3. Розробка форм для завантаження, перегляду та корегування даних. Основні етапи розробки форм та завантаження бд. Побудова інтерфейсу користувача.

4.!Побудова інформаційно – логічної моделі по.

Процес проектування БД є досить складним. По суті, він полягає у визначенні переліку даних, що зберігаються на фізичних носіях (магнітних дисках і т.п.), які досить повно відображають інформаційні потреби потенційних користувачів в конкретну проблему. Проектування БД починається з аналізу предметної області та можливих запитів користувачів. В результаті цього аналізу визначається перелік даних і зв'язків між ними, які адекватно - з точки зору майбутніх споживачів - відображає проблему. Завершується проектування БД визначенням форм і способів зберігання необхідних даних на фізичному рівні.  Весь процес проектування БД можна розбити на ряд взаємопов'язаних етапів, кожний з яких володіє своїми особливостями і методами проведення. На рис. 3 представлені типові етапи.  На етапі інфологіческого (інформаційно-логічного) проектування здійснюється побудова семантичної моделі, яка описує відомості з предметної області, які можуть зацікавити користувачів БД. Семантична модель (semantic model) - уявлення сукупності понять про проблему у вигляді графа, у вершинах якого розташованіпоняття, в термінальних вершинах - елементарні поняття, а дуги представляють відносини між поняттями.  Спочатку з об'єктивної реальності виділяє проблему, тобто окреслюються її межі. Логічний аналіз виділених проблем і потенційних запитів користувачів завершується побудовою інфологічної моделі проблему - переліку відомостей про об'єкти проблем, які необхідно зберігати в БД і зв'язки між ними.  Аналіз інформаційних потреб потенційних користувачів має два аспекти: 1) визначення власне відомостей про об'єкти проблем; 2) аналіз можливих запитів до БД і вимог щодо оперативності їх виконання.  Друга нормальна форма. Відношення знаходиться в другій нормальній формі в тому і лише у тому випадку, коли це відношення знаходиться в першій нормальній формі і кожен неключовий атрибут повністю залежить від первинного ключа. Третя нормальна форма. Відношення знаходиться в третій нормальній формі в тому і лише у тому випадку, коли воно знаходиться у другій нормальній формі і кожен неключовий атрибут нетранзитивно залежить від первинного ключа.

Рис. 3. Етапи проектування БД.  Аналіз можливих запитів до БД дозволяє уточнити зв'язку між відомостями, які необхідно зберігати. Нехай, наприклад, в БД по навчальному процесу інституту зберігаються відомості про навчальних групах, читаних курсах і кафедрах, а також зв'язку "навчальні групи-читані курси" і "читаються курси-кафедри". Тоді запит про те, чи проводить деяка кафедра заняття в конкретній навчальній групі може бути виконаний тільки шляхом перебору всіх читаних в даній групі курсів.  Зберігання великого числа зв'язків ускладнює БД і призводить до збільшення потрібної пам'яті ЕОМ, але часто істотно прискорює пошук потрібної інформації. Тому розробнику БД (АБД) доводиться приймати компромісне рішення, причому процес визначення переліку збережених зв'язків, як правило, має ітераційний характер.  Датологіческое проектування поділяється на логічне (побудова концептуальної моделі даних) і фізичне (побудова фізичної моделі) проектування.  Головним завданням логічного проектування (ЛП) БД є представлення виділених на попередньому етапі відомостей у вигляді даних у форматах, підтримуваних обраної СУБД.  Завдання фізичного проектування (ФП) - вибір способу зберігання даних на фізичних носіях і методів доступу до них з використанням можливостей, що надаються СУБД.  ^ Інфологіческая модель "сутність-зв'язок" (entity relationship model; ER - model) П. Чена (Р. Chen) являє собою описову (неформальну) модель проблем, семантично визначальну в ній сутності і зв'язку.  Відносна простота і наочність опису проблем дозволяє використовувати її в процесі діалогу з потенційними користувачами з самого початку інфологіческого проектування. Побудова инфологической моделі П. Чена, як і будь-який інший моделі, є творчим процесом, з цього єдиної методики її створення немає. Однак при будь-якому підході до побудови моделі використовують три основних конструктивних елементів: 

• сутність; 

• атрибут; 

• зв'язок. 

