Файл: Методология баз данных.odt

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 160

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Республики Адыгея «Красногвардейский аграрно-промышленный техникум»КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: «Методология баз данных»Выполнил:студент 3 курса, гр. ПСКочетков.Р.А.C.Красногвардейское2023СодержаниеВведение 1 Основные сведения 1.1 Автоматизированная информационная система 1.2 Назначение и основные компоненты системы баз данных2 Распределение баз данных2.1.Мультибазовые системы2.2Преимущества и недостатки распределенных СУБД3 Методология инфологического проектирования централизованных реляционных баз данных3.1Проектирование распределенных реляционных баз данных3.2Распределение данных3.3ФрагментацияВведениеРазвитие средств вычислительной техники и информационных технологий обеспечило возможности для создания и широкого применения автоматизированных информационных систем (АИС) разнообразного назначения. Разрабатываются и внедряются информационные системы управления хозяйственными и техническими объектами, модельные комплексы для научных исследований, системы автоматизации проектирования и производства, всевозможные тренажеры и обучающие системы. Различают АИС, основанные на знаниях, и АИС, основанные на данных. К первым можно отнести, например, экспертные системы (ЭС), интеллектуальные системы поддержки принятия решений (СППР) и т.п. Ко вторым – всевозможные прикладные системы, которые сейчас активно используются и на предприятиях, и в учреждениях. Такие прикладные системы применяются очень широко, и в рамках данного курса наше внимание будет сосредоточено именно на системах, которые основаны на данных. Существуют две основные предпосылки создания таких систем: 1. Разработка методов конструирования и эксплуатации систем, предназначенных для коллективного использования. 2. Возможность собирать, хранить и обрабатывать большое количество данных о реальных объектах и явлениях, то есть оснащение этих систем "памятью". Массив данных общего пользования в системах, основанных на данных, называется базой данных. База данных (БД) является моделью предметной области информационной системы.
1. Основные сведения1.1 Автоматизированная информационная система.Под автоматизированной информационной системой (АИС) будем понимать совокупность программно-аппаратных средств, предназначенных для автоматизации деятельности, связанной с хранением, передачей и обработкой информации. АИС, основанная на базе данных, служит для сбора, накопления, хранения информации, а также её эффективного использования для различных целей. Информация представляется в виде данных, хранимых в памяти ЭВМ. При проектировании АИС, с одной стороны, решается вопрос о том, какие сведения и для каких целей будут содержаться в системе, с другой – как соответствующие данные будут организованы в памяти ЭВМ и как они будут обрабатываться при эксплуатации АИС. – 9 – По сферам применения и правилам организации различают два основных класса АИС, основанных на базе данных: информационно-поисковые (ИПС) и системы обработки данных (СОД). ИПС ориентированы, как правило, на извлечение подмножества хранимых данных, удовлетворяющих некоторому поисковому критерию. Пользователя ИПС интересуют, в основном, сами извлекаемые из базы данных сведения, а не результаты их обработки. Примером ИПС является любая справочная служба: к ней обращаются с запросом и получают в результате те данные, которые удовлетворяют этому запросу. Обращения пользователя к СОД чаще всего приводят к обновлению данных. Вывод данных может вовсе отсутствовать или представлять собой результат программной обработки хранимых сведений. Пример СОД – банковские системы, осуществляющие открытие/закрытие счетов, пересчёт вкладов в зависимости от процентов, приём/снятие сумм и т.п. В зависимости от характера информационных ресурсов, с которыми имеют дело АИС, их подразделяют на документальные и фактографические системы. На практике используются также системы комбинированного типа. Фактографические АИС хранят сведения об объектах предметной области, их свойствах и взаимосвязях. Сведения о каждом объекте могут поступать в систему из множества различных источников. Кроме поиска и модификации данных, фактографические системы поддерживают статистические функции (нахождение суммы, минимума, максимума и т.п.). Фактографические АИС обычно принадлежат к классу систем обработки данных. В документальной системе объект хранения – документ, который содержит информацию, относящуюся к определённой предметной области. Это могут быть графические изображения (например, географические карты); информация на естественном языке (монографии, тексты законодательных актов, научные отчёты и т.п.); звуковая информация (например, мелодии для системы, хранящей фонотеку) и т.д. Для обработки данных не важно, какие сведения хранятся в документах. Обычно (но не всегда) документальные АИС реализуются в виде информационно-поисковых систем (ИПС). Основные компоненты документальной ИПС: – программные средства; – поисковый массив документов; – средства поддержки информационного языка системы. Программные средства ИПС служат для организации управления данными (ввода, хранения, защиты, поиска и выдачи). Поисковый массив документов в ИПС обычно называется базой данных. Он представляет собой набор ссылок на документы (или их описаний), хранящий основную информацию о документах и организованный так, чтобы обеспечить быстрый поиск документов. Описание документа зависит от предметной области и состоит из значений атрибутов, характеризующих содержание документа. Например, для БД географических карт это могут быть координаты и масштаб, а для БД законодательных актов – тип документа (закон, постановление и др.), дата принятия, область действия и т.п.
1.2 Назначение и основные компоненты системы баз данныхВ системе баз данных выделяют четыре основных компонента:

