ความรู้เรื่องฐานข้อมูลเบื้องต้น
1. ระบบฐานข้อมูล (Database System)
หมายถึง ระบบที่รวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกันเข้าไว้ด้วยกันอย่างมีระบบมีความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลต่าง ๆ ที่ชัดเจน ในระบบฐานข้อมูลจะประกอบด้วยแฟ้มข้อมูลหลายแฟ้มที่มีข้อมูล เกี่ยวข้องสัมพันธ์กันเข้าไว้ด้วยกันอย่างเป็นระบบและเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถใช้งานและดูแลรักษาป้องกันข้อมูลเหล่านี้ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีซอฟต์แวร์ที่เปรียบเสมือนสื่อกลางระหว่าง
ผู้ใช้และโปรแกรมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ฐานข้อมูล เรียกว่า ระบบจัดการฐานข้อมูล หรือ DBMS (data base management system)มีหน้าที่ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลได้ง่ายสะดวกและมีประสิทธิภาพ การเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้อาจเป็นการสร้างฐานข้อมูล การแก้ไขฐานข้อมูล หรือการตั้งคำถามเพื่อให้ได้ข้อมูลมา โดยผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรับรู้เกี่ยวกับรายละเอียดภายในโครงสร้างของฐานข้อมูล
2. ข้อดีและข้อเสียของระบบฐานข้อมูล
ข้อดี
1) หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูล โดยข้อมูลเรื่องเดียวกันอาจมีอยู่หลายแฟ้มข้อมูล ซึ่งก่อให้เกิดความขัดแย้งของข้อมูลได้ (Inconsistency)
2) สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลรวมไว้ด้วยกัน เมื่อผู้ใช้ต้องการข้อมูลจากฐานข้อมูล ซึ่งเป็นข้อมูลที่มาจากแฟ้มข้อมูลที่แตกต่างกันจะทำได้ง่าย
3) สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลในลักษณะแฟ้มข้อมูล อาจทำให้ข้อมูลประเภทเดียวกันถูกเก็บไว้หลาย ๆ แห่ง ทำให้เกิดความซ้ำซ้อน (Reclundancy) การนำข้อมูลมารวมเก็บไว้ในฐานข้อมูล จะช่วยลดปัญหาความซ้ำซ้อนได้
4) รักษาความถูกต้อง ฐานข้อมูลบางครั้งอาจมีข้อผิดพลาดขึ้น เช่น การป้อนข้อมูลผิด ซึ่งระบบการจัดการฐานข้อมูลสามารถระบุกฎเกณฑ์เพื่อควบคุมความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้
5) สามารถกำหนดความเป็นมาตรฐานเดียวกันได้ เพราะในระบบฐานข้อมูลจะมีกลุ่มบุคคลที่คอยบริหารฐานข้อมูล กำหนดมาตรฐานต่าง ๆ ในการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะเดียวกัน
ข้อเสีย
1) มีต้นทุนสูง ระบบฐานข้อมูลก่อให้เกิดต้นทุนสูง เช่น ซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการจัดการระบบฐานข้อมูล บุคลากร ต้นทุน
ในการปฏิบัติงาน และ ฮาร์ดแวร์ เป็นต้น
2) มีความซับซ้อน การเริ่มใช้ระบบฐานข้อมูล อาจก่อให้เกิดความซับซ้อนได้ เช่น การจัดเก็บข้อมูล การออกแบบฐาน
ข้อมูล การเขียนโปรแกรม เป็นต้น
3) การเสี่ยงต่อการหยุดชะงักของระบบ เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในลักษณะเป็นศูนย์รวม (Centralized Database System ) ความล้มเหลวของการทำงานบางส่วนในระบบอาจทำให้ระบบฐานข้อมูลทั้งระบบหยุดชะงักได้
4) เสียค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากราคาของโปรแกรมที่ใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลจะมีราคาค่อนข้างแพง รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง คือ ต้องมีความเร็วสูง มี ขนาดหน่วยความจำและหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่มีความจุมาก ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในการจัดทำระบบการจัดการฐานข้อมูล
