VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ

1. VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ Öğr. Gör. Murat ASLANYÜREK

2. Giriş Veritabanıkavramı ilk olarak 1980’li yıllardaortayaatılmışolmasınarağmen; günümüzdehemenhementümverikullanılanalanlardaVeritabanıYönetimSistemleri(VTYS) olmadanhiçbirşeyyapılamaz hale gelmiştir. Basitbir Web uygulamasından, devasakuruluşlarınağırverilerinekadar, günümüzdebirçokalandaveritabanıuygulamalarınaihtiyaçduyulmaktadır. İşletimsistemlerindensonra en popülerve en çokgelirgetirenyazılımlarVeritabanıYönetimSistemiYazılımlarıdır.

3. Günümüzde, birçokalandakiveriişlemlerindepekçokVeriTabanıYönetimSistemleriprogramlarıyaygınolarakkullanılmaktadır. Birbirindenfarklıisimleradıaltındaanılanbuprogramlariçinbirçoknesnebirbiriileaynıtemelişleviyerinegetirmekteolup, yaklaşıkolarakaynıteorileredayanarakçalışırlar.

4. Veritabanı, birkuruluşunuygulamaprogramlarınınkullandığıoperasyonelverilerinbütünüdür. VeritabanıYönetimSistemleri, verilerinfizikselhafızadakidurumlarını, kullanıcılarınerişimlerinidüzenleyensistemlerdir. İlişkiselVTYS’lergünümüzdeyaygınolarakkullanılmaktadır.

5. TEMEL VERİ TABANI KAVRAMLARI 1. VeriNedir? Verikelimesinintekilhali (datum) Latince’dengelmektedir. Veri, birkişininformülleştirmeyeveyakayıtetmeyedeğerbulduğuher türlüolayvefikiranlamındadır. Bilgisayardaveridepolanacağızaman, çoğunluklaveritabanıyönetimsistemlerikullanılarakgerçekleştirilir. Çünkübutip sistemlerdeyanlışverinindepolanmasınıve/veyaverininistenmeyenkişilerinkullanımınasunulmasınıengelleyenbirtakımimkânbulunmaktadır.

6. 2. VeriTabanıNedir? Veritabanı en geneltanımıyla, kullanımamacınauygunolarakdüzenlenmişverilertopluluğudur. Birbirleriyleilişkileriolanverilerintutulduğu, mantıksalvefizikselolaraktanımlarınınolduğubilgidepolarıdır. Veritabanlarıgerçektevarolanvebirbirleriyleilişkisiolannesneleriveilişkilerimodeller.

7. Veritabanı, birkuruluşunuygulamaprogramlarınınkullandığıoperasyonelverilerinbütünüdür (toplamıdır). Burada; “kuruluş”, birokul, üniversite, banka, birüretimşirketi, hastane, devletkuruluşu, vb. olabilir. “Operasyonelveri” birkuruluşunçalışabilmesi, işleyebilmesiiçinkullanılançokçeşitliverilerdir.

8. Örneğin; Ticaribirşirketiçinmüşteribilgileri, satışbilgileri, ürünbilgileri, ödemebilgileri, vb., okuliçinöğrencibilgileri, açılandersler, kimlerinkaydolduğu, öğretmenbilgileri, boşvedoluderslikler, sınavtarihleri, vb., hastaneiçin hasta bilgileri, doktorbilgileri, yataklarındolulukboşluğu, teşhis-tedavibilgileri, malibilgileri, vb …

9. Belirlibirkonuhakkındatoplanmışverilerbirveritabanıprogramıaltındatoplanır. İstenildiğindetoplananbilgilerintümüveyaistenilenözelliklereuyanlarıgörüntülenebilir, yazdırılabilirhattabilgilerdenyenibilgilerüretilerekbunlarçeşitliamaçlarlakullanılabilir.

10. 3. VeriTabanıYönetimSistemleri (VTYS) Nedir? VTYS, yenibirveritabanıoluşturmak, veritabanınıdüzenlemek, geliştirmekvebakımınıyapmakgibiçeşitlikarmaşıkişlemleringerçekleştirildiğibirdenfazlaprogramdanoluşmuşbiryazılımsistemidir. Diğerbirdeğişle; Veritabanlarınıkurmayı, yaratmayı, tanımlamayı, işletmeyivekullanmayısağlayanprogramlartopluluğuna“veritabanısistemi” ya da “veritabanıyönetimsistemi(VTYS) – data base management system (DBMS)” denir.

