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無色の翼、鳥は何処に向かうのか?
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データベース概論のノート
2013-08-18-Sun  CATEGORY: 学習ノート
前のPCを少し引っ張り出したら、
DBについてのノートを書いてたの思い出して、
しかも新しいPCに移してなかったので、
こっちにのっけます。

まぁ、基礎部分のところのなので
別にあってもなくてもいいような内容ではあるのですが




[概論]
■データベース(DataBace)■
データの集合
プログラムやアプリケーション、ユーザの間で共有される
語源は1950年代アメリカの「軍事データ(Date)を集めた基地(Bace)」から

・プログラムから独立
・一括管理し、共有される
・特定規則による整理

▼プログラムから独立
昔はプログラム毎に専用のデータファイルが必要だった
 ⇒同じデータファイルが重複
 ⇒パス(ファイル保存場所)を変更すると、プログラムに影響
 ⇒プログラム変更すると、データファイルに影響

☆データベースで「データ」とプログラムを独立することによって、
 プログラムから影響を受けず、リソース(資源)の節約になる

▼一括管理し、共有される
データの信頼性、絶対性を確保するために一括管理

・一括管理でないと……
 「データ」を使用したい者同士で重複する
 変更すべき「データ」が複数個所になってしまう
 複数の同じ「データ」間で、情報に違いが発生する可能性がある

・一括管理ならば……
 どれだけ「データ」を使用したい者がいても、「データ」は常に一つ
 「データ」変更は一ヶ所だけで済む

☆共有
「データ」を使用したい人達に提供をするが、
「データ」自体の管理は各々のプログラムには行なわせない
プログラムから独立することによって、プログラムの制約から解放されて
一括管理によって「データ」の信頼性・絶対性を確保する
そして、その「データ」を多くのユーザで利用する

⇒「データ」を共有することが出来なければ、そもそもデータベースの意味がない

▼特定規則による整理
「データ」は単体では大きな意味を持たない。
多様な要素を結び合わせ、規則的に整理する
 ⇒情報システム

表構造、階層構造などそれぞれ規則によって整理
データはそうした規則によって管理されている
 ⇒データモデル

■情報システム■
データを意味ある情報として扱うシステム・仕組み
単体では意味のない「データ」に、多様な要素を結び付き
活用できる形「情報」にする。
また、「情報」を適切に保存・管理・流通する仕組み

「200」+「価格」+「ドル」+「教科書」
=「価格200ドルの教科書(意味ある情報)」

■データモデル(Data Model)■
データをどのような形で整理するかの雛形
階層型データモデル、ネットワーク型データモデル、リレーショナル型データモデルなどがある

■データベースサーバ(DataBase Server)■
データベースを保有し、クライアントからの要求に従って検索職理して結果を返すサーバ
クライアントはユーザとは限らず、アプリケーションソフトの場合もある
(ユーザがアプリケーションサーバを介した要求など)

・DBMS(データベース管理システム)が稼働しているサーバ
・クライアント/サーバ型では、データベースエンジンを指す

■データベースソフト(DataBase Soft)■
データベースを定義して管理、活用するためのソフトウェア。意味は広義。
ほとんどがLAN対応し、データベースファイルを共有ハードディスクに置き、
複数ユーザが同時使用可能

■データベースエンジン(DataBase Engine)■
データベースソフトの中で、データベースファイルに実際にアクセスし
検索・削除・更新など担当する機能
画面表示、フォーム作成、印刷などの機能は含まれない
通常、データベースソフトの一体化しているが、敢えて分ける場合もある

■データベース監視システム(DataBase Management System)■
データベースを管理し、アクセス要求に応じるソフトウェア。もしくはシステム
主な役割は、以下の三つ。管理上、他の機能も持つことも多い

▼ユーザ管理
 複数ユーザによる検索、更新作業を効率よく処理
 またデータに矛盾が起きないように管理

▼セキュリティ
 重要データへのアクセス制限。ユーザ毎の許可/制限を管理

▼バックアップ
 ハードウェアに障害が発生しても復旧

■データベースの定義とは?■
-----------------------------------------------
[ハードウェア]
共有ハードディスク (データ保存先)

-----------↑(アクセスして処理)--------------------
[ソフトウェア]

データベースソフト
DBMS(狭義・データベース管理)
データベースエンジン(狭義・データ検索)
-----------------------------------------------

■基幹系システム■
企業の情報システムのうち、業務内容と直接的に関わる
販売や在庫管理、財務などを扱うもの
業務やサービスの中枢となる重要なシステム
 ⇒日々のデータが蓄積

