Файл: Курсовая работа по дисциплине Разработка и эксплуатация защищенных автоматизированных систем (наименование дисциплины).docx

---

2.2 Проектирование, реализация и защита базы данных создаваемой защищенной автоматизированной системы персональных данных

2.2.1 Проектирование логического уровня модели данных

В качестве метода проектирования базы данных (БД) решено использовать метод семантического моделирования данных (сущность-связь) в нотации IDEF1X, являющейся подмножеством SADT методологии. Инструментальным средством реализации метода семантического моделирования данных выбрано CASE-средство CA ERwin Data Modeler, в котором уровни представления модели данных разделены на логический и физический.

Логический уровень модели данных является универсальным и никак не связан с конкретной реализацией СУБД. Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами.

В CA ERwin Data Modeler различают 3 подуровня логического уровня модели данных, отличающиеся по глубине представления информации о данных:

1) ER-диаграмма – диаграмма «Сущность-связь»;

2) KB-модель – модель данных, основанная на ключах;

3) FA-модель – полная атрибутивная модель.

Полученные в результате исследования предметной области данные о сущностях и их определения представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Сущности и их определения

Имя сущности	Определение
Банк	Данные о банке, в котором проводится тестирование
Эксперт	Данные об эксперте, проводящем тестирование
Сотрудник	Данные о сотруднике, проходящем тестирование
Тестирование	Данные о тестировании
Вопрос	Банк вопросов для тестирования
Вариант_ответа	Варианты ответов к вопросам
Ответ_сотрудника	Ответ, который дал сотрудник
Результат	Результат тестирования сотрудника

---

Данные о выявленных связях между сущностями, полученные в результате многоаспектного анализа предметной области, отображены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Связи между сущностями

Родительская сущность	Дочерняя сущность	Имя связи	Тип связи	Семантика связи от родительской сущности к дочерней
Банк	Сотрудник	БАНК-СОТР	НИД 1:М	Направляет
Эксперт	Тестирование	ЭКСП-ТЕСТ	1:М	Проводит
Тестирование	Вопрос	ТЕСТ-ВОПР	НИД 1:М	Состоит из
Вопрос	Вариант ответа	ВОПР-ВАР_ОТВ	1:М	Содержит
Сотрудник	Ответ сотрудника	СОТР-ОТВ_СОТР	1:М	Дает
Вопрос	Ответ сотрудника	ВОПР-ОТВ_СОТР	1:М	Принимает
Тестирование	Результат	ТЕСТ-РЕЗ	1:М	Имеет
Сотрудник	Результат	СОТР_РЕЗ	НИД 1:М	Получает

На основе данных из этой таблицы была сформирована ER-диаграмма, представленная на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – ER-диаграмма базы данных тестирования

знаний кредитных инспекторов
Для определения первичных и внешних ключей сущностей в результате анализа предметной области были выявлены следующие основные закономерности:

1. 
   каждый банк обладает уникальным идентификатором;
   
2. 
   каждый банк может направлять сотрудников;
   
3. 
   каждый сотрудник обладает уникальным идентификатором;
   
4. 
   каждый эксперт обладает уникальным идентификатором;
   
5. 
   каждый эксперт проводит тестирование;
   
6. 
   каждый сотрудник проходит тестирование;
   
7. 
   каждое тестирование обладает уникальным идентификатором;
   
8. 
   тестирование состоит из вопросов;
   
9. 
   каждый вопрос обладает уникальным идентификатором;
   
10. 
    вопрос может содержать варианты ответа;
    
11. 
    каждый вариант ответа обладает уникальным идентификатором;
    
12. 
    сотрудник на каждый вопрос дает ответ;
    
13. 
    каждый ответ обладает уникальным идентификатором;
    
14. 
    каждое тестирование имеет результат;
    
15. 
    каждый сотрудник имеет результат тестирования;
    
16. 
    каждый результат обладает уникальным идентификатором.
    

---

Для каждой сущности были определены первичные ключи, на основе следующих требований:

1. 
   атрибуты первичного ключа не могут принимать неопределенных значений;
   
2. 
   атрибуты первичного ключа должны однозначно идентифицировать экземпляр сущности;
   
3. 
   количество атрибутов в первичном ключе должно быть минимальным.
   