5) เกิดการสูญเสียข้อมูลได้ เนื่องจากข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูลจะถูกจัดเก็บอยู่ในที่เดียวกัน ดังนั้นถ้าที่เก็บข้อมูลเกิดมีปัญหา อาจทำให้ต้องสูญเสียข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลได้ ดังนั้นการจัดทำฐานข้อมูลที่ดีจึงต้องมีการสำรองข้อมูลไว้เสมอ
3. ระบบแฟ้มข้อมูล (File System)
หมายถึง สิ่งที่ผู้ใช้เกี่ยวข้องโดยตรง แต่มักไม่รู้ตัวเนื่องจากเป็นการอำนวยความสะดวกโดยระบบปฏิบัติการอย่างอัตโนมัติ ระบบแฟ้มเป็นฐานที่ทำให้เกิดการจัดการโปรแกรม และข้อมูลในทุกการดำเนินงานของระบบซอฟท์แวร์ที่เข้าควบคุมสื่อเก็บข้อมูล
4. ข้อดีและข้อเสียระบบแฟ้มข้อมูล
ข้อดี
1. เป็นวิธีที่เข้าใจง่าย เพราะการเก็บจะเรียงตาม ลำดับ
2. ประหยัดเนื้อที่ในการเก็บ และง่ายต่อการสร้าง แฟ้มใหม่
ข้อเสีย
1. เสียเวลาในการปรับปรุงในกรณีที่มีรายการ ปรับปรุงน้อยเพราะจะต้องอ่านทุกรายการจนกว่า จะถึงรายการที่ต้องการปรับปรุง
2. ต้องมีการจัดเรียงข้อมูลที่เข้ามาใหม่ให้อยู่ในลำดับ เดียวกันในแฟ้มข้อมูลหลักก่อนที่จะประมวลผล
5. โครงสร้างข้อมูลของระบบแฟ้มข้อมูล และฐานข้อมูล
1) บิต (Bit)
หมายถึง ระบบที่รวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกันเข้าไว้ด้วยกันอย่างมีระบบมีความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลต่าง ๆ ที่ชัดเจน ในระบบฐานข้อมูลจะประกอบด้วยแฟ้มข้อมูลหลายแฟ้มที่มีข้อมูล เกี่ยวข้องสัมพันธ์กันเข้าไว้ด้วยกันอย่างเป็นระบบและเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถใช้งานและดูแลรักษาป้องกันข้อมูลเหล่านี้ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีซอฟต์แวร์ที่เปรียบเสมือนสื่อกลางระหว่าง
ผู้ใช้และโปรแกรมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ฐานข้อมูล เรียกว่า ระบบจัดการฐานข้อมูล หรือ DBMS (data base management system)มีหน้าที่ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลได้ง่ายสะดวกและมีประสิทธิภาพ การเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้อาจเป็นการสร้างฐานข้อมูล การแก้ไขฐานข้อมูล หรือการตั้งคำถามเพื่อให้ได้ข้อมูลมา โดยผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรับรู้เกี่ยวกับรายละเอียดภายในโครงสร้างของฐานข้อมูล
2. ข้อดีและข้อเสียของระบบฐานข้อมูล
ข้อดี
1) หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลแบบแฟ้มข้อมูล โดยข้อมูลเรื่องเดียวกันอาจมีอยู่หลายแฟ้มข้อมูล ซึ่งก่อให้เกิดความขัดแย้งของข้อมูลได้ (Inconsistency)
2) สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลรวมไว้ด้วยกัน เมื่อผู้ใช้ต้องการข้อมูลจากฐานข้อมูล ซึ่งเป็นข้อมูลที่มาจากแฟ้มข้อมูลที่แตกต่างกันจะทำได้ง่าย
3) สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลในลักษณะแฟ้มข้อมูล อาจทำให้ข้อมูลประเภทเดียวกันถูกเก็บไว้หลาย ๆ แห่ง ทำให้เกิดความซ้ำซ้อน (Reclundancy) การนำข้อมูลมารวมเก็บไว้ในฐานข้อมูล จะช่วยลดปัญหาความซ้ำซ้อนได้
4) รักษาความถูกต้อง ฐานข้อมูลบางครั้งอาจมีข้อผิดพลาดขึ้น เช่น การป้อนข้อมูลผิด ซึ่งระบบการจัดการฐานข้อมูลสามารถระบุกฎเกณฑ์เพื่อควบคุมความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้
