Файл: Разработка и проектирование базы данных в Microsoft SQL Server.pdf
Добавлен: 22.05.2023
Просмотров: 2405
Скачиваний: 30
ВВЕДЕНИЕ
Современный мир информационных технологий невозможно представить в отсутствии баз данных. Они используются как в персональных компьютерах, так и в огромных вычислительных кластерах. При этом особый интерес представляют системы управления базами данных, поскольку с их помощью последние создаются, наполняются информацией и осуществляют выборку нужных данных.
В качестве объекта исследования данной работы выступают базы данных.
Предмет исследования: «Система управления базами данных MS SQL Server».
Целью данной работы является обзор современных баз данных на основе СУБД MS SQL Server 2012.
На основании поставленной цели сформулированы следующие задачи:
Проанализировать информации из литературных источников по теме исследования.
Классифицировать базы данных.
Провести обзор современных языка запросов SQL.
Рассмотреть архитектуру и особенности работы системы управления базами данных MS SQL Server.
Рассмотреть возможности среды Microsoft SQL Server Management Studio.
Создать базу данных в MS SQL Server.
Во время проведения исследования были задействована литература и научные статьи следующих авторов: Веймаер, Дэвидсон, Каратыгин
Объем фактического материала работы составляет 31 лист.
Структура курсовой работы состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.
В главе «Основные понятия современных баз данных» проведен обзор и анализ различных баз данных, проведена их классификация. Также тут рассмотрены реляционные базы данный и язык запросов SQL.
В главе «Обзор системы управления базами данных MS SQL Server» рассмотрены основные характеристики, история развития и архитектура системы управления базами данных Microsoft SQL Server . Отдельно описана среда Microsoft SQL Server Management Studio, которая поставляется вместе с MS SQL Server и служит для разработки и управления базами данных.
В главе «Разработка базы данных в Microsoft SQL Server » описана разработка практической части работы. На этом этапе созданы база данных «Сотрудники», которая позволяет хранить информацию о сотрудниках организации.
В заключении обобщается информация, описанная в курсовой работе и даются краткие выводы как по каждой из глав, так и по результатам выполненной работы в целом.
1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СОВРЕМЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ
1.1 Определение и основные понятия баз данных
База данных представляет собой структурированный набор информации, которая организована таким образом, что ее можно легко получить, управлять ею и обновлять.
Данные упорядочены по строкам, столбцам и таблицам и индексируются для облегчения поиска релевантной информации. Данные обновляются, расширяются и удаляются по мере добавления новой информации. Базы данных задействуют вычислительные ресурсы компьютера для создания и обновления самих себя, запроса данных, которые они содержат, и запуска приложений.
Компьютерные базы данных обычно содержат совокупность записей или файлов данных, таких как транзакции продаж, каталоги продуктов и запасы, а также профили клиентов.
Как правило, диспетчер баз данных предоставляет пользователям возможность контролировать доступ для чтения/записи, определять создание отчетов и анализировать использование. Некоторые базы данных обеспечивают соответствие ACID (атомарность, согласованность, изоляцию и долговечность), чтобы гарантировать совместимость данных и завершение транзакций [1].
Базы данных распространены в крупных вычислительных системах, но также присутствуют в небольших распределенных рабочих станциях и системах среднего уровня, таких как AS/400 IBM и персональных компьютерах.
Базы данных развиваются с момента их создания в 1960-х годах, начиная с иерархических и сетевых баз данных, в 1980-х годах с объектно-ориентированных баз данных и сегодня с базами данных SQL и NoSQL и облачными базами данных.
Базы данных можно классифицировать в соответствии с типом контента: библиографическим, полнотекстовым, цифровым и изображениями. При вычислении базы данных иногда классифицируются в соответствии с их организационным подходом. Существует множество различных типов баз данных, начиная от наиболее распространенного подхода, реляционной базы данных до распределенной базы данных, облачной базы данных или базы данных NoSQL [2].
