پايگاه اطلاعاتي و سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي

اهداف يادگيري: بعد از مطالعه اين فصل شما بايد:
با اجزا سازنده مديريت داده ها آشنا باشيد و اينكه چگونه اطلاعات سازماندهي، ذخيره، دريافت و استفاده مي شوند. دريابيد كه كاربردها، نوع روند و پردازش را تعيين مي كنند كه در ابتدا، نوع دومين ذخيره سازي را مشخص مي نمايند.
آشنا باشيد كه چگونه فرايافت پايگاه اطلاعاتي كه دستاورد دانش در پايگاههاي اطلاعاتي ناميده مي شود، آگاه باشيد.

مديريت داده، نيمه مستقلي از مديريت منابع اطلاعاتي مي باشد و تضمين مي نمايد كه منابع اطلاعاتي ثابت به طور صحيح، سيستم فيزيكي را كه معرفي مي نمايند، منعكس مي كنند. منابع اطلاعاتي در دومين ذخيره سازي، حفظ مي شوند كه مي تواند شكل دريافت مستقيم يا متوالي داشته باشد. نوار مغناطيسي مشهورترين متوسط ذخيره سازي متوالي مي باشد و ديسك مغناطيسي ابزار عمده دريافت مستقيم بوده است. هر چند تكنولوژي جديد دريافت مستقيم يعني ديسك فشرده (ليزري) در حال بدست آوردن شهرت مي باشد قبل از عصر و دوره پايگاه اطلاعاتي شركتها مديريت اطلاعاتشان به خاطر روشهاي ترتيب اطلاعات در دومين ذخيره سازي، دچار محدوديتها مي شدند. نخستين تلاشها براي غلبه بر اين محدوديتها فهرست فايل و ارتباطاتي كه در گزارشات اطلاعاتي وارد مي شوند، مي باشد. فرايافت پايگاه داده بر اساس اين فهرستها ساخته مي شد و ارتباطي منطقي بين فايلها برقرار مي سازد.

نرم افزاري كه پايگاه داده بر اساس مديريت پايگاه اطلاعاتي يا BDMS ناميده مي شود. همه نرم افزارهاي سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي،‌يك پردازشگر زباني اطلاعاتي را دارند كه براي توليد پايگاه اطلاعاتي استفاده مي شود و يك گرداننده پايگاه اطلاعاتي كه زبانهاي اسفهامي استفاده مي كنند. شخصي كه متصدي پايگاه اطلاعاتي و BDMS مي باشد، در واقع گرداننده پايگاه اطلاعاتي BDMS مي باشد. به طور متداول، توچه بسياري به پايگاههاي اطلاعاتي بسيار وسيع كه انبار اطلاعات ناميده مي شوند، شده است. جريان بازيابي كه معدن اطلاعات نامبده مي شود، براي استفاده كنندگان سطح بالاتري از حمايت و پشتيباني را از آنچه كه به طور عادي نيز منعكس مي باشد، فراهم مي سازد. سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي مزاياي واقعي را به شركتهايي كه از كامپيوترهايشان به عنوان سيستم اطلاعاتي استفاده مي كنند تقديم مي نمايد.

سلسله مراتبي از اطلاعات:

شركتها به روش قديمي، اطلاعاتشان را به صورت مراحل كه شامل بخشها، ثبت و ضبط و فايل (بايگاني) مي باشد، سازماندهي كرده اند. يك بخش اطلاعاتي كوچكترين واحد اطلاعات مي باشد، آن نمي تواند به واحدهاي معني دار ديگر تقسيم شود، در ثبت فهرست اسامي كاركنان شما بخشهاي اطلاعاتي بسياري را همانطور كه نام مي بريد، پيدا خواهيد كرد، مثلا شماره كاركنان شماره ايمني اجتماعي، نرخ ساعتي پرداخت و شماره ؟ آنها. مرحله بعدي اين سلسله مراتب ثبت و ضبط مي باشد. ثبت اطلاعات شامل تمام بخشهاي اطلاعاتي مربوط به يك هدف يا فعاليت خاص مي باشد. براي مثال گزارشاتي وجود دارند كه هر گونه شاخصي از موجوي و فروش را توضيح مي دهند. تمام گزارشات مشابه داخل يك فايل سازماندهي مي شوند. فايل مجموعه اي از ثبت اطلاعات مي باشد كه به موضوعي خاص مربوط هستند. براي مثال يك فايل ليست خريد عالي ليستهاي خريدي را توضيح مي دهد كه براي تهيه كننده فرستاده شده اند اما تاكنون انجام نشده است. سلسله مراتب اطلاعاتي قديمي شا مل اين مراحل مي باشد: قايل – ثبت – بخش اطلاعاتي. فايل بالاترين سطح و بخش اطلاعاتي، پايين ترين سطح مي باشد.

مديريت داده :
در فصل ۲ مشاهده نموديم كه مديريت منابع اطلاعاتي يا IRM تلاش نهايي شركت براي توليد و حفظ منابع اطلاعاتي اش مي باشد. چون داده يك منبع مي باشد، بنابراين بايد اداره شود و اين جريان مديريت داده ناميده مي شود. مديريت داده مستقل از مديريت منابع اطلاعاتي مي باشد كه شامل تمام فعاليتهاي ديگر در مطمئن ساختن اطلاعات مي باشد كه مثلا منابع اطلاعاتي شركت دقيق، متداول، ايمن در برابر آسيب و قابل دسترسي براي استفاده كنندگان مي باشند.

