Giải chi tiết Tin học 11 định hướng THUD Kết nối mới bài 12: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và hệ cơ sở dữ liệu

Khởi động: Một CSDL lưu dữ liệu trên hệ thống máy tính dưới dạng các tệp có cấu trúc được thiết kế để nhiều ngưới dùng có thể cùng khai thác dữ liệu trong CSDL đó. Tuy nhiên không phải tất cả người dùng đều biết về cấu trúc các tệp lưu dữ liệu và tự viết chương trình khai thác dữ liệu. Theo em, có thể giải quyết vấn đề này như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

Lưu dữ liệu dưới dạng 1 phần mềm hệ thống quản trị mà ai cũng có thể dễ dàng khai thác.

1. Khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hoạt động 1: Để tạo ra, lưu trữ và sửa đổi một văn bản trên máy tính chúng ta cần một phần mềm sạo thảo văn bản. Để tạo ra và cập nhật một bảng điện tử chúng ta cần một phần mềm bảng tính. Theo em, một phần mềm hỗ trợ làm việc với các CSDL cần thực hiện được những yêu cầu nào dưới đây?

A. Cung cấp công cụ tạo lập CSDL.

B. Cập nhật dữ liệu và tự động kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu.

C. Hỗ trợ truy xuất dữ liệu.

D. Cung cấp giao diện để ai cũng có thể xem nội dung của các bảng dữ liệu một cách dễ dàng.

Hướng dẫn trả lời: 

B, C và D.

Phần mềm hỗ trợ làm việc với CSDL cần có các chức năng cập nhật dữ liệu và kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu, hỗ trợ truy xuất dữ liệu và cung cấp giao diện đơn giản để người dùng có thể xem nội dung của các bảng dữ liệu một cách dễ dàng. Ngoài ra, phần mềm còn cần cung cấp công cụ tạo lập CSDL để có thể thiết kế các bảng dữ liệu theo cấu trúc phù hợp.

Câu hỏi 1: Nêu những khó khăn trong việc khai thác CSDL nêu không có hệ QTCSDL.

Hướng dẫn trả lời: 

Những khó khăn trong việc khai thác CSDL nếu không có hệ QTCSDL là:

- Khó khăn trong việc lưu trữ dữ liệu: Một hệ thống lưu trữ dữ liệu không có hệ quản trị cơ sở dữ liệu sẽ phải tổ chức và lưu trữ dữ liệu một cách thủ công, điều này có thể dẫn đến việc lưu trữ dữ liệu không hiệu quả và khó khăn trong việc quản lý và truy xuất dữ liệu.

- Không có tính năng bảo mật: Các hệ thống lưu trữ dữ liệu không có hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể không có tính năng bảo mật, điều này dẫn đến việc dữ liệu không được bảo vệ và có thể bị đánh cắp hoặc thay đổi bởi các kẻ tấn công.

- Không có tính năng quản lý: Hệ thống lưu trữ dữ liệu không có hệ quản trị cơ sở dữ liệu sẽ không có tính năng quản lý dữ liệu, điều này làm cho việc quản lý dữ liệu trở nên khó khăn và không hiệu quả.

- Khó khăn trong việc truy xuất dữ liệu: Khi không sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu thì việc truy xuất dữ liệu trở nên phức tạp và khó khăn hơn do người dùng phải thực hiện các hoạt động lọc, sắp xếp và phân tích dữ liệu một cách thủ công.

- Không thể đồng bộ hóa dữ liệu: Khi không sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu, việc đồng bộ hóa dữ liệu giữa các ứng dụng khác nhau trở nên khó khăn và phức tạp hơn do không có tính năng đồng bộ hóa dữ liệu tự động như trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu.

Do đó để khai thác dữ liệu hiệu quả cần sử dụng một hệ quản trị cơ sở dữ liệu đáng tin cậy để giải quyết các khó khăn và đảm bảo tính hiệu quả và bảo mật của dữ liệu.

Câu hỏi 2: Tóm tắt các nhóm chức năng của hệ QTCSDL.

Hướng dẫn trả lời: 

a) Nhóm chức năng định nghĩa dữ liệu

+ Khai báo CSDL với tên gọi xác định. Một hệ QTCSDL có thể quản trị nhiều CSDL.

+ Tạo lập, sửa đối kiến trúc bên trong mỗi CSDL.