1.2 Классификация баз данных
Реляционная база данных представляет собой набор элементов данных, организованных в виде формально описанных таблиц, из которых данные могут быть получены разными способами без необходимости реорганизации таблиц базы данных. Реляционная база данных была изобретена Е. Ф. Коддом в IBM в 1970 году.
Стандартный интерфейс пользователя и прикладной программы для реляционной базы данных - это язык структурированных запросов (SQL). Операторы SQL используются как для интерактивных запросов для информации из реляционной базы данных, так и для сбора данных для отчетов.
В дополнение к относительно легкому созданию и доступу, реляционная база данных имеет важное преимущество в том, что ее легко расширить. После создания исходной базы данных можно добавить новую категорию данных, не требуя изменения всех существующих приложений.
Реляционная база данных представляет собой набор таблиц, содержащих данные, помещенные в предопределенные категории. Каждая таблица (которая иногда называется отношением) содержит одну или несколько категорий данных в столбцах. Каждая строка содержит уникальный экземпляр данных для категорий, определенных столбцами. Например, типичная база данных ввода бизнес-заявки будет включать таблицу, описывающую клиента с столбцами для имени, адреса, номера телефона и т.д. В другой таблице описывается заказ: продукт, клиент, дата, цена продажи и т.д. Пользователь базы данных может получить представление о базе данных, которая соответствует его потребностям. Например, диспетчеру филиала может понравиться представление или отчет обо всех клиентах, которые купили продукты после определенной даты. Менеджер финансовых услуг в той же компании мог бы из тех же таблиц получить отчет о счетах, которые необходимо оплатить.
При создании реляционной базы данных вы можете определить диапазон возможных значений в столбце данных и дополнительные ограничения, которые могут применяться к этому значению данных. Например, диапазон потенциальных клиентов может содержать до десяти возможных имен клиентов, но ограничивается одной таблицей, что позволяет указывать только три из этих имен клиентов [3-5].
Определение реляционной базы данных приводит к таблице метаданных или формальным описаниям таблиц, столбцов, доменов и ограничений.
Другой тип - это распределенная база данных - это база данных, в которой ее части хранятся в нескольких физических местоположениях и в которых обработка распределяется между различными точками в сети.
Распределенные базы данных могут быть однородными или гетерогенными. Все физические местоположения в однородной распределенной системе баз данных имеют одно и то же базовое оборудование и запускают те же операционные системы и приложения баз данных. Аппаратные средства, операционные системы или приложения в гетерогенной распределенной базе данных могут быть разными в каждом из местоположений.
Облачная база данных - это база данных, оптимизированная или построенная для виртуальной среды, либо в гибридном облаке. Облачные базы данных обеспечивают такие преимущества, как способность оплачивать емкость и пропускную способность для каждого использования, а также обеспечивают масштабируемость по требованию и высокую доступность [6].
Облачная база данных также дает предприятиям возможность поддерживать бизнес-приложения в развертывании программного обеспечения как услуги.
Еще один тип базы данных - NoSQL полезны для больших объемов, распределенных данных.
Базы данных NoSQL эффективны для решения проблем с производительностью больших объемов данных, поскольку реляционные базы данных не созданы для этого. Они наиболее эффективны, когда организация должна анализировать большие куски неструктурированных данных или данных, которые хранятся на нескольких виртуальных серверах в облаке.
Элементы, созданные с использованием объектно-ориентированных языков программирования, часто хранятся в реляционных базах данных, но объектно-ориентированные базы данных хорошо подходят для этих элементов.
Объектно-ориентированная база данных организована вокруг объектов, а не действий, и скорее для данных, чем логики. Например, мультимедийная запись в реляционной базе данных может быть определяемым объектом данных, а не буквенно-цифровым значением.
