Komputer lepszy niż papier

Niełatwo dziś wyobrazić sobie sprawne zarządzanie jakąkolwiek działalnością biznesową bez szybkiego i niezawodnego dostępu do rozmaitych zestawień, list, sprawozdań, wykazów, rachunków itd. Papier, dawniej podstawowy nośnik informacji, coraz częściej zastępowany jest przez komputer, w przeszłości powszechnie nazywany "maszyną liczącą", w obecnych czasach traktowany jednak raczej jako "maszyna przechowująca".

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że zastąpienie papieru dyskiem komputera jest zadaniem banalnym - każdy dokument może przecież zostać przepisany do postaci elektronicznej za pomocą edytora tekstu (np. Microsoft Word) lub edytora arkuszy kalkulacyjnych (np. Microsoft Excel). Niestety, jedyną zauważalną korzyścią wynikającą z takiego podejścia będzie zastąpienie starej kserokopiarki przez nowoczesną drukarkę laserową, natomiast wszystkie dotychczasowe wady dokumentów papierowych, jak np. trudność wyszukiwania informacji, brak bezpieczeństwa danych, brak możliwości ich równoczesnego wykorzystywania przez wielu pracowników, nadal pozostaną barierą nie do pokonania. Okaże się, że kluczowe będzie poznanie odpowiedzi na pytanie: w jakiej formie zapisywać informacje na dysku komputera, aby wyraźnie usprawnić jakość funkcjonowania naszego biznesu?

Model

relacyjny

Jednym z najważniejszych kamieni milowych w historii informatyki była opublikowana w 1970 roku praca pt. "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks", autorstwa zmarłego przed kilkoma miesiącami Edgara F. Codda, za życia przez przyjaciół nazywanego "Ted". Propozycja Codda polegała na zastosowaniu tabelarycznej reprezentacji danych, w ramach której wszystkie informacje są rozbite pomiędzy wiele powiązanych ze sobą tabel w taki sposób, aby wyeliminować zbędne powtórzenia, a w każdym polu tabeli umieścić pojedynczą wartość. W języku fachowym, tabele nazywane są "relacjami", tabelaryczna reprezentacja danych nazywana jest "modelem relacyjnym", a zbiór wszystkich tabel zawierających nasze informacje - "relacyjną bazą danych". Każda tabela posiada niepowtarzalną nazwę, składa się z wierszy, nazywanych "rekordami", a każdy rekord jest zbiorem pojedynczych wartości, zapisanych w jego "polach". Wszystkie rekordy tabeli posiadają jednakową strukturę, tzn. jednakową liczbę i rozmiary pól. Użytkownik relacyjnej bazy danych zwykle nie zdaje sobie sprawy z tego, że wprowadzane przez niego informacje są rozcinane i rozkładane pomiędzy wiele tabel. Podczas odczytu informacji z bazy danych następuje automatyczne "sklejenie" wszystkich fragmentów w celu rekonstrukcji ich oryginalnej postaci.