■情報系システム■
基幹系システムから取り出されたデータ(データウェアハウス)から
様々な角度から分析できるようにしたシステム
新規開発、業務提携などの意思決定をする役割のある経営陣の使うシステム
 ⇒過去のデータが蓄積

■データウェアハウス■
データベースの一種。
時系列に蓄積された大量の業務データ、
そのデータの中から各項目間の関連性を分析するシステム
語源は、「膨大なデータ格納する倉庫(ウェアハウス)」

■情報システム形態■
・プレゼンテーション層
 ユーザが直接操作する画面を提供(ユーザインターフェイス)

・ビジネス層
 データ検索や登録を要求したり、データ加工や複雑な計算処理を実行

・データ層
 データベースへ直接アクセス。データの読み書きを実行

■クライアントサーバシステム■
分散型コンピュータシステムの一つ
情報資源を集中管理するサーバと、サーバから提供されるサービスを受けるクライアントと
接続されたコンピュータネットワーク。
データベースの場合、データ層=DBサーバ、ビジネス層・プレゼンテーション層=クライアント

■WEBシステム■
データ層=DBサーバ、ビジネス層・プレゼンテーション層=WEBサーバ
WEBブラウザで表現できる限定されたユーザインターフェイスしか提供できない
低速レスポンス。WEBアプリケーションを改定しても、クライアントは再インストールの
必要がないので、コストは削減できる


-----------------------------------------------------------------
[データベースの種類]

■階層型データモデル■
親子関係を持つデータを階層型で管理
親は複数の子を持てる。子は一つの親しか持てない

■ネットワーク型データモデル■
親子関係のあるデータを相互に繋いだネットワーク構造で管理
親は複数の子を持てる。子は複数の親を持てる

■リレーショナル型データモデル■
データを「行」と「列」の二次元の表構造で管理
表同士で親子関係を持つ


-----------------------------------------------------------------
[リレーショナルデータベース]

■表■
「行(横ライン)」と「列(縦ライン)」で構成されるデータ収納場所

・格納されたデータの種類を表す「名前」を持つ
 リレーショナルデータベースには複数の表があり
 表の名前によって、各表を識別する
・「列」はデータ項目(例:社員コード、社員名など)
・「行」は一件のデータ(例:数値、名前など)
・「行」は重複しない値が入る「列」「主キー」で識別

■表の要素を表す用語■
表…テーブル、リレーション、関係
列…カラム、フィールド、属性、アトリビュート
行…ロー、レコード、組、タプル

■リレーションシップ■
二つの表との間で共通する「列」の値で、「参照する側(子)」と「参照される側(親)」が
親子関係を持つこと

■主キー■
表の「行」を識別するための「列」
重複しない一意の値でなければならない。
外部キーに参照される値を持つ

上記の例の中では、社員名は同姓同名の可能性もあるため、
社員コードが「主キー」として適切

■外部キー■
参照する親の主キーを持つ列
「主キー」は親であり、参照される側
「外部キー」は子であり、参照する側

■RDBMS:Relational DataBase Management System■
リレーショナルデータベースを管理するソフトウェア。
主なRDBMSは、Oracle Database(オラクル)やDB2(IBM)、
Microsoft SQL Server(マイクロソフト)などがある。

▼基本機能
・データ操作機能(データ検索、変更処理)
・同時実行制御機能(複数ユーザによる矛盾する処理を防止)
・障害復旧(バックアップ)
・機密保護機能(アクセス権の制御)

■SQL:Structured Query Language■
構造化照会言語。リレーショナルデータベースを操作するための言語。
ANSIおよびISOによって標準化されている

■SQLインジェクション(injection)■
データベースと連動したWEBサイトで
Databaseへの問い合わせや操作を行なうプログラムに
「パラメータとしてのSQL文の断片」を加えることによって
データベースを不正改竄したり、情報を入手する攻撃

■OUI:Oracle Database Installer■
Oracle Databaseのインストーラー
以下の機能を持ち、複雑なインストールが可能となる

▼OUI主要機能
・XMLベースのセントラル・インベントリ
 XML形式を使用しているため、サード・パーティのJavaアプリケーションは
 インストールされたソフトウェアに関する情報をインベントリに問合せできます
 下位互換性を保つために、セントラル・インベントリはバイナリ・バージョンも引き続き保守します

・既存のOracleホームのクローニング
 既存のOracleホームを別の場所にコピーし、新しい環境に合せてインストール構成を
 更新することにより調整できます。クローニングを使用すると、インストール後に
 インストールや構成を行うことなく標準設定を簡単に伝播できます