Графовая база данных или база данных графов - это тип базы данных NoSQL, которая использует теорию графов для хранения, сопоставления и запросов. Графовые базы данных представляют собой в основном коллекции узлов и ребер, где каждый узел представляет собой сущность, и каждый ребро представляет собой соединение между узлами.
Этот вид базы данных становятся все более популярными для анализа взаимосвязей. Например, компании могут использовать базу данных графов для сбора данных о клиентах из социальных сетей [7,8].
1.3 Язык запросов SQL
SQL (язык структурированных запросов) - это стандартизованный язык программирования, используемый для управления реляционными базами данных и выполнения различных операций над ними них. SQL-сервер, первоначально созданный в 1970-х годах, регулярно используется администраторами баз данных, а также разработчиками, пишущими сценарии интеграции и аналитики данных, которые хотят настроить и запустить аналитические запросы.
Использование SQL включает в себя изменение таблицы базы данных и структур индексов; добавление, обновление и удаление строк данных; получение подмножеств информации из базы данных для приложений обработки транзакций и аналитики. Запросы и другие операции SQL принимают форму команд, написанных в качестве операторов. Обычно используемые операторы SQL включают в себя выбор, добавление, вставку, обновление, удаление, создание, изменение и усечение.
SQL стал стандартным языком программирования для реляционных баз данных после того, как они появились в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Также, как базы данных SQL, реляционные системы содержат набор таблиц, содержащих данные в строках и столбцах. Каждый столбец в таблице соответствует категории данных - например, имя клиента или адрес - в то время как каждая строка содержит значение данных для пересекающегося столбца [10-13].
В данной главе проведен обзор и анализ различных баз данных, проведена их классификация. Также тут рассмотрены реляционные базы данный и язык запросов SQL.
2 ОБЗОР СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ MS SQL SERVER
2.1 История создания MS SQL Server
Microsoft SQL Server - это система управления реляционными базами данных или RDBMS, которая поддерживает широкий спектр приложений для обработки транзакций, бизнес-аналитики и аналитики в корпоративных ИТ-средах. Это одна из трех ведущих в отрасли технологий баз данных, совместно с Oracle Database и IBM DB2 [14].
Как и другое программное обеспечение RDBMS, Microsoft SQL Server построен поверх SQL, стандартизованного языка программирования, который администраторы баз данных (DBAs) и другие ИТ-специалисты используют для управления базами данных и запроса данных. SQL Server привязан к Transact-SQL (T-SQL), реализация SQL от Microsoft, которая добавляет набор проприетарных расширений программирования в стандартный язык.
Исходный код SQL Server был разработан в 1980-х годах бывшей Sybase Inc., которая теперь принадлежит SAP. Sybase первоначально проектировала программное обеспечение для работы на Unix-системах и платформах миникомпьютера. Microsoft и Ashton-Tate Corp., затем ведущий поставщик баз данных для ПК, объединились для создания первой версии Microsoft SQL Server, предназначенной для операционной системы OS/2 и выпущенной в 1989 году.
После этого Ashton-Tate оставил этот проект, но Microsoft и Sybase продолжили свое сотрудничество до 1994 года, когда Microsoft взяла на себя все разработки и маркетинг SQL Server для своих собственных операционных систем. Microsoft также сделала программное обеспечение доступным для недавно выпущенной Windows NT. В 1996 году Sybase переименовала свою версию Adaptive Server Enterprise, оставив имя SQL Server в Microsoft [15-17].
2.2 Обзор архитектуры SQL Server
Как и другие технологии RDBMS, SQL Server в первую очередь строится вокруг структуры таблицы, которая соединяет связанные элементы данных в разных таблицах друг с другом, избегая необходимости избыточно хранить данные в нескольких местах в базе данных. Реляционная модель также обеспечивает ссылочную целостность и другие ограничения целостности для поддержания точности данных; эти проверки являются частью принципов атомарности, согласованности, изоляции и долговечности, которые в совокупности известны как свойства ACID и предназначены для обеспечения надежной обработки транзакций базы данных.