11. VTYS’lerfizikselhafızayıveveritiplerinikullanıcılaradınaşekillendiripdenetleyenvekullanıcılarınastandartbir SQL arayüzüsağlayarakonlarındosyayapıları, veriyapısı, fizikselhafızagibisorunlarlailgilenmekyerineverigiriş-çıkışıiçinuygunarayüzlergeliştirmelerineolanaksağlayanyazılımlardır.

12. VTYS’deverileritutmaküzerebirçoktürdenesnevebunesnelereerişimleridüzenlemeküzerekullanıcılar, roller vegruplaryeralır. Her birkullanıcının belli haklarıvardır. Bu haklar, kısıtlanabilir. Örneğinbirtabloya da programcığıbirkullanıcıkullanabilirkenbirbaşkasınınhaklarıveritabanıyöneticisitarafındankısıtlanmışolabilir.

13. 4. VeriModelineGöreVeritabanıYönetimSistemleri Yapısalolarakbütünveritabanlarıbirdeğildir. Veritabanlarıverilerisaklamave onlara erişme bakımından farklı tiplere ayrılır.

14. 4.1. HiyerarşikVeriTabanları : Bu veritabanı tipi, anabilgisayarortamlarındaçalışanyazılımlartarafındankullanılmaktadır. Bu türde en çokkullanılanyazılım, IBM tarafındançıkarılan IMS' dir. Uzunbirgeçmişesahipolmasınarağmen, PC ortamınauyarlananhiyerarşikveritabanlarıyoktur. Hiyerarşikveritabanları, bilgileribirağaç(tree) yapısındasaklar. Kök (Root) olarakbirkayıtvebukökebağlı dal (Branch) kayıtlarbu tip veritabanınınyapısınıoluşturur.

15. 4.2. AğVeriTabanları: Hiyerarşikveritabanlarininyetersizkalmasındandolayıbilimadamlarınınortakçalışmasısonucuortayakonulmuşbirveritabanıtürüdür. Ağveritabanlarıverileriağaçlarındaha da gelişmişhaliolangraflar (ağacınkendisideözelbirgraftır.) şeklindesaklarlar. Bu yapıen karışıkyapılardanbiridir.

16. 4.3. İlişkiselVeriTabanları: Edgar Frank CoddTarafındanGeliştirilmiştir. Bu sistemdeverilertabloşeklindesaklanır. Bu veritabanıyönetimsisteminde; verialışverişiiçinözelişlemlerkullanılır. Bu işlemlerdetablolaroperandlarolarakkullanılır. Tablolararasındailişkilerbelirtilir. Bu ilişkilermatematikselbağıntılarla (ilişkilerle) temsiledilir. Günümüzdehemenhementümveritabanıyönetimsistemleriilişkiselverimodelinikullanırlar. İlişkiselmodeli 1970 yılındaCoddönermiştir. Bu model, matematiktekiilişkiteorisine (“the relational theory”) dayanır. İlişkiselverimodelinde(Relational Data Model) verilerbasittablolarhalindetutulur. Tablolar, satırvesütunlardanoluşur

17. Ödev : DiğerbirVeritabanımodeliolan “NesneyeYönelikVeriTabanıModeli” niaraştırınız…

18. NedenVeriTabanıKullanılır Bilgisayarortamındaverisaklamaveerişimindegeçmiştengünümüzedeğişikyöntemlerveyaklaşımlarkullanılmıştır. BunlardanGelenekselYaklaşım (Dosya- İşlemSistemi) verileriayrıayrıdosyalardagruplamayadayanır. Verilerisaklamakiçinprogramlama dillerinde kullanılan sıralı (Sequential) ve rastgele (Random) dosyalama sistemlerigibi. Birbiriyleilgiliolanveaynıgrubadahilolanverilerbirdosyada, birbaşkagrubadahilolanveriler de başkabirdosyadatutulurdu.