فعاليتهاي مديريت اطلاعات:
فعاليتهاي مديريت داده شامل اين موارد مي باشد:
جمع آوري اطلاعات: اطلاعات ضروري جمع آوري شوند و تحت عنوان سند منبع ثبت مي شود كه اين سند منبع به عنوان داده اي (ورودي) براي سيستم به كار مي آيد. براي مثال داده با توضيح يك فروش اجناس، در ليست فروش وارد مي شود.
انسجام و اثبات: اطلاعات براي اطمينان از ثبات و دقت بر اساس قوانين و محدوديتهاي از قبل تعيين شده ارزيابي مي شوند.
ذخيره سازي: اطلاعات بر روي بعضي از مديومها مانند نوار مغناطيسي يا ديسك مغناطيسي ذخيره مي شوند.
نگهداري يا حفاظت: اطلاعات جديد اضافه مي شوند، اطلاعات موجود تغيير داده مي شوند و در مدت كوتاهي، اطلاعات نياز دارند تا براي هدف نگهداري و حفظ روند منبع اطلاعاتي حذف شوند.

ايمني: اطلاعات در جهت جلوگيري از نابودي، خسارت يا عدم استفاده مجافظت شده اند.
سازماندهي: اطلاعات به صورتي مرتب و رديف شده اند كه نيازهاي اطلاعاتي استفاه كنندگان را رفع مي كنند.
بازيابي: اطلاعات،‌ قابل دسترسي براي تمام استفاده كنندگان ساخته شده است.

قبل از عصر كامپيوتر، تمام اين فعاليتها توسط كارمندان اداري انجام شده بود، كسانيكه با ماشينهاي كليدي و كارتهاي منگنه شده قديمي كار مي كردند امروزه هنوز مردم به جمع آوري اطلاعات و تحقيقهاي زيادي نياز دارند اما كامپيوتر به عنوان مهمترين مسئول مديريت اطلاعات پذيرفته شده است.
ذخيره سازي ثانوي: تمام كامپيوترها شامل بعضي از انواع ذخيره سازي ثانوي براي تكميل ذخيره سازي اوليه كه در واحد پردازش مركزي (CPU) جا داده شده اند مي باشند. دو نوع اصلي در ذخيره سازي ثانوي، دريافت و برداشت اطلاعات ذخيره شده به صورت مستقيم و متوالي مي باشند. (دستيابي مستقيم و متوالي)

ذخيره سازي متوالي:
ذخيره سازي متوالي ساماندهي و نظم اطلاعات بر روي متوسط ذخيره سازي مي باشد كه شامل ثبت يك داده در ادامه ثبت داده ديگر در فرماني مخصوص مي باشد. براي مثال، ركورد كارمندان در رديف شماره كارمندان منظم شده است. زمانيكه ذخيره متوالي استفاده مي شود، ثبت (ركورد) اول بايد در ابتدا پردازش شود، ثبت دوم در رديف دوم و به همين صورت تا به پايان فايل برسيم. بعضي از ذخيره سازيهاي رسانه هاي گروهي كامپيوتري تنها مي توانند اطلاعاتي را كه به صورت متوالي ترتيب شده اند، پردازش نمايند. نوار ضبط (مغناطيسي) يك مثال از اين موارد مي باشد.

ذخيره سازي نوار ضبط: نوار ضبط كه براي ذخيره نمودن اطلاعات كامپيوتر استفاده مي شود خصوصياتي مشابه به نوار صوتي دارد. در مورد نوار كامپيوتري اطلاعات به شكل بيتهاي (كوچكترين واحد اطلاعات كامپيوتر) مغناطيسي ثبت مي شوند. بيتهايي كه هر گونه خصوصيت را معرفي مي نمايند در عرض نوار قرار گرفته اند. ثبت فشردگي ها و تراكمهايي به بزرگي ۶۰۰/۱ بيت در هر اينچ، رايج مي باشند. اولين وسايل نوار مغناطيسي (نوار ضبط) شامل حلقه فيلمهاي بسيار بزرگي مي شدند، اما حال به فضاي ذخيره سازي كمتري نياز دارند. بزرگترين سيستمهاي كامپيوتري شامل يك يا بيشتر از يك واحد نوار يا درايوهاي ضبطي مي باشند كه اطلاعات نوار را بر روي ديسك حلقه شكل كاستهاي بزرگ مي خوانند و مي نويسند.

ركورهاي نوار مغناطيسي: تمام بخشهاي اطلاعاتي كه در يك ركورد وجود دارند، در طول نوار ثبت مي شوند، همان طور كه در شكل ۱-۱۰ نشان داده شده است تمام ركوردها فايل را تشكيل مي دهند. كه در شكل ۲-۱۰ نشان داده شده فواصل نوشته نشده و سفيد ركوردها را جدا مي نمايند.