Сутність - це збірне поняття деякого повторюваного об'єкта, процесу або явища навколишнього світу, про який необхідно зберігати інформацію в системі. Сутність може визначати як матеріальні (наприклад, "студент", "вантажний автомобіль" і т.п.), так і нематеріальні об'єкти (наприклад, "іспит", "перевірка" і т.п.). Головною особливістю суті є те, що навколо неї зосереджений збір інформації в конкретних проблем. Тип сутності визначає набір однорідних об'єктів, а екземпляр сутності - конкретний об'єкт в наборі. Кожна сутність у моделі Чена іменується. Для ідентифікації конкретного екземпляра сутності та його опису використовується один або декілька атрибутів.  Атрибут - це пойменована характеристика сутності, яка приймає значення з деякої множини значень. Наприклад, у сутності "студент" можуть бути атрибути "прізвище", "ім'я", "по батькові", "дата народження", "середній бал за час навчання" і т.п.  ^ Зв'язки в инфологической моделі виступають в якості засобу, за допомогою якого представляються відносини між сутностями, які мають місце в проблему. При аналізі зв'язків між сутностями можуть зустрічатися бінарні (між двома сутностями) і, в загальному випадку, n-арні (між п сутностями) зв'язку. Наприклад, сутності "батько", "мати" і "дитина" можуть знаходитися в тріарном відношенні "сім'я" ("є членом сім'ї").  Зв'язку повинні бути пойменовані; між двома типами сутностей можуть існувати декілька зв'язків.  Найбільш поширені бінарні зв'язки. Будь-яку n-арную зв'язок можна представити у вигляді декількох бінарних.  Розрізняють чотири типи зв'язків: 

• зв'язок один до одного (1:1); 

• зв'язок один до багатьох (1: М); 

• зв'язок багато до одного (М: 1); 

• зв'язок багато до багатьох (M: N). 

5.! Робота з БД в мережах. Архітектура клієнт/сервер.

Технологія клієнт – сервер.

Технологія клієнт - сервер, яка широко застосовується при роботі з базами даних в мережі, відома вже давно і найчастіше застосовувалась у великих організаціях. Сьогодні, з розвитком INTERNET, ця технологія все частіше приваблює погляди розробників програмного забезпечення, оскільки в світі нагромаджено величезну кількість інформації по різноманітних питаннях і найчастіше ця інформація зберігається в базах даних. Технологію клієнт - сервер можна описати наступним алгоритмом:

· клієнт формує і посилає запит до бази даних серверу, вірніше - до програми, яка обробляє запити;

· ця програма проводить маніпуляції з базами даних, що знаходяться на сервері, у відповідності з запитом, формує результат і передає його клієнту;

· клієнт отримує результат, відображає його на дисплеї і чекає подальших дій користувача. Цикл повторюється до того часу, поки користувач не завершить роботу з сервером.

Стандартне програмне забезпечення, що реалізує технологію клієнт – сервер, має хорошу масштабованість (ефективне використання нарощеного апаратного забезпечення), стійкість в роботі, захист від несанкціонованого доступу і потужність при роботі з великими проектами в галузі баз даних.

Рисунок 2. Основні складові технології клієнт-сервер

Рисунок 3. Принцип роботи технології клієнт-сервер

На рисунку 10 показано, як працює технологія клієнт - сервер в загальному випадку під’єднання до глобальної комп’ютерної мережі. Конкретно все залежить від того, де знаходиться клієнт та сервер, і як клієнт під’єднаний до серверу. Користувач на клієнтському комп’ютері в програмі перегляду заповнює запропоновану форму або вибирає подальшу дію. Броузер (програма пошуку) по натиску однієї з кнопок на формі пересилає дані із заповненої форми або відображає заново отримані в результаті деякої операції. Не важливо, до якої з мереж під’єднаний клієнт. Він навіть може бути віддаленим користувачем і з’єднуватися по модему. Програма приймає дані, перевіряє їх і формує запит до монітора баз даних або отримує від нього результат. Отримавши запит, монітор опрацьовує його і тоді, якщо не сталося помилок обробляє і відправляє потрібні дані програмі. На диску сервера зберігається база даних, що модифікується по запиту клієнта. При такому режимі роботи забезпечується високий рівень безпеки бази даних як від збоїв обладнання і програм, так і від несанкціонованого доступу, висока продуктивність, навантаження на мережу падають, але зростають вимоги до серверу.

Архітектура клієнт-сервера.

Створення архітектури «клієнт-сервер» знаменувало но­вий етап розвитку мережевих інформаційних технологій. Це стало можливим завдяки збільшенню об'ємів внутріш­ньої та зовнішньої пам'яті, підвищенню швидкодії елек­тронно-обчислювальних машин (ЕОМ), збільшенню швид­кості передачі даних.

