1.3 数据库系统的组成

数据库系统是数据库、硬件、软件和数据库管理员（DBA）的集合体。它是一个实际可运行的，按照数据库方式存储、维护及向应用系统提供信息或数据支持的计算机系统。该系统的目标是存储信息并支持用户检索和更新所需要的信息。

1. 数据库

数据库是计算机外存储器上按一定组织方式存储在一起的数据集合，是用来存储数据的。数据库中的数据相互关联且具有最小冗余度，可共享，具有较高的数据独立性，可确保数据的安全性和完整性。数据库本身不是独立存在的，它是数据库系统的一部分，在实际应用中，人们面对的是数据库系统。

2. 硬件系统

硬件系统是整个数据库系统的基础，它包括中央处理器、内存、外存、输入/输出设备、数据通道等硬件设备。数据库系统的数据量都很大，并且数据库管理系统的丰富功能使得它自身的规模也很大，因此整个数据库系统对硬件的要求较高，这些要求如下。

(1) 要有足够大的内存来存储操作系统、数据库管理系统的核心模块、数据缓存区和应用程序等。

(2) 要有大容量的、直接存取的外存来直接存储数据库和进行数据备份。

(3) 要有较强的通道能力来提高数据传送率。

3. 软件

数据库系统涉及的软件如下。

(1) 操作系统，用于支持数据库管理系统的运行。

(2) 数据库管理系统，是数据库系统的核心。

(3) 为特定应用环境开发的数据库应用系统。

(4) 以数据库管理系统为核心的应用开发工具，它是系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代等各种软件工具，为数据库系统的开发和应用提供了良好的环境。

操作系统和高级语言是计算机系统所配置的基本软件，是数据库系统工作中要涉及的。数据库管理系统是一组软件，是数据库系统的核心。应用程序通常是用高级语言来编写的，它描述了用户的应用需求。

4. 数据库管理员

数据库管理员（DataBase Administrator, DBA）是控制数据整体结构的人，负责数据库系统的正常运行。DBA可以是一个人，在大型系统中也可以是由几个人组成的小组。DBA承担创建、监控和维护整个数据库结构的责任。DBA的具体职责如下。

(1) DBA负责设计概念模型（决定存储什么关系）和物理模型（决定如何存储数据），即DBA决定数据库中的信息和内容，并参与数据库的设计。

(2) DBA负责确保数据库的安全性和完整性。DBA负责检测系统是否满足完整性约束，并确保不允许操作未授权的数据存取。一般来说，对于数据库的所有数据，不是每个人都能存取的。例如，学生成绩管理信息，对于学生来讲，他只有查询的权限，而没有修改的权限。DBA只把查询的权限赋给学生，就可实现这种安全与授权策略。

(3) DBA负责监控数据库的使用和运行，以及及时处理数据库运行过程中出现的问题。当系统发生故障时，DBA必须在最短时间内将数据库恢复到正确状态，并尽可能不影响或少影响计算机其他部分的正常运行。为此，DBA需要定义和实施适当的备份和恢复策略，如周期性地转储数据和维护日志文件等。

(4) DBA需要负责修改数据库。用户的需求是随时间的变化而变化的，DBA修改数据库并不断地改进数据库以保证它的性能能够适应用户的需求。