كاربردهاي نوار مغناطيسي
نوار مغناطيسي بهترين وسيله مناسب براي استفاده به عنوان مديوم ذخيره سازي تاريخي مي باشد. شركت مي تواند اطلاعات را بر روي نوار ذخيره نمايد و نوار را به عنوان ثبت فعاليتهاي تجاري حفظ مي نمايد. به طور مشابه شركت مي تواند نوار مغناطيسي را به عنوان يك فايل كمكي براي يك فايل در دريافت ذخيره سازي مستقيم استفاده نمايد. فايل كمكي مي تواند در صورتيكه اتفاقي در فايل دريافت مستقيم بيفتد، استفاده شود. نوار مغناطيسي همچنين مي تواند به عنوان يك مديوم ورودي عمل نمايد. بعضي از شماره اندازهاي پول در مغازه هاي خرده فروشي، داراي يك نوار مغناطيسي مي باشند كه اطلاعات مربوط به فروش را ثبت مي نمايد. بعد از اينكه مغازه تعطيل شده يك كامپيوتر مركزي شايد در شهر ديگري به طور اتوماتيك اطلاعات را از نوار پس مي گيرد. سرانجام نوار مغناطيسي مي تواند به عنوان يك مديوم ارتباطات عمل نمايد كه مي تواند از طريق پست فرستاده شود. شركتها مي توانند اطلاعات مالي شان به IRS را از اين طريق بپردازند.

دريافت ذخيره سازي مستقيم: دريافت ذخيره سازي مستقيم روشي براي سازماندهي اطلاعاتي مي باشد ه به ركوردها اجازه مي دهد تا بدون جستجوي متوالي، نوشته و خوانده شوند. واحد سخت افزاري كه اين روش را ممكن مي سازد، وسيله دريافت ذخيره سازي مستقيم ناميده مي شود (DASD). DASD شامل مكانيزمي از خواندن و نوشتن مي شود كه مي تواند به محل مخصوصي در مديوم ذخيره سازي هدايت شود. اگر چه چندين تكنولوژي DASD طراحي شده است. اما مشهورترين آن ديسك مغناطيسي مي باشد.

ذخيره سازي ديسك مغناطيسي:
ديسكهايي كه براي ثبت اطلاعات كامپيوتري استفاده مي شوند معمولا از فلز ساخته شده اند و با ماده مشابهي كه بر روي نوار مغناطيسي استفاده مي شود پوشش داده مي شوند. ديسكهاي چندتايي مي توانند همان طور كه در شكل ۳-۱۰ نشان داده شده به صورت يك گروه از ديسكهاي عمودي وچود داشته باشند. تمام ديسكها به سوي كي ميله تنها نوشتن و خواندن وچود دارند كه اطلاعات را از روي ديسك مي خوانند و بر روي آن مي نويسند. همان طور كه در شكل نشان داده شده اطلاعات بر روي سطوح ديسك به شكل تراكها ثبت مي شوند. يك تراك (ردياب) الگويي دايره اي شكل از بيتهاي اطلاعات مي باشد. مكانيزم دريافت بر روي يك تراك قرار دارد و مي تواند اطلاعات را از روي تراك بخواند. يا اطلاعات را بر روي آن مانند گردانندگان ديسك بنويسد. دسته ديسك در يك درايو ديسك يا واحد ديسك قرار دارد. شكلهاي كامپيوترهاي بزرگ يا كوچك شامل درايوهاي چندتايي ديسك براي فراهم نمودن توان مناسب مي باشند. پيدا كردن ماشين آلاتي با ۱۰۰ يا بيشتر از ۱۰۰ درايو ديسك كه تريليونها واحد بزرگ اطلاعاتي (بايتها) را فراهم مي نمايند. غيرعادي نمي باشند در كامپيوترهاي بزرگ درايو ديسك، شكل درايو ديسك و دسكهاي سخت را دارد.

اطلاعات ديسك و نوشتن و خواندن: هنگاميكه اطلاعات براي خواندن يا نوشتن در يك ديسك وجود دارد، در ابتدا لازم مي باشد كه مكانيزم دريافت بر روي تراك مناسبي قرار داده شود و سپس هد مناسب خوانده و نوشتن فعال شود به مكانيزم دريافت بايد آدرس محلي كه ثبت بر روي ديسك واقع شده داده شود. ديسك آدرس شماره تراك شماره هد خواندن و نوشتن و معمولا شماره ثبت بر روي تراك مثلا ركورد ۱، ركورد ۲، و غيره را تعيين مي نمايد. شكل ۴-۱۰ يك آدرس DASD را شرح مي دهد.

ثبت آدرس: سه روش اصلي براي توليد آدرسي كه DASD براي دريافت يك ركورد نياز دارد،‌ وجود دارد. اين روشها، مستقيم تركيب به صورت متوالي فهرست شده مي باشند.
آدرس مستقيم: در آدرس مستقيم كليد ثبت به عنوان آدرس عمل مي نمايد كليد بخش اطلاعاتي مي باشد كه ثبت يك فايل را تعيين مي نمايد. براي مثال كليد يك فايل بزرگ كارمندان شماره كارمندان مي باشد. اگر آدرس مستقيم براي توليد آدرس DASD در شكل ۴-۱۰ استفاده شده است شماره كارمندان ۲۰۹۰۷۰۰۳ مي باشد شماره به تنهايي براي توليد بخشهاي مورد نياز آدرس، به قسمتهايي كوچكتر تقسيم مي شود.

