utenti esperti, che conoscono un linguaggio di programmazione, creano programmi per uso personale.

Gli utenti potenti hanno le conoscenze per utilizzare il linguaggio di comando DBMS e accedere ai dati dal proprio personal computer. Sono stati autorizzati dall'amministratore a visualizzare e modificare determinate informazioni. Gli utenti informati possono cercare, aggiungere, modificare o eliminare i dati utilizzando il linguaggio di comando DBMS, mentre gli utenti non esperti non utilizzano mai il linguaggio di comando ma accedono alle informazioni tramite il software applicativo fornito a tale scopo.

Gli utenti non professionisti accedono alle informazioni tramite il software applicativo. Eseguono comandi o scelgono menu e non conoscono il linguaggio dei comandi o l'organizzazione del database. Le operazioni svolte da questi utenti sono meno sofisticate e limitate alle possibilità offerte dal software applicativo.

Il mercato

DBMS sono complessi e strategici software, utilizzato in un gran numero di applicazioni IT, tra cui l'e-commerce , le cartelle cliniche, i pagamenti, le risorse umane , gestione delle relazioni con i clienti e la logistica, come pure i blog e wiki. , Sono il risultato di decenni di scientifico e ricerca industriale. Il primo DBMS della storia ha fortemente influenzato questo settore di mercato, e le idee di questi pionieri sono ancora ampiamente copiate e riutilizzate dai DBMS contemporanei. Il mercato dei DBMS è molto sottile, dominato da una manciata di prodotti concorrenti di fascia alta.

Il volume di vendita dei DBMS relazionali è stimato tra i 6 ei 10 miliardi di dollari l'anno nel 2005. Nel 2008 i tre tenor di mercato IBM DB2 , Oracle Database e Microsoft SQL Server occupano l'80% del mercato dei DBMS relazionali.

Nel 2002 il mercato dei DBMS è stato suddiviso in 3 segmenti:

• il primo segmento è occupato dai tre grandi marchi, ampiamente affermati e riconosciuti , ovvero IBM DB2 , Oracle Database e Microsoft SQL Server . Questi prodotti sono molto popolari e possono essere utilizzati per molte applicazioni. DB2 e Oracle vengono eseguiti su molti tipi di computer, dai mainframe ai palmari;
• nel secondo segmento ci sono prodotti leggermente meno popolari come Sybase e Informix , sono un po' meno affermati, meno conosciuti, ei loro editori sono aziende un po' più piccole e con meno personale;
• nel terzo segmento ci sono tutti gli altri DBMS, alcuni dei quali si segnalano in utilizzi specializzati o in mercati di nicchia. Ad esempio Teradata di NCR è un DBMS utilizzato per database e data warehouse giganti . In questo segmento di mercato ci sono DBMS open source come PostgreSQL e MySQL, nonché DBMS orientati agli oggetti come Versant o ObjectDesign .

Mercato di nicchia nel 2002, il mercato dei DBMS Open Source è stimato a 850 milioni di dollari nel 2008, e secondo le previsioni a 1,2 miliardi di dollari nel 2010, tale costo include licenze, contratti di garanzia e assistenza tecnica. Mentre i DBMS di grandi marche sono apprezzati per applicazioni mission-critical grazie alla loro robustezza, ricchezza e durata , i DBMS open source sono più semplici, non offrendo tutti i fronzoli dei prodotti di grandi marche, sono apprezzati per la loro facilità d'uso e ricercati da piccoli e istituzioni di medie dimensioni. Vari clienti sperano di essere in grado di sostituire costosi DBMS di grandi marche con DBMS open source meno costosi, ma tali sostituzioni sono rare e DBMS MySQL e PostgreSQL vengono utilizzati per nuove applicazioni, a causa delle difficoltà di migrazione .

Per l'acquirente

La scelta del DBMS è spesso una decisione strategica per un'istituzione. Il costo dell'acquisizione di un DBMS che supporti diverse migliaia di utenti e un database di grandi dimensioni può avvicinarsi a 1 milione di dollari . Nel 1993 esistevano diversi DBMS relazionali, e questi erano ritenuti sufficientemente maturi per essere utilizzati in applicazioni strategiche. I prodotti sono complessi, le differenze a volte sono sottili, il che rende difficile la scelta per l'acquirente. Dieci anni dopo la scelta non è più così difficile come prima; il numero di editori DBMS è diminuito a causa delle fusioni e il mercato è dominato da un piccolo numero di grandi attori.

Da un'indagine condotta nel 1993 dalla rivista Network World risulta che i criteri per la scelta dei DBMS più importanti agli occhi degli acquirenti sono l'affidabilità, le prestazioni, la conformità agli standard, la gamma di computer supportati e la facilità di utilizzo. Il prezzo appare solo in decima posizione. Sempre secondo questo sondaggio, il 70% degli acquirenti si dice disposto a pagare tra i 2.000 ei 25.000 dollari per l'acquisizione di un DBMS.

Le domande più frequenti degli acquirenti riguardano le prestazioni, le caratteristiche del linguaggio di comando, il controllo degli accessi simultanei e i tipi di dati disponibili. La questione della performance appare spesso in cima all'elenco degli acquirenti e in fondo all'elenco dei venditori; ecco perché i test ei benchmark sono una pratica comune. Le caratteristiche del linguaggio di comando SQL forniscono informazioni sulla sintassi a cui devono conformarsi le richieste inviate al DBMS. Lo standard SQL è stato modificato più volte, ci sono 3 livelli di conformità e il linguaggio SQL riconosciuto da ogni DBMS sul mercato è simile all'uno o all'altro di questi diversi standard.