+ Nhiều hệ QTCSDL cho phép cài đặt các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu để có thể kiểm soát tính đúng đắn của dữ liệu.

b) Nhóm chức năng cập nhật và truy xuất dữ liệu hay là nhóm chức năng thao tác dữ liệu với các chức năng sau:

+ Chức năng cập nhật dữ liệu, CSDL sau khi được khởi tạo chưa có dữ liệu, cần phải nhập dữ liệu vào. Theo thời gian. do biến động của thề giới thực hoặc do sai sót khi nhập dữ liệu, đữ liệu trong CSDL không cởn đúng nữa. Hệ QTCSDL cần cung cấp các chức năng thêm, xoả, sửa dữ liệu.

+ Chức năng truy xuất dữ liệu theo những tiêu chí khác nhau.

c) Nhóm chức năng bảo mật, an toàn CSDL

+ Không phải mọi hệ QTCSDL đều cung cấp công cụ để mọi người có thể dễ dàng đọc nội đung các bảng dữ liệu. Dữ liệu cần được bảo mật, chỉ cung cấp cho người có thẩm quyền. Do vậy, nhiều hệ QTCSDL cung cấp phương tiện kiểm soát quyền truy cập dữ liệu.

+ Khi nhiêu người được truy cập đông thời vào CSDL sẽ nảy sinh ra vấn đề tranh chấp dữ liệu, chẳng hạn một người đang sửa trường dữ liệu của một bản ghi thì người kia ra lệnh xoá cả bản ghi. Trong những trường hợp như vậy, hệ QTCSDL cần cung cấp chức năng kiểm soát các giao dịch đề đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.

+ Hệ QTCSDL cung cấp các phương tiện thực hiện sao lưu đự phòng (backup) để đề phỏng các sự cố gây mất dữ liệu và khôi phục dữ liệu khi cần thiết.

2. Hệ cơ sở dữ liệu

Hoạt động 2: Khi lên mạng để tra cứu điểm thi vào lớp 10, thông thường trên màn hình chỉ yêu câu nhập vài dữ liệu tối thiểu, ví dụ sau khi nhập số báo danh gần như ngay lập tức em nhận được đầy đủ thông tin họ tên, trường lớp, điểm thi cùng kết quả xét tuyển. Vậy, ngoài CSDL điểm thi cần có những gì để có thể cung cấp cho em thông tin như vậy?

Hướng dẫn trả lời: 

Để cung cấp thông tin như vậy, ngoài CSDL điểm thi, hệ thống cần kết nối với các CSDL khác như CSDL học sinh, CSDL trường học, CSDL kết quả xét tuyển và có hệ thống liên kết để truy vấn dữ liệu giữa các CSDL này. Các CSDL này cần chứa thông tin về học sinh, trường học, các kết quả xét tuyển và có quan hệ chặt chẽ với nhau để có thể cung cấp thông tin đầy đủ và chính xác cho người dùng khi tra cứu điểm thi. Ngoài ra, hệ thống cần có các phần mềm hỗ trợ để truy vấn, lọc và hiển thị thông tin một cách nhanh chóng và dễ dàng cho người dùng.

Câu hỏi: Hệ QTCSDL và hệ CSDL khác nhau như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

Cơ sở dữ liệu chính là tập hợp các dữ liệu khác nhau được lưu vào máy tính theo một cấu trúc và logic nhất định. Còn hệ quản trị cơ sở dữ liệu chính là phần mềm dùng để tạo lập, tìm kiếm, lưu trữ,… cơ sở dữ liệu.

- Mục đích sử dụng: Hệ QTCSDL được thiết kế để xử lý các giao dịch và truy vấn dữ liệu của các ứng dụng doanh nghiệp, trong khi đó, hệ CSDL được sử dụng để quản lý các cơ sở dữ liệu của các ứng dụng khác nhau.

- Cấu trúc lưu trữ: Hệ QTCSDL sử dụng cấu trúc lưu trữ dạng bảng, trong khi đó, hệ CSDL có thể sử dụng nhiều cấu trúc lưu trữ khác nhau như bảng, cây, đồ thị, v.v.

- Khả năng xử lý: Hệ QTCSDL thường được thiết kế để xử lý các giao dịch với số lượng lớn và tần suất cao, trong khi đó, hệ CSDL có thể xử lý các truy vấn phức tạp và đáp ứng nhu cầu lưu trữ và truy xuất dữ liệu của các ứng dụng khác nhau.

- Độ tin cậy: Hệ QTCSDL thường được thiết kế để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và độ tin cậy của hệ thống trong khi xử lý các giao dịch, trong khi đó, hệ CSDL cũng cần đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và độ tin cậy của hệ thống nhưng có thể đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khác nhau.

3. Cơ sở dữ liệu tập trung và phân tán

Câu hỏi: Hệ CSDL tập trung và hệ CSDL phân tán khác nhau như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

*Hệ cơ sở dữ liệu tập trung:

- Toàn bộ CSDL được lưu ở một dàn máy tính (có thể bao gồm một hoặc nhiều máy được điều hành chung như một máy).