  • данные;

  • аппаратное обеспечение;

  • программное обеспечение;

  • пользователи.
Данные. Различают 2 типа СУДБ: однопользовательские и многопользовательские. Основная задача многопользовательской системы обеспечить работу пользователю как в однопользовательской системе. Мы будем рассматривать данные только в многопользовательских системах. Данные в системе БД являются интегрированными и общими. Интегрированные данные подразумевают возможность представлять БД как объединение нескольких файлов данных, полностью или частично не перекрывающихся. Общие данные подразумевают возможность использования отдельных областей данных в БД несколькими отдельными пользователями отдельно.Для упрощения мы будем предполагать, что все данные хранятся в одной БД (но возможно в нескольких файлах).БД состоят из некоторого набора постоянных данных, которые используются прикладными программами.Обычно данные, хранящиеся в БД, называются постоянными (хотя они недолго могут оставаться такими). «Постоянные» - по отношению к другим данным: промежуточным, входным, выходным. Входные данные – это информация, передаваемая системе (обычно с терминала или рабочей станции). Такая информация может стать причиной изменения постоянных данных. Выходные данные – это сообщения и результаты, выдаваемые системой (обычно на печать или отображается на экране, возможно, записывается на диски). Ясно, что различие между видами данных нельзя назвать четкими, они определяются на интуитивном уровне. БД состоят из некоторого набора постоянных данных, которые используются прикладными программами.На больших предприятиях в настоящее время все чаще используются два вида БД:

  • операционная БД - для поддержания повседневной работы предприятия;

  • база данных, содержащая отчетную информацию - данные для поддержания принятия решений по управлению предприятием. Эти данные периодически обновляются (раз в день, раз в неделю и т.д.), получая информацию из оперативной БД.
Аппаратное обеспечение:

  • накопители;

  • сетевое оборудование;

  • оперативная память

  • процессор.
Программное обеспечение:

  • СУБД;

  • утилиты;

  • средства разработки приложений (программы конечного пользователя);

  • средства проектирования;

  • генераторы счетов и др.
Пользователи:

    • Прикладные программисты – пользователи, которые отвечают за написания прикладных программ (приложений), использующих БД.