Przykładowa baza

dla przykładowej firmy

W celu zilustrowania idei tabelarycznej reprezentacji danych rozważmy prosty przykład relacyjnej bazy danych przechowującej zamówienia składane w fikcyjnej firmie handlowej. Na rysunku przedstawiono wygląd przykładowych zamówień na towary oraz sposób ich reprezentacji w relacyjnej bazie danych. Każde zamówienie jest rozbite pomiędzy cztery tabele. Tabela o nazwie "Odbiorcy" przechowuje dane kontrahentów, którzy współpracują z naszą firmą. Każdemu kontrahentowi nadajemy numer identyfikacyjny, reprezentujący tego kontrahenta w pozostałych tabelach. Tabela o nazwie "Towary" przechowuje dane opisujące cały asortyment, jaki nasza firma oferuje w sprzedaży. Każdy towar również posiada numer identyfikacyjny, służący w innych tabelach do zapisu stosownych odnośników. Dwie najważniejsze tabele to "Zamówienia" i "Pozycje Zamówień", w których zapisujemy szczegółowe informacje związane z każdym złożonym zamówieniem jako całością oraz oddzielnie z każdą pozycją każdego zamówienia. Zwróćmy uwagę na sposób wykorzystania numerów identyfikacyjnych kontrahentów i towarów jako odnośników do rekordów znajdujących się w innych tabelach. Mimo że wszystkie pozycje naszych zamówień trafiły do wspólnej tabeli, to jednak powielenie w każdym rekordzie numeru oryginalnego zamówienia pozwala jednoznacznie zrekonstruować treść każdego zamówienia. Zauważmy, że żadne informacje w naszej przykładowej relacyjnej bazie danych nie są zapisane wielokrotnie - dzięki temu redukujemy rozmiar bazy danych na dysku oraz gwarantujemy spójność danych.Specjalny serwer dla bazy

Zwykle baza danych umieszczana jest na specjalnie do tego celu wyznaczonym komputerze, na którym oprócz samych informacji znajduje się również specjalizowane oprogramowanie, umożliwiające dostęp do bazy danych przez sieć komputerową. Oprogramowanie takie, nazywane serwerem bazy danych (np. Oracle), pracuje nieprzerwanie, aby w dowolnym momencie udostępnić użytkownikowi żądane przez niego informacje. Dzięki użyciu serwera bazy danych możliwy jest równoczesny, bezkolizyjny dostęp wielu użytkowników do wspólnych informacji. W tym celu każdy użytkownik korzysta z programu, który poprzez sieć komputerową "rozmawia" z serwerem bazy danych i przekazuje jemu rozkazy udostępnienia wybranych danych. Ta swoista konwersacja prowadzona jest w specjalnym języku, nazywanym SQL - Structured Query Language (czytany jako "es-ku-el", czasami jako "sikuel").

Bezpieczeństwo i porządek

Bardzo interesującą własnością serwera bazy danych jest nadzorowanie dostępu użytkowników do informacji przechowywanych w bazie danych. Realizując obowiązującą w firmie politykę bezpieczeństwa, serwer bazy danych sprawia, że każdy użytkownik widzi tylko taki fragment bazy danych, jaki jest mu niezbędny do realizacji zadań służbowych. Każda próba pobrania danych, do których użytkownik nie został uprawniony, kończy się odmową serwera i może zostać zarejestrowana w specjalnym dzienniku.

Serwer bazy danych odpowiada za ład i porządek w bazie danych. Nie pozwala na wprowadzanie danych, co do których istnieją przesłanki sugerujące wystąpienie błędu. Nie powiedzie się próba zapisania ujemnej pensji pracownika, wprowadzenia zamówienia z błędną nazwą towaru czy określenia niepoprawnej daty. Serwer gwarantuje także, że nie dojdzie do uszkodzenia bazy danych w wyniku potencjalnej awarii zasilania, awarii komputera lub dysku twardego. W przypadku gdy informacje przechowywane w bazie danych mają dla nas niezwykłą wartość, tę samą bazę danych powiela się na kilku komputerach, dzięki czemu awaria któregokolwiek z nich nie paraliżuje całej firmy.

Systemy relacyjnych baz danych, mimo że niedawno ukończyły trzydziesty rok "życia", wystarczająco udowodniły swoją wyjątkową przydatność w dzisiejszych zastosowaniach biznesowych. Podczas tych trzydziestu lat w świecie naukowym wielokrotnie pojawiały się konkurencyjne idee organizacji danych, np. obiektowe czy multimedialne bazy danych, bazy danych XML. Nigdy jednak użytkownicy nie odwrócili się od systemów relacyjnych, co zawdzięczamy zapewne wyjątkowemu dopasowaniu filozofii ich działania do biznesowego świata "tabelek", "rekordów" i "pól".