・クラスタ環境のサポートの向上
 Oracle Universal Installerでは、クラスタベースのインストールに
 関与するすべてのノードにインベントリをレプリケートするようになりました
 ユーザーは、インストールの一部であるクラスタ上の任意のノードから
 Oracle Universal Installerを起動できます
 ユーザーは、任意のノードから既存のソフトウェアをアップグレード
 または削除したり、パッチを適用できます

・真のサイレント機能
 キャラクタ・モード・コンソールでOracle Universal Installerを
 サイレント・モードで実行した場合は、UNIXでのXサーバーの指定や
 環境変数DISPLAYの設定が必要なくなります
 GUIクラスはインスタンス化されず、サイレント・モードは真のサイレントになります

・Oracle Universal Installerセッションをレスポンス・ファイルに記録する機能
 この機能を使用すると、成功したインストールの結果を複数のシステムに簡単に複製できます
 インストール時に選択したすべてのオプションが、結果として生成されるレスポンス・ファイルに保存されます

・正確なディスク領域計算
 Oracle Universal Installerでは、Oracle製品に必要なディスク領域の計算に、
 より正確な方法が使用されるようになりました。この機能により、
 インストール中にディスク領域が不足するリスクが減少します。

・インストール後に自動的に起動するソフトウェア
 一部のOracle製品は、インストールの直後にソフトウェアを自動的に
 起動する新機能を利用できるようになりました

・クリーンな削除とアップグレード
 削除では、すべてのソフトウェアが何も残らない状態まで完全に削除されます
 また、コンフィギュレーション・アシスタントおよびパッチ・セットに関連付けられている
 ファイルも完全に削除されます。Oracleホームも、インベントリとレジストリから削除されます

・統合された前提条件チェック
 インストール環境の準備状況を診断する前提条件チェック・ツールが提供されます
 前提条件チェックは、インストール・プロセスの一部として実行されますが
 別のアプリケーションとしても実行できます

・シングル・クリック・インストールのサポート
 基本構成の特定の製品についてシングル・クリック・インストールの実行を可能にする
 機能が用意されています。より多くのオプションを使用するための拡張モードもあります

※「Oracle Universal InstallerおよびOpatchユーザーズ・ガイド」参照
http://otndnld.oracle.co.jp/document/products/oracle11g/111/doc_dvd/server.111/E05707-05/oui1_introduction.htm

■リスナー■
Oracleクライアントからの「ネットワーク経由の接続要求」を処理する際に使用するシステム
サーバー側は、「ネットワーク経由の接続要求」をリスニングするプロセスを起動しておく必要がある
なお、リスナーでのセキュリティ対策については
基本的にはDMZおよびほかの社内ネットワークなどからの不正侵入などに対する有効な対策になる

Oracle Netのサーバ側プロセスはリスナーと呼ばれ、
デフォルトではサーバの$ORACLE_HOME/network/admin/listener.oraファイルで構成
構成には、次のツールを使用

▼リスナー構成ツール
・Oracle Enterprise Manager(OEM)の「ネットサービス管理」ページ
 Database Controlページから構成を行う
 Database Controlのホームページにて「一般」リージョンの
 「リスナー」→「関連リンク」リージョンの「ネットサービス管理」

・Oracle Net Manager
 GUIのJavaアプリケーションにて構成を行う
 UNIX環境の場合、「$ netmgr」で起動

・Oracle Net Configuration Assistant
 GUIのJavaアプリケーションにて構成を行う
 UNIX環境の場合、「$ netca」で起動

デフォルトで構成されているリスナーには次の特徴があります
・リスナー名:LISTENER
・ポート:1521

OEMの「ネットサービス管理」ページを使用する場合は
リスナー構成だけでなく、リスナー起動を行うことができます
コマンドラインからリスナーを起動するには
リスナー制御ユーティリティ(lsnrctl)を使用します

$ lsnrctl start [リスナー名]

デフォルトのリスナー名は「LISTENER」です
startだけでなく、stop(停止)やstatus(ステータス確認)なども
リスナー制御ユーティリティで実行できます

■DBCA(Oracle Database Configuration Assistant)■
Oracleのデータベースの作成、設定変更を行うGUIのツール
DBCAは$ORACLE_HOME/bin/配下にあるバッチファイルまたは
シェルを実行すると起動するjavaのプログラム

・データベースの作成/削除
・データベースのオプションの構成(オプションコンポーネントの追加インストール)
・テンプレートの管理
・自動ストレージ管理の構成
・ASMインスタンスの作成(10.1~11.1)
・OEM(Oracle Enterprise Manager)の構成
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