    • Конечные пользователи – пользователи, которые работают с базой данных через рабочую станцию (терминал). Конечный пользователь получает доступ к БД через приложения или используя интегрированный интерфейс СУБД. Конечный пользователь часто использует интерфейс, основанный на меню и различных формах, что облегчает работу.
Администраторы базы данных организуют и отвечают за работу с БД.2 Распределение баз данных2.1Мультибазовые системыОдной из разновидностей распределенных СУБД являются мультибазовые системы.Мультибазоваясистема – распределенная система управления базами данных, в которой управление каждым из узлов осуществляется совершенно автономно. В мультибазовых системах предпринимается попытка интеграции таких распределенных систем баз данных, в которых весь контроль над отдельными локальными системами целиком и полностью осуществляет ся их операторами. Полная автономия узлов позволяет не вносить какиелибо изменения в локальные СУБД. Следовательно, мультибазовые СУБД требуют создания поверх существующих локальных систем дополнительного уровня программного обеспечения, предназначенного для предоставления необходимой функциональности. Мультибазовые системы позволяют конечным пользователям разных узлов получать доступ и совместно использовать данные без необходимости физической интеграции существующих баз данных. Они обеспечивают пользователям возможность управлять базами данных их собственных узлов без какого-либо централизованного контроля, который обязательно присутствует в обычных типах РСУБД. Администратор локальной базы данных может разрешить доступ к определенной части своей базы данных посредством создания схемы экспорта, определяющей, к каким элементам локальной базы данных смогут получать доступ внешние пользователи. Говоря простыми словами, мультибазовая СУБД является такой СУБД, которая прозрачным образом располагается поверх существующих баз данных и файловых систем, предоставляя их своим пользователям как некоторую единую базу данных. Такая поддержка глобальной схемы позволяет пользователям на основании этой схемы строить запросы и модифицировать данные. Мультибазовая СУБД работает только с глобальной схемой, тогда как локальные СУБД собственными силами обеспечивают поддержку данных всех их пользователей. Глобальная схема создается посредством интеграции схем локальных баз данных. Программное обеспечение мультибазовой СУБД предварительно транслирует глобальные запросы и превращает их в запросы и операторы модификации данных соответствующих локальных СУБД. Полученные после выполнения локальных запросов результаты сливаются в единый глобальный результат, предоставляемый пользователю. Кроме того, мультибазовая СУБД осуществляет контроль за выполнением фиксации или отката отдельных операций глобальных транзакций локальных СУБД, а также обеспечивает сохранение целостности данных в каждой из локальных баз данных. Программы мультибазовой СУБД управляют различными шлюзами, с помощью которых контролируют работу локальных СУБД.

      2.2 Преимущества и недостатки распределенных СУБД
Основной причиной использования распределенных баз данных является то, что обычно предприятия уже распределены, по крайней мере, логически, т.е. на подразделения, отделы, рабочие группы и т.д. Крупные организации могут быть распределены и физически на отделения, заводы, лаборатории, которые могут находиться в разных концах страны и даже за ее пределами. Вполне логично будет предположить, что данные также распределены, поскольку каждая организационная единица создает и обрабатывает собственные данные, относящиеся к деятельности этой единицы. Таким образом, информация предприятия разбивается на части, которые можно назвать островами информации . Распределенная база данных обеспечивает мосты для их соединения в целое. В подобной базе данных персонал отделения компании сможет выполнять необходимые ему локальные запросы. Руководству компании может потребоваться выполнять глобальные запросы, предусматривающие получение доступа к данным, хранящимся во всех отделениях компании. Иначе говоря, распределенная система позволяет структуре базы данных отражать структуру организации. Это является наиболее важным преимуществом распределенных СУБД. В распределенных системах данные размещаются на том сайте, на котором зарегистрированы пользователи, которые их чаще всего используют. В результате пользователи этого узла получают локальный контроль над требуемыми им данными и могут регулировать локальные ограничения на их использование. В этом заключается разделяемость и локальная автономность распределенных СУБД. В централизованных СУБД отказ центрального компьютера вызывает прекращение функционирования всей СУБД. Распределенные СУБД проектируются так, чтобы обеспечить работоспособность системы, несмотря на отказ одного из узлов РСУБД или линии связи между узлами. Это достигается организацией репликации данных, так что данные и их копии будут размещены на более чем одном сайте. Система будет перенаправлять запросы к отказавшему узлу в адрес другого сайта. Это приводит к повышению надежности системы и доступности данных. В настоящее время считается, что намного дешевле собрать из небольших компьютеров систему, мощность которой будет эквивалентна мощности одного большого компьютера. Оказывается, что намного выгоднее устанавливать в подразделениях организации собственные маломощные компьютеры, кроме того, гораздо дешевле добавить в сеть новые рабочие станции, чем модернизировать систему с мейнфреймом. Из этого следуют экономические преимущества использования РСУБД.

Смотрите также файлы