5) สามารถกำหนดความเป็นมาตรฐานเดียวกันได้ เพราะในระบบฐานข้อมูลจะมีกลุ่มบุคคลที่คอยบริหารฐานข้อมูล กำหนดมาตรฐานต่าง ๆ ในการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะเดียวกัน
ข้อเสีย
1) มีต้นทุนสูง ระบบฐานข้อมูลก่อให้เกิดต้นทุนสูง เช่น ซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการจัดการระบบฐานข้อมูล บุคลากร ต้นทุน
ในการปฏิบัติงาน และ ฮาร์ดแวร์ เป็นต้น
2) มีความซับซ้อน การเริ่มใช้ระบบฐานข้อมูล อาจก่อให้เกิดความซับซ้อนได้ เช่น การจัดเก็บข้อมูล การออกแบบฐาน
ข้อมูล การเขียนโปรแกรม เป็นต้น
3) การเสี่ยงต่อการหยุดชะงักของระบบ เนื่องจากข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในลักษณะเป็นศูนย์รวม (Centralized Database System ) ความล้มเหลวของการทำงานบางส่วนในระบบอาจทำให้ระบบฐานข้อมูลทั้งระบบหยุดชะงักได้
4) เสียค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากราคาของโปรแกรมที่ใช้ในระบบการจัดการฐานข้อมูลจะมีราคาค่อนข้างแพง รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง คือ ต้องมีความเร็วสูง มี ขนาดหน่วยความจำและหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่มีความจุมาก ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในการจัดทำระบบการจัดการฐานข้อมูล
5) เกิดการสูญเสียข้อมูลได้ เนื่องจากข้อมูลต่างๆ ภายในฐานข้อมูลจะถูกจัดเก็บอยู่ในที่เดียวกัน ดังนั้นถ้าที่เก็บข้อมูลเกิดมีปัญหา อาจทำให้ต้องสูญเสียข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลได้ ดังนั้นการจัดทำฐานข้อมูลที่ดีจึงต้องมีการสำรองข้อมูลไว้เสมอ
3. ระบบแฟ้มข้อมูล (File System)
หมายถึง สิ่งที่ผู้ใช้เกี่ยวข้องโดยตรง แต่มักไม่รู้ตัวเนื่องจากเป็นการอำนวยความสะดวกโดยระบบปฏิบัติการอย่างอัตโนมัติ ระบบแฟ้มเป็นฐานที่ทำให้เกิดการจัดการโปรแกรม และข้อมูลในทุกการดำเนินงานของระบบซอฟท์แวร์ที่เข้าควบคุมสื่อเก็บข้อมูล
ระบบแฟ้มประกอบด้วย 3 ส่วน คือ 1)รวมรวมแฟ้ม (Collection of Files) เก็บข้อมูลที่สัมพันธ์ให้ถูกอ้างอิงได้ในรูปแฟ้มข้อมูล 2)โครงสร้างแฟ้ม (Directory Structure) จัดการอำนวยการเข้าถึงแฟ้มและจัดกลุ่มอย่างเป็นระบบ 3)พาทิชัน (Partitions) ซึ่งแยกเป็นทางกายภาพ (Physically) หรือทางตรรก (Logically) ของระบบไดเรกทรอรี่ (Directory) โดยเนื้อหาในบทนี้จะกล่าวถึงแฟ้ม และโครงสร้างไดเรกทรอรี่ รวมถึงการป้องกันแฟ้ม จากการเข้าถึงในระบบ Multiple users และระบบ File sharing
วิธีการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้กันใน OS ทุกตัวคือ จัดเก็บข้อมูลเป็นแฟ้มข้อมูลหรือไฟล์ (file) ไฟล์คือสิ่งที่บรรจุข้อมูล,โปรแกรมหรืออะไรก็ได้ที่ผู้ใช้ต้องการรวบรวมไว้เป็นชุดเดียวกัน การอ้างถึงไฟล์หรือข้อมูลต่าง ๆ ภายในไฟล์ของโปรแกรม จะไม่มีความเกี่ยวข้องกับแอดเดรสของโปรแกรมใด ๆ ทั้งสิ้น OS มีโอเปอร์เรชั่นพิเศษที่เรียกว่า system call ไว้ให้โปรแกรมเรียกใช้ เพื่อให้สามารถจัดการงานที่เกี่ยวกับไฟล์ได้
4. ข้อดีและข้อเสียระบบแฟ้มข้อมูล
ข้อดี
1. เป็นวิธีที่เข้าใจง่าย เพราะการเก็บจะเรียงตาม ลำดับ
2. ประหยัดเนื้อที่ในการเก็บ และง่ายต่อการสร้าง แฟ้มใหม่
ข้อเสีย
1. เสียเวลาในการปรับปรุงในกรณีที่มีรายการ ปรับปรุงน้อยเพราะจะต้องอ่านทุกรายการจนกว่า จะถึงรายการที่ต้องการปรับปรุง
