XML και σχεσιακές βάσεις δεδομένων: πλαίσιο αναφοράς και αξιολόγησης

• Main Author: Παλιανόπουλος, Ιωάννης
• Other Authors: Γαροφαλάκης, Ιωάννης
• Published: 2007
• Subjects: Σχεσιακά συστήματα βάσεων δεδομένων; Έγγραφο-κεντρικό; Δεδομένο-κεντρικό; Μέθοδοι αποθήκευσης; Ανάκτηση; Μετροπρόγραμμα; Ρυθμοαπόδοση; 005.756; XML; Relational database management systems; Document-centric; Data-centric; Storage methods; Retrieval; Benchmark; Throughput
• Online Access: http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/119

Η eXtensible Markup Language (XML) είναι εμφανώς το επικρατέστερο πρότυπο για αναπαράσταση δεδομένων στον Παγκόσμιο Ιστό. Αποτελεί μια γλώσσα περιγραφής δεδομένων, κατανοητή τόσο από τον άνθρωπο, όσο και από τη μηχανή. Η χρήση της σε αρχικό στάδιο περιορίστηκε στην ανταλλαγή δεδομένων, αλλά λόγω της εκφραστικότητάς της (σε αντίθεση με το σχεσιακό μοντέλο) μπορεί να αποτελέσει ένα αποτελεσματικό \"όχημα\" μεταφοράς και αποθήκευσης πληροφορίας. Οι σύγχρονες εφαρμογές κάνουν χρήση της τεχνολογίας XML εξυπηρετώντας ανάγκες διαλειτουργικότητας και επικοινωνίας. Ωστόσο, θεωρείται βέβαιο ότι η χρήση της σε επίπεδο υποδομής θα ενδυναμώσει περαιτέρω τις σύγχρονες εφαρμογές. Σε επίπεδο υποδομής, μια βάση δεδομένων που διαχειρίζεται την γλώσσα XML είναι σε θέση να πολλαπλασιάσει την αποδοτικότητά της, εφόσον η βάση δεδομένων μετατρέπεται σε βάση πληροφορίας. Έτσι, όσο οι εφαρμογές γίνονται πιο σύνθετες και απαιτητικές, η ενδυνάμωση των βάσεων δεδομένων με τεχνολογίες που φέρουν/εξυπηρετούν τη σημασιολογία των προβλημάτων υπόσχεται αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση στο παραπάνω μέτωπο. Αλλά ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος αποδοτικού χειρισμού των XML εγγράφων (XML documents); Με μια πρώτη ματιά η απάντηση είναι προφανής. Εφόσον ένα XML έγγραφο αποτελεί παράδειγμα μιας σχετικά νέας τεχνολογίας, γιατί να μη χρησιμοποιηθούν ειδικά συστήματα για το χειρισμό της; Αυτό είναι πράγματι μια βιώσιμη προσέγγιση και υπάρχει σημαντική δραστηριότητα στην κοινότητα των βάσεων δεδομένων που εστιάζει στην εκμετάλλευση αυτής της προσέγγισης. Μάλιστα, για το σκοπό αυτό, έχουν δημιουργηθεί ειδικά συστήματα βάσεων δεδομένων, οι επονομαζόμενες \"Εγγενείς XML Βάσεις Δεδομένων\" (Native XML Databases). Όμως, το μειονέκτημα της χρήσης τέτοιων συστημάτων είναι ότι αυτή η προσέγγιση δεν αξιοποιεί την πολυετή ερευνητική δραστηριότητα που επενδύθηκε για την τεχνολογία των σχεσιακών βάσεων δεδομένων. Είναι πράγματι γεγονός ότι δεν αρκεί η σχεσιακή τεχνολογία και επιβάλλεται η ανάγκη για νέες τεχνικές; Ή μήπως με την κατάλληλη αξιοποίηση των υπαρχόντων συστημάτων μπορεί να επιτευχθεί ποιοτική ενσωμάτωση της XML; Σε αυτήν την εργασία γίνεται μια μελέτη που αφορά στην πιθανή χρησιμοποίηση των σχεσιακών συστημάτων βάσεων δεδομένων για το χειρισμό των XML εγγράφων. Αφού αναλυθούν θεωρητικά οι τρόποι με τους οποίους γίνεται αυτό, στη συνέχεια εκτιμάται πειραματικά η απόδοση σε δύο από τα πιο δημοφιλή σχεσιακά συστήματα βάσεων δεδομένων. Σκοπός είναι η χάραξη ενός πλαισίου αναφοράς για την αποτίμηση και την αξιολόγηση των σχεσιακών βάσεων δεδομένων που υποστηρίζουν XML (XML-enabled RDBMSs). === The eXtensible Markup Language (XML) is obviously the prevailing model for data representation in the World Wide Web (WWW). It is a data description language comprehensible by both humans and computers. Its usage in an initial stage was limited to the exchange of data, but it can constitute an effective \"vehicle\" for transporting, handling and storing of information, due to its expressiveness (contrary to the relational model). Contemporary applications make heavy use of the XML technology in order to support communication and interoperability . However, supporting XML at the infrastructure level would reduce application development time, would make applications almost automatically complient to standards and would make them less error prone. In terms of infrastructure, a database able to handle XML properly would be beneficial to a wide range of applications thus multiplying its efficiency. In this way, as long as the applications become more complex and demanding, the strengthening of databases with technologies that serve the nature of problems, promises more effective confrontation with this topic. But how can XML documents be supported at the infrastructure level? At a first glance, the question is rhetorical. Since XML constitutes a relatively new technology, new XML-aware infrastructures can be built from scratch. This is indeed a viable approach and there is a considerable activity in the research community of databases, which focuses on the exploitation of this approach. In particular, this is the reason why special database systems have been created, called \"Native XML Databases\". However, the disadvantage of using such systems is that this approach does not build on existing knowledge currently present in the relational database field. The research question would be whether relational technology is able to support correctly XML data. In this thesis, we present a study concerned with the question whether relational database management systems (RDBMSs) provide suitable ground for handling XML documents. Having theoretically analyzed the ways with which RDBMSs handle XML, the performance in two of the most popular relational database management systems is then experimentally assessed. The aim is to draw a frame of report on the assessment and the evaluation of relational database management systems that support XML (XML-enabled RDBMSs).