19. GelenekselYaklaşımınbirçoksakıncasıvardırvebusakıncalarınberaberindegetirdiğisorunlarınüstesindengelebilmekiçin de VeriTabanıYaklaşımızamanlaGelenekselYaklaşımınyerinialmıştır. GünümüzdeverilerartıkVeriTabanıYaklaşımıilkesinegöre VTYS’ lerdetutulmaktaveişlenmektedir.

20. GelenekselYaklaşımın (Dosya - İşlemSistemi) Sakıncaları Veritekrarıveveritutarsızlığı Verininpaylaşılamaması Uygulamalardakiher yenigereksiniminvedeğişikliğinyalnızuzmankişiler tarafındankarşılanabilmesi Veriyeerişimveistenenveriyieldeetmegüçlükleri Karmaşıkverisaklamayapılarıveerişimyöntemlerinibilmezorunluluğu Bütünlük(integrity) sorunları Güvenlik, gizliliksorunları Tasarımfarklılıkları, standarteksikliği Yedekleme, yenidenbaşlatma, onarmagibiişletimsorunları

21. VeriTabanıYaklaşımınınYararları Ortakverilerintekrarınınönlenmesi; verilerinmerkezidenetimininve tutarlılığınınsağlanması Veripaylaşımınınsağlanması Fizikselyapıveerişimyöntemikarmaşıklıklarının, çokkatmanlımimarilerle kullanıcılardangizlenmesi Her kullanıcıyayalnızilgilendiğiverilerin, alışıkolduğukolay, anlaşılır yapılardasunulması Sunulançözümleme, tasarımvegeliştirmearaçlarıileuygulamayazılımı geliştirmeninkolaylaşması. Veribütünlüğüiçingerekliolanaklarınsağlanması, mekanizmalarınkurulması Güvenlikvegizliliğinistenilendüzeydesağlanması Yedekleme, yenidenbaşlatma, onarmagibiişletimsorunlarınaçözüm getirilmesi

22. VeriTabanıYönetimSistemlerininSağladığıYararlar - AynıverideğişikkişilerinPC’lerindeveyadeğişikbilgisayarlardatekrartekrartutulmaz; veritekrarı (“data redundancy”) azaltılırya da yokedilir. Veritutarlılığı (“data consistency”) : Aynıverinindeğişikyerlerdebirkaçkopyasınınbulunması “bakım” zorluğugetirir: biryerdegüncellenenbiradresbilgisibaşkayerdegüncellenmedenkalabilirvebu durum veritutarsızlığına (“data inconsistency”) yolaçar.

23. Veripaylaşımı / Eşzamanlılık (“concurrency”) : Veritabanıyönetimsistemi(VTYS) kullanılmadığıdurumlardaveriyesıralıerişimyapılır. Yanibirdençokkullanıcıaynıandaaynıveriyeerişemez. BirVTYS’deiseverinintutarlılığınıvebütünlüğünübozmadanaynıveritabanlarınasaniyedeyüzlerce, binlerceerişimyapılabilir.

24. Veribütünlüğü (“data integrity”): Birtablodanbiröğrencikaydısilinirse, öğrencivarolduğudiğertümtablolardansilinmelidir. Verigüvenliği (“data security”) : Verininisteyerekya da yanlışkullanımsonucubozulmasınıönlemekiçinçoksıkımekanizmalarmevcuttur. Veritabanınagirmekiçinkullanıcıadıveşifreylekorumanınyanısırakişilersadecekendileriniilgilendirentablolarıya da tabloiçindebelirlikolonlarıgörebilirler.

25. VeriBağımsızlığı (“data independence”) : Programcı, kullandığıverilerinyapısıveorganizasyonuileilgilenmekdurumundadeğildir. VERİ BAĞIMSIZLIĞI, VTYS’lerininen temelamaçlarındandır.

26. Bilinen VTYS Programları MS SQL Server: BirortavebüyükölçekliVTYS’dir. SQL’eeklentileryazmakiçinT-SQL’idestekler. Oracle: DahaçokyüksekölçekliuygulamalardatercihedilenbirVTYS’dir. SQL’eeklentileryapmakiçin PL/SQL geliştirilmiştir.

27. Sybase: BirortavebüyükölçekliVTYS’dir. SQL’eeklentileryazmakiçinT-SQL komutlarınıdestekler. Ülkemizdedahaçokbankacılıkvekamusalalanlardatercihedilmektedir. Informix: BirortavebüyükölçekliVTYS’dir.