تركيب: محاسبه آدرس از طريق كليد امكان پذير مي باشد. آدرس توسط الگوريتمي كه يك طرح تركيب يا فرمول بي معادله ناميده مي شود براي توليد آدرس تغيير داده مي شود.

فهرست بندي متوالي: هنگامي كه فايلي به عنوان فهرست متوالي سازماندهي مي شود، ركوردها بر روي ديسك به صورت رديفي ثبت مي شوند. سيستم آدرس ديسك واقعي را كه نيمي از فايل در آن ذخيره مي شود يادآوري مي كند. سپس اين كليد هاي ثبت و آدرس ديسك مربوط به آنها در فايلي مجزا يا جدولي كه فهرست نام دارد قرار داده مي شوند نيمي از ركوردها ممكن است توسط درصد تعيين شود، براي مثال هر صد ركورد در فهرست شامل مي شود براي قرار دان ۷۴۵ ركورد، نياز داريم تا ركورد هفتم را در فهرست جستجو كنيم و سپس ديسك را توسط شروع با ركورد ۷۰۰ جستجو نماييم و ادامه دهيم تا به ركورد چهل و پنجم برسيم. در عصر قبل از پايگاه اطلاعاتي آناليز و برنامه ريزي سيستمها به ايجاد بهترين آدرس فايل و ساختارهاي فهرست اختصاص داده شده بودند. امروزه تنها گردانندگان پايگاههاي اطلاعاتي (DBA) وقت خود را بر روي بسياري از موارد مخصوصا در موارد تجاري صرف مي كنند.

كاربردهاي DASD:
DASD يك مديومي خوب از فايلي بزرگ مي باشد. يك فايل بزرگ يا مستر، تصويري ذهني از يكي از منابع شركت يا بخشهاي محيطي آن مي باشد. فهرست فايلهاي بزرگي وجود دارد مثلا فايلهاي بزرگ قابل دريافت و فايلهاي بزرگ خريدار را مي توان نام برد. فايلهاي بزرگ مي توانند در جهت توليد يك ركورد متداول از فعاليتهاي شركت جديد و امروزي شوند كاربرد خاص ديگري از DASD به عنوان مديوم ذخيره سازي ميانه مي باشد كه شامل اطلاعات نيمه پردازش شده اي مي باشد. DASD همچنان مي تواند به عنوان يك مديوم ورودي به روش نوار مغناطيسي استفاده شود. DASD براي ذخيره سازي تاريخي مناسب نيست زيرا دسته هاي ديسكي بسيار گرانتر از حلقه هاي نوار يا كاستهاي بزرگ مي باشند.

ديسكهاي فشرده:
در عصر كامپيوتر ديسكهاي مغناطيسي اثبات كرده اند كه همانند DASD غيرقابل رقابت مي باشند. تكنولوژي DASD جديد كه بهترين شانس را براي بودن به عنوان يك مديوم ذخيره سازي ثانوي دارد، ديسك فشرده مي باشد. يك ديسك فشرده (CD) كه همچنين ديسك ليزري يا ديسك نوري هم ناميده مي شود، اطلاعات را توسط تركيب لكه هاي كوچك بر روي سطح ديسك كه توسط يك نور ليزري ايجاد مي شوند، نشان مي دهد. لكه ها شكلي از گودالهاي سوخته يا كوبيده شده بر روي سطح ديسك را به خود مي گيرند. يك نور ليزري با شدت كمتر براي خواندن لكه ها استفاده مي شود مزيت اصلي ديسكهاي فشرده توان بالاي آنها مي باشد يك ديسك فشرده اينچي مي تواند تقريبا همانند يك ديسكت كامپيوتر كوچك، اطلاعات زيادي را ذخيره نمايد.

اولين ديسكهاي فشرده توان يك بار نوشتن را داشتند كه ورم worm ناميده مي شوند (نوشتن يك مرتبه، خواندن بسيار زياد) شما مي توانيد اطلاعات را بر روي تنها يك ديسك ثبت كنيد اما مي توانستيد اطلاعات را همان اندازه كه تمايل داشتيد بخوانيد. اصطلاح CD-ROM براي توصيف تكنولوژي worm ورم استفاده مي شود كه در ميان استفاده كنندگان از كامپوترهاي كوچك بسيار مشهود شده است. ورم براي ذخيره سازي تاريخي مناسب و ايده ال مي باشد زيرا نمي توانند تغيير داد شوند. در مدت اواخر سال ۱۹۸۰ ديسكهاي فشرده اي قابل ا ستفاده شدند كه مي توانستند پاك شوند و مجددا نوشته شوند

. اين دييسكها، ديسكهاي CD-ROM ناميده شدند. ديسكهاي CD-ROM مي توانند همانند ديسكهاي مغناطيسي استفاده شوند، اگر چه زمان دريافت آنها كندتر مي باشد. سرانجام ديسك فشرده مي تواند نوار مغناطيسي را به عنوان مديوم ذخيره سازي تايخي جايگزين نمايد. كليد براي ديسك فشرده كه جايگزيني ديسك مغناطيسي مي باشد. همان زمان دريافت مي باشد. تا افزايشي در سرعت صورت مي گيرد. شركتها ديسكهاي فشرده استفاده مي كنند. اطلاعاتي با فعاليت كم در واحدهاي ديسكي فشرده جا داده مي شوند و اطلاعات فعالتر در ذخيره ديسك مغناطيسي براي دريافت سريع نگهداري مي شود.

