42

Эволюция СУБД 3

История развития реляционных СУБД в России. 3

Историческая тенденция в создании информационных систем 3

Реляционная модель данных 4

Основные понятия теории реляционных БД 4

Целостность БД 4

Структурированный язык запросов 4

Программирование приложений для СУБД 5

Эволюция серверов БД 8

Общие требования АИС 9

Активный сервер (3-поколение СУБД) 9

Процедуры БД 10

Правила (тригеры) 10

События в БД 11

Типы данных определяемые пользователем 12

Обработка данных в распределенной системе 13

Аспекты сетевого взаимодействия в распределительных системах 13

Принципы взаимодействия «клиент-сервер» в распределенной среде 13

Технология обработки данных в распределенных системах 14

Технология распределения данных 14

Технология тиражирования данных 15

Сравнение технологий обработки данных в распределенной среде 16

Согласование СУБД – интерфейсов различных классов 17

Технология шлюзов Oracle. 18

Архитектура системы с использованием шлюза. 18

Механизм репликации ORACLE 20

Транзакции 20

Модель транзакции Sybase 22

Журнал транзакции 22

Механизм отката транзакций 23

Стерилизация транзакций 23

Распределенные транзакции. 24

Протокол двухфазной фиксации. 24

Уровни блокировки БД. 24

Блокировка отношений. 25

Требования к безопасности СУБД. 25

Привилегии доступа к отношению. 25

Организация доступа к БД через прикладную программу. 26

Уровни изоляции данных при параллельном чтении. 27

Особенности при управлении доступом 27

Управление доступом к блокированным данным (INFORMIX) 27

Оптимизатор SQL-запросов – компонента СУБД 28

Состав затрат времени на выполнение запроса 28

Оптимизатор 29

Использует следующую информацию, которая хранится в системных отношениях: 29

Работа сервера с протоколированием плана запроса 30

Типовые приемы ускорения выполнения SQL-запросов. 31

Способы доступа к записям 32

Хеширование 32

Индексирование по первичному ключу. 33

Индексирование по вторичному ключу. 33

Организация индексных таблиц (случай одиночных записей в БД). 34

В – деревья. 35

Технология взаимодействия объектов и программ. 36

Хранилища данных (Data Warehouse) и оперативный анализ данных (On Line Analytical Processing). 38

Структура системы поддержки принятия решений (СППР) 40

Состав модулей СППР. 40

Подсистема обработки запросов и представления данных. 40

Подсистема администрирования хранилища. 40

Методика построения СППР 41

Свойства хранилища и витрин данных. 42

Многомерная модель данных. 42

Витрины, как многомерные модели данных 43

Средства построения аналитических систем. 43

Критерий выбора средства 43

Публикация БД в Интернет 44

Характеристика Internet 44

Протоколы 44

Принципы работы в Internet 44

Технология работы приложения в сетях Intranet 45

Функции Web-сервера в Intranet 45

Интерфейс CGI 46

Схема взаимодействия CGI 46

Пример сценария CGI. 46

Недостатки и достоинства использования CGI модулей. 47

Интерфейс Win CGI(реализация интерфейсаCGI для ОСWindows 3.1). 47

Интерфейс ISAPI/INSAPI. 48

ISAPI фильтры. 48

Способы публикации б/д 49

Технологоя работы Web-приложения, использующего б/д. 49

Недостатки 2-ухуровневых Web-приложений. 50

Эволюция субд

1-е поколение СУБД:

Аппаратно-программная платформа ИС = иерархическая и сетевая модель данных + большие ЭВМ.

Недостатки:

Отсутствие:

• стандарта внешних интерфейсов;

• переносимости ПО;

• средств автоматизации программирования.

2-е поколение СУБД:

Реляционная модель со стандартным языком SQL.

3-е поколение СУБД:

Сложные многофункциональные программные системы, работающие в открытой распределенной среде.

Характеристика:

1. Объектно-ориентированный подход к программированию приложений.

2. Управление распределенными БД.

3. Активный сервер.

4. Языки программирования 4-го поколения (встроены SQL).

5. Фрагментация и параллельная обработка запросов.

6. Технология тиражирования данных.

7. Многопотоковая архитектура и т.д.

История развития реляционных субд в России.

1976-86 г.г. – начало использования персональных СУБД (FoxPro, Paradox, dBase).

1994 г. – использование многопользовательской СУБД.

Историческая тенденция в создании информационных систем

Информационная система (централизованная обработка). Открытые распределенные информационные системы (распределенная обработка в сети компьютеров).

CISC – архитектура (Mainframe).

RISC – архитектура:

• Цена ниже;

• Функциональные возможности выше;

• Производительность сравнялась;

• Простая, гибкая, мобильная архитектура;

• Сфера использования шире области применения.

Открытая система – это система, разработанная в соответствии со стандартами системного взаимодействия и обмена информацией, которые согласованы га международном уровне.

В настоящее время различия между CISC и RISC архитектурами стираются.

Реляционная модель данных

1969-70 г.г. – разработана модель на основе мат. теории отношений.

БД, как информационная модель предметной области – совокупность данных, организованных по определенным правилам.

3 уровня абстракции:

1. Инфологическая (схема и описание БД)

2. Концептуальная (логическая структура в терминах СУБД)

3. Физическая (распределение дискового пространства для хранения данных, сведения о размещении записей и др.)

Основные понятия теории реляционных бд

1. Атрибуты А_i (i = 1,…,N) (столбцы)

2. Домен атрибута D_i = dom (A_i)

3. Схема отношения R = {A₁,…,A_N}

4. Отношение r(R) D₁ *…*D_N

5. Кортеж t = (d₁, …, d_N)

6. Степень отношения W

7. Мощность отношения L

8. Первичный ключ…

9. Внешний ключ отношения

10. Схема БД B = {R₁,…,R_Q}, где R_i = <S_i , K_i>, 1≤ i ≤Q

11. Реляционная БД d(B) = {r(R₁),…,r(R_Q)}

Целостность бд

• Целостность по сущностям

Ограничения на первичные ключи (никакие 2 картежа не имеют 2 одинаковых первичных ключа).

• Семантическая целостность

Ограничение на значение атрибутов (тип date, то другим быть не может).

• Целостность по ассоциации между отношениями.

Ограничения на внешние ключи.

Структурированный язык запросов

1970 г. в IBM создан прообраз SQL.

SQL-92 – стандарт интерфейса с реляционными СУБД, утвержденный институтами ANSI и ISO.

Конкретные СУБД имеют свои расширения стандарта SQL-92.

Операции реляционной алгебры:

1. Операции создания и обновления:

• создание (create)

• включения (insert)

• удаление (delete)

• обновление (update)

2. Операции обработки данных

   • объединение (С = АВ)

   • пересечение (С = АВ)

   • вычитание(С = А\В)

   • декартово произведение (С = АВ)

   • выборка

   • проекция

   • соединение

   • деление (обратное к декартовому произведению).