28. MySQL: Genellikle Unix-Linux temelliWeb uygulamalarındatercihedilenbirVTYS’dir. Açıkkodbiryazılımdır. Küçük-ortaölçeklidir. Özellikle Web içingeliştirilmişbirVTYS’dirdenilebilir. Postrage SQL: Bu da MySQL gibiaçıkkodbirVTYS’dir.

29. MS Access: Çoklukullanıcıdesteğiyoktur. İşletimsistemininsağladığıgüvenlikseçeneklerinikullanır. Bununyanında belli sayıdakaydakadar (1000000 civarı) yada belli birboyutun (yaklaşık 25MB) altınakadarbirsorunçıkartmadankullanılabilecekbirküçükölçekliVTYS’dir. Advantage:TürkprogramcılartarafındangeliştirilenbirortavebüyükölçekliVTYS’dir.

30. DB/2: IBM’inframework’lereyönelikbüyükölçekliVTYS’dir.

31. GenelBilgi Bu dersnotundapopülerolan VTYS programlarınınisimleriyazılmıştır. Bunlarındışındadahabirçok VTYS programımevcuttur. VTYS’lerinAvrupagenelindekipazarpaylarıyaklaşıkolarakaşağıdalistelenmiştir. En büyükPazarpayıIBM(DB/2) ile Oracle arasındadır. Hemenarkasından MS SQL Server, Informix veSybase gelmektedir. Yenibaşlayanlariçin; hangiVTYS’yiöğrenmem en iyisiolursorusunuyanıtlamakgerekebilir. Ülkemizdeinsankaynaklarıaçısından en çokkalifiyeelamanaranan VTYS Oracle vearkasından da MS SQL Server gelmektedir.

32. IBM ....................... %37.8 Oracle .................... %26.3 Microsoft ................ %15.4 Informix ................. %3.2 Sybase ................... %3 Digerleri ................. %14.3 2001 yılındabiraraştırmayagöreAvrupaçapındaVTYS’lerininpazarpayları [kaynak: Gartner]

33. VTYS’lerinbirçoğuSQL’inkarşılayamadığıdurumlardakullanılmaküzereekprogramlamakomutlarıbarındırırlar. Bu işiçin MS SQL Server ve Sybase SQL Server Transact SQL (T-SQL) denilenkomuttakımlarınıiçerir. Oracle ise PL/SQL ilebuişeçözümgetirmiştir. Bu dillersayesinde Stored Procedure (saklıprosedürler), Trigger, Fonksiyongibiveritabanlarıiçinvazgeçilmezolannesneleryazılabilmektedir.

34. Projeve VTYS arasındakiilişki Herhangibirveritabanıprogramındaçalışmayabaşlanılmadanönce, yapılacakişeuygunveritabanıtasarımıyapılmalıdır. Bu işin en önemliaşamasıdır. Başlangıçtaiyitasarlanamayanbirveritabanı, ileridegeriyedönüşüolmayanverimsizbirbilgiyığınınadönüşebilir.

35. En basithaliileveritabanıtasarımında; hangitablolarınolacağı, butablolardahangialanlarınolacağı, tablolararasındakialanilişkilerininnelerolacağıvealanlaraaitözelliklerintanımlanmasıyapılır. Alan özelliklerindealanadı, alan tipi, alanınuzunluğu, alanınvarsayılandeğeri, bualanayazılacakverileringeçerlilikkoşullarınınbaşlangıçtatasarlanmasıgerekir.

36. Birprojedehangiveritabanınınseçileceği, projeninçapıileilgilibirkarardır. Aşağıdakisorularaverilecekcevaplarprojeninçapıkonusundakararvermedeyardımcıolurlar.

37. Projedekaçtablokullanılacak? Her birtabloda en fazlakaçsatıryeralabilir? (tablodakibilgisayısıdır) Projeyeaynıanda en fazlakaçkullanıcıbağlanacak? Projegünlükkaç transaction (INSERT-DELETE-UPDATE) gerçekleştirecek? Projeen fazla ne kadarlıkyerkaplayacak ne kadarlıkbirveritabanıdosyasına ihtiyaçduyulacak? Projeiçingüvenlik ne dereceönemli?