رابطه ذخيره سازي ثانوي با پردازش: دو روش عمده براي پرداش اطلاعات وجود دارد. پردازش مجموعه و پردازش متصل (تحت كنترل مستقيم واحد پردازش مركزي). پردازش مجموعه شامل نگهداري عمليات و پردازش آنها به صورت يكجا در محموعه ها مي باشند. پردازش متصل شامل پردازش عمليات به طور فردي، اغلب در زمانيكه آنها اتفاق مي افتند، مي شود. چون پردازش متصل عمليات تنظيم شده مي باشد اغلب واژه پردازش عمليات استفاده مي شود. چه چيزي نوع پردازش را تعيين مي كند؟‌ تقاضاي شركت آن را تعيين مي كند. اگر پردازش مجبور نباشد كه هنگاميكه عمليات اتفاق مي افتد انجام شود، پردازش مجموعه مي تواند انجام شود. فهرست اسامي كاركنان مثال خوبي از تقاضاهايي مي باشد كه به خود در پردازش مجموعه كمك مي نمايد.

پردازش مجموعه: شكل ۵-۱۰ يك سيستمي از يك نمودار گردش كار مي باشد كه پردازش مجموعه را توضيح مي دهد مصرف اين سيستم امروزي كردن سه فايل بزرگ مي باشد: فايل صورت موجودي فايل گزارشات فايل دريافت و فايل آناليز فروشها، نوعاً شركتها فايلهايشان را بر ا ساس كار روزانه تغيير مي دهند كه سيسكل روزانه ناميده مي شود. هنگاميكه يك فايل نوار مغناطيسي چديد مي شود، نوشتن ركوردهاي جديد عملي نمي باشد. در عوض يك نوار جديد شامل تمام ركوردهاي جديد نوشته شده مي باشد كلمات قديمي و جديد تمايز بين دو نوار را مشخص مي نمايند. فايل بزرگ اولي در شكل ۵-۱۰ فايل صورت موجودي مي باشد كه در رديف شماره شاخص واقع شده است شماره شاخص كليد مي باشد. چون ركورد عمليات بايد در رديف يكساني از فايل بزرگ موجود باشد، بنابراين آنها در مرحله ۱ ذخيره مي شوند و فايل به صورت موجودي شركت از مرحله ۲ مي باشد. مرحله ۳ و ۴ اطلاعات جديدي از فايل گزارشات قابل دريافت در اختيار قرار مي دهند و مرحله ۵ و ۶ آناليز فروش را در اختيار مي گذرانند. عيب اصلي پردازش مجموعه اين واقعيت مي باشد كه فايل تنها اطلاعات جديد سيكل را در اختيار قرار مي دهد. اين بدان معناست كه مديريت هميشه اطلاعات كاري و در دسترس براي توصيف سيستم فيزيكي ندارد.

پردزش متصل: پردازش متصل براي غلبه بر مشكلات فايلهاي فديمي،‌ گسترش يافته بود. پيشرفت عملي تكنولوژي كه پردازش متصل را ممكن ساخت، ذخيره سازي ديسك مغناطيسي بود. شكل ۶-۱۰ روش متصل يا مستقيم را براي امروزي كردن فايلهايي كه در مثال پردازش مجموعه يادآور شديم، توضيح مي دهد. هر عملياتي در برابر تمام فايلهاي بزرگ پردازش شده است در حاليكه اطلاعات كاري در ذخيره سازي اوليه مي باشد. ثبت صورت موجودي مناسب در ذخيره سازي اوليه خوانده شده است و با اظلاعات عمليات امروزي و جديد مي شود و سپس دوباره براي DASD نوشته مي شود. سپس ثبت و گزارشات قابل دريافت به همان روش جديد مي شوند و توسط ثبت آناليز فروش دنبال مي شود. همه سه فايل DASD قبل از عمليات بعدي، جديد و مدرن مي شوند.

سيستمهاي فوري: واژه فوري اغلب در ارتباط با يك سيستم كامپيوتري استفاده مي شود. شما ممكن است شنيده باشيد كه كسي مي گويد ما يك سيستم فوري داريم يا سيستممان فوري عمل مي كند. يك سيستم فوري سيستمي است كه سيستم فيزيكي را به روش مشابه كنترل مي نمايد. اين كار نيازمند پاسخگويي سريع كامپيوتر به حالتهاي سيستم فيزيكي مي باشد. براي مثال فرض كنيد كه شما مي خواهيد يك چك را براي پرداخت پول خريد يك مغازه بپردازيد و فروشنده از شما مي پرسد كه مي خواهد گواهينامه رانندگي تان را ببيند. فروشنده شماره گواهينامه را داخل پايانه شماره انداز چك كه به كامپيوتر متصل است،‌كليد مي زند و كامپيوتر يك چك اعتباري را انتقال مي دهد اگر اعتبار شما صحيح و درست باشد به شما اجازه داده مي شود تا خريد را انجام دهيد، و اگر نه شما دست خالي بر مي گرديد. كامپيوتر مشخص مي كدن كه آيا فروش صورت گيرد يا نه. كامپيوتر سيستم فيزيكي را كنترل مي كند. يك سيستم فوري، شكلي خاص از يك سيستم متصل مي باشد. سيستم متصل به منابعي رايج در دسترس قرار مي دهد و سيستم فوري آن توان را توسط استفاده از منبع تصوري براي تعيين عملكرد هاي سيستم فيزيكي گسترش مي دهد.