В результате была сформирована KB-модель, которая представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – КВ-модель базы данных тестирования

знаний кредитных инспекторов
В таблице 2.3 отображены атрибуты выявленных ранее сущностей. Основные функциональные зависимости отражены в таблице 2.4.
Таблица 2.3 – Атрибуты сущностей

Имя сущности	Наименование атрибута	Ключ
Банк	id_банка	PK
	Название_банка
Сотрудник	id_сотрудника	PK
	Фамилия_сотрудника
	Имя_сотрудника
	Отчество_сотрудника
	Пол_сотрудника
	Телефон_сотрудника
	Email_сотрудника
	Дата_рождения_сотрудника
	Должность_сотрудника
	id_банка	FK

Окончание таблицы 2.3

Имя сущности	Наименование атрибута	Ключ
Эксперт	id_эксперта	PK
	Фамилия_эксперта
	Имя_эксперта
	Отчество_эксперта
	Телефон_эксперта
	Email_эксперта
Тестирование	id_тестирования	PK
	Название_тестирования
	Количество_вопросов
	Количество_попыток
	Минут_на_тест
	id_эксперта	FK
Вопрос	id_вопроса	PK
	Текст_вопроса
	Открытый_тип
	id_тестирования	FK
Вариант ответа	id_варианта_ответа	PK
	id_вопроса	FK
	Текст_ответа
	Правильность_ответа
Ответ сотрудника	id_ответа	PK
	id_сотрудника	FK
	id_вопроса	FK
	Текст_ответа
Результат	id_результата	PK
	id_сотрудника	FK
	id_тестирования	FK
	Текст_результата
	Дата_результата
	Номер_сертификата

---

Таблица 2.4 – Функциональная зависимость

Детерминанта	Функциональная часть
id_банка	Название_банка
id_сотрудника	Фамилия_сотрудника, Имя_сотрудника, Отчество_сотрудника, Пол_сотрудника, Телефон_сотрудника, Email_сотрудника, Дата_рождения_сотрудника, Должность_сотрудника
id_тестирования	Название_тестирования, Количество_вопросов, Количество_попыток, Минут_на_тест
id_вопроса	Текст_вопроса, Открытый_тип
id_ответа	Текст_ответа
id_варианта_ответа	Текст_ответа, Правильность_ответа
id_результата	Текст_результата, Дата_результата, Номер_сертификата

В результате на логическом уровне представления данных была сформирована FA-модель предметной области, представленная на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – FA-модель базы данных тестирования

знаний кредитных инспекторов

2.2.2 Проектирование физического уровня модели данных

Физическая модель данных, в отличии от логической, ориентирована на конкретную СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Поскольку стандартов на объекты БД не существует, физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД.

Различают два подуровня физического уровня модели данных:

• 
  Т-модель (Transformation Model) - трансформационная модель;
  
• 
  модель DBMS (Database-Management System) – модель СУБД.
  

Для построения трансформационной модели необходимо определить домены атрибутов сущностей, области их допустимых значений, а также типы данных. В таблице 2.5 отображены необходимые данные и примеры значений, используемые в базе данных. Домены определены в таблице 2.6.
Таблица 2.5 – Домены атрибутов сущностей

Шифр домена	Наименование домена	Определение домена	Тип данных	Пример значения
D1	Порядковый номер	Целое число, принимает уникальные значения	int	10
D2	Дата	ГГГГ-ММ-ДД, где ГГГГ – четыре цифры, год (от 0001 до 9999), ММ – две цифры, месяц (от 01 до 12), ДД – две цифры, число (от 01 до 31)	date	1970-01-01
D3	Дата	ГГГГ-ММ-ДД чч:мм:сс, где ГГГГ – четыре цифры, год (от 0001 до 9999), ММ – две цифры, месяц (от 01 до 12), ДД – две цифры, число (от 01 до 31), чч – две цифры, час (от 00 до 23), мм – две	datetime	1970-01-01 00:00:00

---