ПОНЯТИЯ О БАЗАХ ДАННЫХ И СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ИМИ. КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗ ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Базы данных являются одним из основных компонентов современных информационных систем. Информационная система — это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации.
Цель любой информационной системы — обработка информации конкретной предметной области.
Под предметной областью понимается совокупность связанных между собой функций, задач управления в некоторой области деятельности предприятия, с помощью которых достигается выполнение поставленной цели.
База данных — это информационные структуры, содержащие взаимосвязанные данные о реальных объектах.
Особенностями такой совокупности данных являются:
· достаточно большие объемы информации;
· максимально возможная компактность хранения данных;
· возможность извлечения из базы данных разнообразной информации в определенной предметной области;
· удобные для пользователя вид и форма извлекаемой информации;
· высокая скорость доступа к данным;
· надежность хранения информации и возможность Предоставления санкционированного доступа к данным Шля отдельных пользователей;
· удобство и простота конструирования пользователем запросов, форм и отчетов для выборки данных. Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение Доступа пользователей к ней осуществляется с помощью специального программного инструмента — системы управления базами данных.
Система управления базами данных (СУБД) — это Программное обеспечение для создания и редактирования баз данных, просмотра и поиска информации в них. I По технологии обработки базы данных делятся на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной машины.
Распределенная база данных состоит из нескольких частей, хранимых на нескольких машинах вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных - СУРБД.
Централизованные базы данных по способу доступа делятся на:
· базы данных с локальным доступом (данные и процедуры их обработки хранятся на одной машине);
· базы данных с удаленным (сетевым) доступом. СУБД с удаленным доступом могут быть построены с использованием архитектур файл-сервер и клиент-сервер.
Архитектура файл-сервер. Принцип организации: одна машина выделена в качестве центральной (сервер файлов), на ней хранится централизованная БД. Остальные машины сети выполняют функции рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами рабочих станций передаются на эти станции и там обрабатываются. Производительность такой системы падает, если требуется интенсивный одновременный доступ к одним и тем же данным.
Архитектура клиент-сервер. Принцип организации: центральная машина (сервер базы данных) хранит централизованную БД и процедуры обработки. Клиент посылает запрос, он обрабатывается сервером, и данные, полученные по запросу, передаются клиенту.
Основой базы данных является модель данных. Информационно-логическая (мифологическая) модель предметной области отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.
Информационный объект — это описание некоторой сущности (явления, реального объекта, процесса) в виде совокупности логически связанных реквизитов. Например, информационный объект Студент описывает некоторую сущность — студент. Реквизитный состав этого информационного объекта, т. е. его структура, следующий: № группы, ФИО, № зачетной книжки, дата рождения. Информационный объект имеет множество реализаций — экземпляров.
Базы данных также могут быть иерархическими, сетевыми и реляционными. Иерархическая (древовидная) модель данных представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих информационный объект. На самом верхнем уровне имеется только один узел — корень. Каждый узел кроме корня связан только с одним узлом на более высоком уровне, называемом исходным узлом для данного узла. Каждый узел может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня, называемыми порожденными (подчиненными). Узлы, не имеющие порожденных, называются листьями. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один путь.
Сетевая модель также основывается на понятиях узел, уровень, связь. Сетевая модель данных — это модель, в которой порожденный узел может иметь более одного исходного узла. В сетевой структуре любой элемент любого уровня может быть связан с любым другим элементом.
Реляционная модель базы данных состоит из одного или нескольких файлов, каждый из которых соответствует одной таблице.
Основная цель проектирования базы данных — это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. При создании баз данных следует придерживаться методологии нормализации отношений.
Процесс проектирования информационных систем является достаточно сложной задачей. Он начинается с построения инфологической модели данных, т. е. идентификации сущностей. Затем необходимо выполнить следующие шаги процедуры проектирования даталогической модели, т. е. мифологическая модель должна быть ': отображена в компьютероориентированную даталогическую модель, «понятную» СУБД.
· Представить предметную область в виде совокупности отдельных независимых друг от друга объектов, каждый из которых будет описываться своей таблицей.
· Для каждой таблицы определить ключевые поля; установить связи между таблицами; для каждой связи определить тип.
· Разработать структуру каждой таблицы: перечень полей, их типы и свойства.
· Заполнить таблицы данными.
· Разработать необходимые запросы к БД, входные и выходные формы и отчеты.
· Предусмотреть возможность автоматизации часто выполняемых действий путем создания макросов и программных модулей.