پيدايش عصر پايگاه اطلاعاتي: در مدت سالهاي اوايل عصر كامپيوتر استفاده كنندگان ملزم به استفاده از روشي بودند كه بر اساس آن اطلاعات بر روي مديوم ذخيره سازي ثبت شده بود. نوار مغناطيسي مجبور بود كه در زنجيره خود پردازش شود مشكل بود كه محتوايي از فايلهاي مجزا با هم تركيب شوند. بنابراين متخصصان اطلاعات روشهايي را براي حل مسائل به وجود آمده توسط روشي كه اطلاعات به طور فيزيكي سازماندهي شدند، جستجو كردند و تلاشهاي آنها منجر به يك سازماندهي معقول و منطقي شد. سازماندهي منطقي، اطلاعات را از چندين محل فيزيكي با يكذيگر تركيب مي كنند. براي مثال يك مدير، اطلاعات مربوط به يك گزارش را كه تركيبي منطقي دارند مشاهده مي كند حتي اگر ممكن است اطلاعات از فايلهاي مجزا گرفته شده باشد. به عبارت ديگر سازماندهي فيزيكي نگاه و ديدگاه كامپيوتر در مورد اطلاعات مي باشد. كار متخصصان اطلاعات فراهم كردن سازماندهي منطقي مورد نياز استفاده كنندگان بود. تكنيكهاي روبرو شدن اين نيازها توسط ابزار تركيب معقول و منطقي گسترده شده بودند.

تركيب معقول در يك فايل جداگانه: دو روش قادر مي باشند به انتخاب ركوردهايي از يك فايل جداگانه كه بر اساس خصوصيات ديگري از كليد پايه گذاري شده اند. دو روش، فايلهاي معكوس و فهرستهاي متصل ناميده مي شوند. هر دو روش به DASD نياز دارند.

فايلهاي معكوس: يك فايل معكوس به فايلي نگهداري شده در رديفي خاص مي باشد، اما يك فهرست متصل قادر مي سازد كه ركوردهايي از يك فايل در رديف ديگري انتخاب شوند. براي مثال يك مدير فروش ممكن است نخواهد كه ليست فروش فروشنده شماره ۲۳ را مشاهده نمايد. هر ركورد در فايل توسط كامپيوتر براي تعيين اينكه آيا آن ركورد فروشنده شماره ۲۳ است يا نه تخمين زده مي شود. بنابراين در اين صورت، اين ركورد براي چاپ گزارش انتخاب و استفاده مي شود. يك فايل، شامل هزاران ركورد مي باشد، اما هر ركورد در فايل مجبور است كه اسكن شود. اين روش بسيار غيرمؤثر و بي فايده بود.

متخصصان اطلاعات دريافتند كه آنها مي توانند يك فهرست را براي فايل بزرگ فروشندگان باز كنند كه تمام ركوردها را براي هر فروشنده مشخص مي نمايد. يك فهرست فايل معكوس كه اغلب يك فهرست ثانوي ناميده مي شود در شكل ۷-۱۰ توضيح داده شده است. هنگاميكه فهرست مورد نياز مي باشد، ذخيره ساز اوليه خوانده مي شود و برنامه ستون شماره فروشنده را اسكن مي كند (بررسي مي كند) براي پيدا كردن فروشنده شماره ۲۳ هنگاميكه رديف پيدا مي شود برنامه مي تواند شماره ركورد مورد نظر را اسكن نمايد. در اين مثال براي هر يك از خريداران فروشنده شماره ۲۳ كه از او خريد كرده اند يك ركورد وجود دارد. ركوردهاي مورد نياز مي توانند بدون جستجو در تمام فايل انتخاب شوند.

فهرستهاي متصل: تكنيك ديگر مي تواند نتايج يكساني را به دست آورد. فرض كنيد كه مديري مشابه همان قبلي مي خواهد گزارش يكساني را ببينيد، اما متخصصان اطلاعات مي خواهند كه از استفاده از يك فهرست براي دريافت سريعتر دور مي نمايند. يك ميدان مجزا به هر ركوردي در فايل بزرگ و فروشندگان اضافه مي شود، همان طور كه در شكل ۸-۱۰ تصوير آن آمده است. ميدان يك ارتباط يا يك فلش (نشانگر) را در بر مي گيرد كه تمام ركوردهاي براي فروشنده برابر مي شوند. فايلي كه ميدانهاي ارتباطي را شامل مي شود ليست ارتباطي ناميده مي شود. تنها ارتباطات براي فروشنده شماره ۲۳ در شكل نشان داده شده اند. برنامه ركوردهايي را توسط اسكن كردن هر ركورد در فايل انتخاب مي نمايد تا ركورد اول براي فروشنده شماره ۲۳ پيدا شود. ميدان ارتباطي در اولين ركورد مدير يا ارشد ناميده مي شود و آن ركورد به ركوردهاي بعدي را براي فروشنده شماره ۲۳ تعيين مي نمايد و ميدان ارتباطي اش ركورد سوم را نيز تعيين مي نمايد. ميزان ارتباطي در آخرين ركورد يك كد مخصوص را در بر مي گيرد كه به عنوان دنباله تعيين مي شود. فايلهايي معكوس و ليستهاي متصل، روشي را براي تركيب معقولانه تهيه مي نمايند. همچنين يك مشكل براي بدست آوردن نتايج يكساني بين فايلهاي چندتايي وجود دارد.