- Đặc trưng:

+ Dữ liệu được lưu trên máy tính trung tâm

+ Nhiều người dùng từ xa có thể truy cập CSDL.

- Phân loại:

+ Hệ CSDL cá nhân

+ Hệ CSDL trung tâm

+ Hệ CSDL khách chủ

*Hệ cơ sở dữ liệu phân tán:

- Dữ liệu không lưu trữ tập trung ở một máy mà được lưu trữ ở nhiều máy trên mạng và được tổ chức thành những CSDL con.

- Đặc trưng:

+ Dữ liệu có thể được lưu trữ ở nhiều CSDL con

+ Có thể sử dụng dữ liệu ở nhiều nơi để truy vấn.

- Phân loại:

+ Hệ CSDL thuần nhất

+ Hệ CSDL hỗn hợp.

Luyện tập

Luyện tập 1: Hãy lập danh sách các chức năng của hệ QTCSDL trong từng nhóm chức năng của hệ QTCSDL.

Hướng dẫn trả lời: 

a) Cung cấp môi trường tạo lập cơ sở dữ liệu

b) Cung cấp môi trường cập nhật và khai thác dữ liệu

c) Cung cấp công cụ kiểm soát, điều khiển truy cập vào cơ sở dữ liệu

Luyện tập 2: Hãy phân tích điểm mạnh và đểm yếu của CSDL phân tán so với CSDL tập trung.

Hướng dẫn trả lời: 

*CSDL tập trung

– Toàn bộ CSDL được lưu ở một dàn máy tính (có thể bao gồm một hoặc nhiều máy được điều hành chung như một máy).

– Đặc trưng:

+ Dữ liệu được lưu trên máy tính trung tâm

+ Nhiều người dùng từ xa có thể truy cập CSDL.

– Phân loại:

+ Hệ CSDL cá nhân

+ Hệ CSDL trung tâm

+ Hệ CSDL khách chủ

*CSDL phân tán

– Dữ liệu không lưu trữ tập trung ở một máy mà được lưu trữ ở nhiều máy trên mạng và được tổ chức thành những CSDL con.

– Đặc trưng:

+ Dữ liệu có thể được lưu trữ ở nhiều CSDL con

+ Có thể sử dụng dữ liệu ở nhiều nơi để truy vấn.

– Phân loại:

+ Hệ CSDL thuần nhất

+ Hệ CSDL hỗn hợp

Vận dụng

Vận dụng 1: Cho ví dụ về một hệ CSDL trên thực tế, chỉ rõ những thành phần của nó.

Hướng dẫn trả lời: 

Một ví dụ về hệ CSDL trên thực tế là hệ thống quản lý khách hàng của một công ty. Hệ thống này bao gồm các thành phần sau:

- Cơ sở dữ liệu: Là nơi lưu trữ tất cả thông tin về khách hàng, bao gồm tên, địa chỉ, số điện thoại, email, lịch sử mua hàng, thông tin tài khoản,...

- Giao diện người dùng: Làm nhiệm vụ cho phép người dùng truy cập vào hệ thống và thao tác với dữ liệu. Giao diện này có thể là một trang web hoặc một ứng dụng trên điện thoại.

- Hệ thống bảo mật: Đảm bảo an toàn cho dữ liệu trên hệ thống bằng cách xác thực người dùng và giới hạn quyền truy cập.

- Hệ thống xử lý dữ liệu: Làm nhiệm vụ lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu và hiển thị cho người dùng, đồng thời cập nhật dữ liệu mới vào cơ sở dữ liệu khi người dùng thực hiện các thao tác thay đổi.

- Hệ thống phân tích dữ liệu: Cung cấp cho người quản lý các công cụ phân tích, thống kê để giúp đưa ra các quyết định quản lý thông minh và hiệu quả.

Tất cả các thành phần này hoạt động cùng nhau để tạo nên một hệ thống quản lý khách hàng hoàn chỉnh, giúp công ty quản lý thông tin khách hàng một cách chính xác và nhanh chóng.

Vận dụng 2: Hãy tìm hiểu qua Internet tên một số hệ quản trị CSDL quan hệ thông dụng.

Hướng dẫn trả lời: 

Hệ CSDL Oracle. Là một DBMS thương mại. ...

Hệ CSDL MySQL. Là một hệ quản trị CSDL thương mại khác, sử dụng mã nguồn mở. .

Hệ CSDL Microsoft SQL Server. ...

Hệ quản trị CSDL Microsoft Access.