2. ต้องมีการจัดเรียงข้อมูลที่เข้ามาใหม่ให้อยู่ในลำดับ เดียวกันในแฟ้มข้อมูลหลักก่อนที่จะประมวลผล
5. โครงสร้างข้อมูลของระบบแฟ้มข้อมูล และฐานข้อมูล
1) บิต (Bit)
เป็นหน่วยข้อมูลที่มีขนาดเล็กที่สุด ซึ่งเป็นข้อมูลที่เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจและนำไปใช้งานได้ ได้แก่ เลข 0 และ เลข 1
2) ไบต์ (Byte) หรือ อักขระ (Character)
2) ไบต์ (Byte) หรือ อักขระ (Character)
ได้แก่ ตัวเลข หรือ ตัวอักษร หรือ สัญลักษณ์พิเศษ 1 ตัว เช่น 0,1…9,A, B,…Z ซึ่ง 1 ไบต์ จะเท่ากับ 8 บิต หรือ ตัวอักขระ 1 ตัว
3) ฟิลด์ (Flied) คือ
3) ฟิลด์ (Flied) คือ
อักขระ ตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไป รวมกันเป็น ฟิลด์ เช่น เลขประจำตัว ชื่อสกุล เป็นต้น
4) เรคคอร์ด (Record) คือ การนำเอาฟิลด์หลายฟิลด์และมีความสัมพันธ์มารวมกลุ่มกัน เช่น นักเรียนแต่ละคนจะมีข้อมูลที่เกี่ยวกับ ชื่อ สกุล อายุ เพศ เกรดเฉลี่ยฯลฯ โดยข้อมูลในลักษณะนี้คือ 1 เรคคอร์ดนั่นเอง
5) แฟ้มข้อมูล หรือ ไฟล์ ( Flies) คือ
5) แฟ้มข้อมูล หรือ ไฟล์ ( Flies) คือ
เรคคอร์ดหลายๆ เรคคอร์ดรวมกัน และเป็นเรื่องเดียวกันเช่น แฟ้มข้อมูลนักเรียนห้อง ม.1/1 จำนวน 50 คน ทุกคนจะมีข้อมูลเกี่ยวกับ ชื่อ สกุล เพศ อายุ เกรดเฉลี่ย ฯลฯ ซึ่งข้อมูลทั้งหมดนี้ของนักเรียนจำนวน 50 คนนี้ เรียกว่า แฟ้มข้อมูล
6) ฐานข้อมูล (Database)
คือ การเก็บรวบรวมไฟล์หรือแฟ้มข้อมูลหลายๆ ไฟล์ที่เกี่ยวข้องมารวมกัน
6. องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล
1) ข้อมูล
ข้อมูลจะต้องเป็นข้อมูลรวมและแบ่งปันกันได้ (Both Integrated and Shared) ข้อมูลรวม (Integrated) ในฐานข้อมูล หมายถึง อาจมีข้อมูลซ้ำซ้อนกันระหว่างแฟ้มต่าง ๆ น้อยที่สุ หรือเท่าที่จำเป็น เช่น แฟ้มข้อมูลชื่อ EMPLOYEE กับ ENROLLMENT
2) ฮาร์ดแวร์
ฮาร์ดแวร์ของระบบฐานข้อมูลประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ ที่เก็บข้อมูลสำรอง(Secondary Storage Volumes) เพื่อเก็บข้อมูลด้วยอุปกรณ์นำเข้า/ส่งออกข้อมูล(ดิสก์ไดร์ฟ), ตัวควบคุมอุปกรณ์, ช่องนำเข้า/ส่งออกข้อมูลตัวประมวลผลฮาร์ดแวร์หน่วยความจำหลัก ที่สนับสนุนการทำงานของระบบฐานข้อมูล
3) ซอฟต์แวร์
ซอฟต์แวร์ เป็นส่วนเชื่อมระหว่างผู้ใช้กับฮาร์ดแวร์
ซอฟต์แวร์ในที่นี้คือ ระบบจัดการฐานข้อมูล หรือระบบบริหารฐานข้อมูล (Database Management System : DBMS)
คือ การเก็บรวบรวมไฟล์หรือแฟ้มข้อมูลหลายๆ ไฟล์ที่เกี่ยวข้องมารวมกัน
6. องค์ประกอบของระบบฐานข้อมูล
1) ข้อมูล
ข้อมูลจะต้องเป็นข้อมูลรวมและแบ่งปันกันได้ (Both Integrated and Shared) ข้อมูลรวม (Integrated) ในฐานข้อมูล หมายถึง อาจมีข้อมูลซ้ำซ้อนกันระหว่างแฟ้มต่าง ๆ น้อยที่สุ หรือเท่าที่จำเป็น เช่น แฟ้มข้อมูลชื่อ EMPLOYEE กับ ENROLLMENT
2) ฮาร์ดแวร์
ฮาร์ดแวร์ของระบบฐานข้อมูลประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ ที่เก็บข้อมูลสำรอง(Secondary Storage Volumes) เพื่อเก็บข้อมูลด้วยอุปกรณ์นำเข้า/ส่งออกข้อมูล(ดิสก์ไดร์ฟ), ตัวควบคุมอุปกรณ์, ช่องนำเข้า/ส่งออกข้อมูลตัวประมวลผลฮาร์ดแวร์หน่วยความจำหลัก ที่สนับสนุนการทำงานของระบบฐานข้อมูล
3) ซอฟต์แวร์
ซอฟต์แวร์ เป็นส่วนเชื่อมระหว่างผู้ใช้กับฮาร์ดแวร์
ซอฟต์แวร์ในที่นี้คือ ระบบจัดการฐานข้อมูล หรือระบบบริหารฐานข้อมูล (Database Management System : DBMS)
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น