تركيب منطقي بين فايلها: در اواسط سال ۱۹۶۰(دهه ۶۰) الكتريكي عمومي زبان برنامه ريزي COBol را در جهت اطلاعات گرفته شده از فايلهاي چندتايي تغيير داد. ارتباطات براي ارتباط دروني يك فايل با فايل ديگر استفاده شده بودند. سيستم GE به صورت سيستم IDS مخفف ذخيره اطلاعات تركيبي بود ناميده شد و آن گام اول به سوي يك پايگاه اطلاعاتي تركيبي از فايلهاي چند تايي بود.

مفهوم كلي پايگاه اطلاعاتي: يك پايگاه اطلاعاتي، مجموعه تركيبي از اطلاعات كامپيوتري سازماندهي شده و ذخيره شده در روشي كه بازيافت را به آساني به دست مي آورد، مي باشد. وسايل ذخيره سازي دريافت مستقيم بايد استفاده شوند. شكل ۹-۱۰ نشان مي دهد كه بسياري از فايلهاي شركت مي توانند به طور معقولانه تركيب شوند. اين تركيب معقول ركوردها در فايلهاي چند تايي مفهوم پايگاه اطلاعاتي مي باشد. خطوط در شكل. تركيب معقول را نشان مي دهند. دو هدف نخستين دريافت پايگاه اطلاعاتي كه كاهش مشابه در فايلهاي چند تايي را شامل مي شود. اطلاعات مستقل توانايي به وجود آوردن تغييراتي در ساختار اطلاعاتي بدون تغيير برنامه هايي پردازش اطلاعات مي باشد. اطلاعات مستقل توسط قرار دادن اطلاعات مراجعه مي كنند. تغييرات ساختار اطلاعات تنها يك مرتبه در جداول به وجود مي آيند. هنگاميكه يك شركت مفهوم يك شركت مفهوم كلي پايگاه اطلاعاتي را تصويب هنوز هم مي توانند براي معرفي اجزاي اصلي پايگاه اطلاعاتي وجود داشته باشند، هر چند سازماندهي فيزيكي داده ها تحت تكلف استفاده كنندگان نمي باشد. ابزارهايي براي تركيب محتواي فايلها كه روابط منطقي دارند فراهم مي شوند.

ساختارهاي پايگاه اطلاعاتي: تركيب منطقي فايلها مي تواند آشكارا و بدون هيچ چون و چرايي بدست آيد.
روابط آشكار: فهرستهاي معكوس وميدانهاي مربوط، روابط مطلقي را بين اطلاعات تركيبي معقولانه در فايلي مشابه ايجاد مي كند يك روش براي تأسيس روابط مطلق بين ركوردهاي فايلهاي چندتايي ترتيب بندي ركورد ها و يك سلسله مرانب مي باشد اين يك ساختار مراتبي ناميده مي شود. در يك ساختار هر ركورد بر روي يك سطح مي تواند به ركورهايي چند تاي بر روي سطح پايين تر بعدي مربوط شود. يك ركوردي كه ركوردهاي مكمل دارد.

والد ناميده مي شود و ركوردهاي مكمل بچه ناميده مي شوند. نمودار در بالاي شكل ۱۰-۱۰ مثالي از ساختار مراتبي مي باشد. يك خصوصيت ويژه شكل ۱۰-۱۰ ميدانهاي ارتباطي مي باشد كه روابط آشكار را ايحاد مي نمايند. روابط توسط خطوط ظريفي كه بخشهاي داده را به هم متصل مي كنند، معرفي مي شوند يكبار شما يك ركوردي از فروشنده را به دست آوريد. (فروشنده شماره ۲۳) ارتباط موجودي در ركورد مي تواند شما را به ركورد ديگري كه به طور منطقي به فروشنده مربوط مي شود، هدايت نمايد. يك ميدان ارتباطي در ركورد دومي به ركورد دومي به ركورد سومي هدايت مي شود و به همين طريق ديگر ركوردها يك واكنش زنجيره اي را از ميان انواع فايلها به وجود مي آورند. اگر چه ساختار مراتبي گامي بزرگ را به سوي حذف محدوديتهاي فيزيكي معرفي مي نمايند. اما استفاده از روابط آشكار خسارتهاي نيز دارد. لازم و ضروري ميباشد كه گروهي از فايلها كه به طور منطقي با هم تركيب شده اند قبل از تشكيل پايگاه اطلاعاتي تعيين و مشخص نماييم. اين مسئله به مديريت نيازهاي مخصوص براي تركيب اطلاعات را كه قبلا تعيين نشده اند محدود مي كند.