Un'azienda di medie dimensioni utilizza attualmente più DBMS contemporaneamente, la scelta del DBMS è raramente anticipata, spesso imposta dall'arrivo di software applicativo e difficile da invertire. L'azienda a volte acquista software applicativo che non funziona su nessuno dei DBMS che già possiede. Succede anche che un'azienda motivi l'acquisto di un nuovo DBMS dal desiderio di utilizzare le tecnologie più recenti e più importanti. Sostituire un vecchio DBMS con uno nuovo è difficile a causa della mancanza di compatibilità tra i diversi prodotti, il che rende necessario adattare il software applicativo al nuovo arrivato. Il risultato è che spesso il software applicativo non è adatto e il vecchio DBMS continua ad essere utilizzato insieme ai nuovi prodotti.

Alcuni DBMS

Nome DBMS	Anno	Editor	Caratteristiche	tipo di software	SQL	multivalore	Licenza
derby di apache	1996	Apache Software Foundation	incorporato, relazionale, centralizzato	Componente software			Apache
DB2	1983	IBM	per aziende, gruppi di lavoro, privati	cameriere			proprietario
dBase	1978	Ashton-Tate	relazionale, per individui	L4G			proprietario
FileMaker Pro	1985	FileMaker	relazionale, per gruppi di lavoro	software applicativo			proprietario
4D	1985	4D	relazionale, per gruppi di lavoro e aziende	software applicativo			proprietario
Firebird	diciannove ottantuno	Fondazione Firebird	relazionale, centralizzato, on board, per gruppi di lavoro e aziende	cameriere			interbase
HSQLDB	2000	Thomas Mueller	relazionale, embedded, centralizzata, per gruppi di lavoro e individui	Componente software			BSD
HFSQL	1993	PC morbido		componente software			proprietario
Informix	diciannove ottantuno	IBM	per aziende, gruppi di lavoro, distribuiti	cameriere			proprietario
Ingres	1974	Ingres Corporation	relazionale, spaziale, centralizzato, distribuito	cameriere			GPL
Nascosto	1997	InterSystems	oggetto, per aziende, distribuito	cameriere			proprietario
Maria DB	2009	Programma Monty Ab		cameriere			GPL
Max DB	1977	SAP AG e MySQL AB	oggetto-relazionale, per aziende e gruppi di lavoro, centralizzato	componente software			GPL
accesso Microsoft	1992	Microsoft	relazionale, per singoli e gruppi di lavoro	L4G			proprietario
Microsoft SQL Server	1989	Microsoft	aziende, gruppi di lavoro, individui, relazionali, distribuiti	cameriere			proprietario
MySQL	1995	Oracle Corporation e MySQL AB	centralizzato, integrato, distribuito, per aziende, gruppi di lavoro e individui	cameriere			GPL
OpenOffice.org Base	2002	Oracle Corporation		Software applicativo			LGPL
Database Oracle	1979	Oracle Corporation	aziende, gruppi di lavoro, individui, relazionali, spaziali, distribuiti	cameriere			proprietario
Paradosso	1987	Corel		software applicativo			proprietario
Scegli	1968	Sistema di selezione		cameriere			proprietario
PostgreSQL	1985	Michael Stonebraker , PostgreSQL Global Development Group		cameriere			BSD
SQLite	2000	D. Richard Hipp	incorporato	libreria / componente software			Dominio pubblico
MongoDB	2007	MongoDB	NoSQL orientato ai documenti	cameriere			SSPL
Cassandra	2008	Fondazione Apache	NoSQL orientato alle colonne				Licenza Apache 2
divano	2010	divano	NoSQL orientato ai documenti
Ricerca elastica	2004	Ricerca elastica	Indice inverso NoSQL
HBase	2006	Hortonworks	NoSQL orientato alle colonne
Redis	2009	Laboratori Redis	NoSQL orientato al valore-chiave
Riak	2009	Tecnologie Basho	NoSQL orientato al valore-chiave
DynamoDB	2012	Amazon	NoSQL e documenti orientati al valore-chiave
Volo della morte	2009	LinkedIn	NoSQL orientato al valore-chiave
Tavolo grande	2005	Google	NoSQL orientato alle colonne				proprietario
Memcache DB			NoSQL, in memoria				BSD
Vertica	2005		NoSQL orientato alle colonne				proprietario
Neo4j	2010	Neotecnologia	Grafico orientato a NoSQL				GNUv3 e AGPL-3.0
Database Oracle NoSQL		Oracle Corporation	NoSQL

Note e riferimenti

1. (en) Database Management System Concepts , FK Publications, ( ISBN  9789380006338 ) .
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Vedi anche

Bibliografia

• Introduzione ai sistemi di gestione di database e banche dati ( [ leggi online  (pagina consultata a giugno 2009)] )

Articoli Correlati

• Banca dati
  • Motore di database
  • Amministratore del database
• Database relazionale
  • Mappatura relazionale a oggetti
• CRUD
• Sistema di gestione del flusso di dati