روابط مطلق: ارتباط بين ركوردهايي كه به طور مطلق وجود نداشتند گسترش دادند. ميدانهاي ارتباطي ويژه شامل اين ركوردها نمي باشند. روش كدوديت. ساختار ارتباطي ناميده شده است و اين روش روابط مطلق را استفاده مي كند، روابطي كه مي تواند از اطلاعات موجود مطلق و مجزا باشد، فرض كنيد كه ما مي خواهيم (جدول اطلاعاتي را براي تهيه يك گزارش شماره ۱-۱۰ نشان داده شده اند. ما مي خواهيم در گزارشي فروشندگان را در حوزه شماره ۱، ليست نماييم كه شماره فروشندگان و نام آنها را نشان مي دهد. هر دو جدول مورد نياز مي باشند. جدول A، ابزاري را براي تعيين ركورد در حوزه شماره ۱ فراهم مي سازد و جدول B، نام فروشندگان را شامل مي شود. رابطه مطلق توسط شماره فروشندگان در هر جدول ايحاد مي شود. به اين صورت كه شماره هاي حوزه در جدول A و نام فروشندگان در جدول B تهيه شده است. مزيت بزرگ ساختار ارتباطي براي CBIS، انعطافي مي باشد كه آن در طرح و استفاده از پايگاه اطلاعاتي دارا مي باشد. استفاده كنندگان و متخصصان اطلاعاتي از نياز براي تعيين تمام نيازها اطلاعاتي قبل از به وجود آمدن پايگاههاي اطلاعاتي رها شده اند.

نرم افزار پايگاه اطلاعاتي: نرم افزاري كه تركيب منطقي بين فايلها را براي اينكه آيا مطلق يا آشكار هستند، يا نه، ايجاد مي كند و محافظت مي نمايد، سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي ناميده مي شود. (DBMS) IDS، اولبن مثال بود و آن توسط تلاشهاي زياد متصديان نرم افزار و سخت افزار ديگر دنبال شد. مثالهايي از DBMS كه ساختار مراتبي را استفاده كردند، IMS يا سيستم مديريت اطلاعات و سيستم اينتل ۲۰۰۰ Intel مي باشند. نوع ديگر ابداع DBMS خصوصيات نرم افراز ارتباطي را داشت. SQL/DS (زبان استفهامي ساختار / سيستم اطلاعاتي) و QBE (استفهام توسط مثال) از IBM و دانشمند انستيتو نرم افزار ارتباطي، همگي از جواب مساعد لذت بردند. در هممان زمان، تقريباً سال ۱۹۸۰ متصديان نرم افزار شروع به گسترش مجموعه هاي DBMS درجه پاييني براي كامپيوتر هاي كوچك سوپرماركتها كردند. اولين كامپيوتر كوچك كه بر اساس DBMS ساخته شده بود و تأثير زيادي را به وجود آورد كامپيوتر BASEII بوده در طول سالهاي اخير، گسترش DBMS در توليد كامپيوترهاي كوچك بازاري ساختاري ارتباطي متمركز شده است. دريافت ميكروسافت، مثالي از يك سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي ارتباطي از يك ميكروكامپيوتر مي باشد.

به وجود آوردن يك پايگاه اطلاعاتي: مثالي از يك سيستم مديريت پايگاه اطلاعاتي شامل سه مرحله اصلي مي باشد. اول شما اطلاعاتي را كه نياز داريد، مشخص و تعيين مي نماييد. دوم، اطلاعات را توصيف مي كنيد. سوم شما اطلاعات را داخل پايگاه اطلاعاتي وارد مي كنيد.

تعيين اطلاعات مورد نياز: تعريف اطلاعات مورد نياز گامي كليدي براي دستيابي به CBIS مي باشد. دو روش اصل وجود دارد: تنظيم پردازش و الگوي مهم.
روش تنظيم پردازش: هنگاميكه شركتها، روش تنظيم پردازش را انتخاب مي كنند، آنها مراحل موجود در شكل ۱۱-۱۰ را ادامه مي دهند. در ابتدا مشكل تعريف مي شود. سپس تصميمات لازم براي حل مسائل و مشكلات گرفته مي شوند و براي هر تصميم، اطلاعات مورد نياز توصيف مي شوند. بعداً پردازش لازم براي توليد اطلاعات تعين مي شود و سرانجام اطلاعاتي مورد نياز توسط پردازش مشخص مي شوند. روش تنظيم پردازش، همجنين روش تنظيم و تشخيص مشكلات نيز ناميده شده است و الگوي پردازش در ضميمه B توضيح داده شده است.

روش الگوسازي مهم: اگر چه روش تنظيم پردازش قادر بود كه اطلاعات مورد نياز هر سيستم را به روشي معقول تعريف نمايد ضعفي كه وجود دارد مشكلي ارتباط اطلاعات از يك سيستم، سيستم ديگر مي باشد. سيستمها نمي توانند به آساني، اطلاعات را تقسيم نمايند. اين ضعف توسط تعيين تمام اطلاعات مورد نياز شركت و سپس ذخيره آن اطلاعات در پايگاه اطلاعاتي مي باشد. اين علت منطقي روش الگوسازي مهم مي باشد. هنگاميكه يك شركت در الگوسازي اطلاعات مهمي درگير مي باشد. توصيف تمام اطلاعات شركت، الگوي اطلاعاتي مهم ناميده مي شود اين پردازش بالا و پايين كه در طول مدت طراحي استراتژيك براي منابع اطلاعاتي آغاز مي شود، در شكل ۱۲-۱۰ نشان داده شده است. ما الگوي اطلاعات يا داده ها را در ضميمه A و الگوي را در ضميمه C توضيح مي دهيم.