Концепція «клієнт-сервер» пов'язана з комп'ютерами спільного користування (серверами), які керують спільними ресурсами, і надають доступ до цих ресурсів як до сервісу своїм клієнтам. Обчислювальні мережі, побудовані на основі концепції «клієнт-сервер», дають змогу: реалізувати коопе­ративне управління ресурсами ЕОМ; виробити розподіл до­ступу до даних і процесів їх оброблення між множиною робо­чих станцій та сервером.

Сервер — одно- або багатопроцесорна персональна чи віртуальна ЕОМ з розподілюваною пам'яттю, розподілюва-ним обробленням даних, розподілюваними комунікаційни­ми засобами та засобами управління периферійним обладнанням.

Як сервер, застосовують потужні ЕОМ, що мають великий дисковий простір і швидкодійні процесори. Основна роль серверу полягає в управлінні клієнтами, які спільно корис­туються ресурсами системи в заданий момент часу: принте­рами, БД, зовнішньою пам'яттю, програмами та ін. За Функціями сервери поділяють на файл-сервер, обчислюваль­ний сервер, принт-сервер, комунікаційний сервер тощо.

Одночасний доступ багатьох користувачів до інтегрованої бази даних (БД) реалізується в концепції «клієнт-сервер», згідно з якою, серверу належить більш активна роль. Запит на оброблення даних посилається клієнтом по мережі на сервер На сервері здійснюється пошук даних і їх оброблення

засобами системи керування БД. Оброблені дані передаються по мережі від серверу до клієнта. Специфікою архітектури «клієнт-сервер» є використання мови структурованих запитів SQL (StructuredQueries Language) до БД, що забезпечує робо­ту зі спільними даними з різнотипних додатків у мережі.

Щодо серверів решта ЕОМ, які надсилають запити, є клієнтами.

Клієнт — робоча станція, що взаємодіє з користувачем, здатна виконувати потрібні обчислення і забезпечує приєднання до обчислювальних ресурсів та БД, засобів їх об­роблення, а також засобів організації інтерфейсів. Як ЕОМ клієнта, може бути використана будь-яка ЕОМ.

Концепція «клієнт-сервер» означає, що кожна техно­логічна процедура потребує наявності трьох елементів: клієнта, який запитує інформацію; серверу, що цю інфор­мацію надає; власне мережі. Сервер можна розглядати: як елемент апаратури, який забезпечує спільно використовува­ний сервіс у мережевому середовищі; як програмний компо­нент, що надає спільний функціональний сервіс іншим про­грамним компонентам; як поєднання ЕОМ і програми. Клієнта можна розглядати: як ЕОМ; як додаток, що формує і спрямовує запит до серверу. Він відповідає за оброблення, виведення інформації та передачу запитів серверу. Програ-ма-сервер приймає запит, обробляє його і відправляє резуль­тат клієнту. Користувач взаємодіє тільки з програмою-клієнтом. При цьому в концепції «клієнт-сервер» програми клієнта та його запити зберігаються окремо від системи керування БД.

Основна ідея концепції «клієнт-сервер» полягає в тому, щоб сервери розмістити на потужних ЕОМ, а додатки клієнтів — на менш потужних. Завдяки цьому, будуть задія-ні ресурси більш потужного серверу і менш потужних ЕОМ клієнтів. Введення-виведення до бази ґрунтується не на фізичному дробленні даних, а на логічному, тобто сервер від­правляє клієнтам не повну копію бази, а тільки логічно необ­хідні порції. Завдяки цьому, скорочується трафік мережі —

потік повідомлень. Сервер обробляє запити клієнтів, вибирає потрібні дані з БД, посилає їх клієнтам по мережі, поновлює інформацію, забезпечує цілісність і збереження даних.

Концепція «клієнт-сервер» дала змогу поєднати пози­тивні якості систем з одним користувачем (високий рівень діалогової підтримки, дружній інтерфейс, низька ціна) з пе­ревагами великих комп'ютерних систем (підтримка цілісності, захист даних, багатозадачність).

Завдяки архітектурі «клієнт-сервер», реалізується ме­ханізм доступу великої кількості користувачів до інформації на сервері. З іншого боку, вплив концепції «клієнт-сервер» на основі ЕОМ виявився в тому, що вона вперше реалізувала адаптивну ЕОМ з можливістю нарощування її ресурсів. Ця ЕОМ здатна плавно адаптувати свою потужність до кількості користувачів, які працюють у ній. Конфігурація ЕОМ, забез­печуючи вимоги користувачів, не перевантажується і не ви­черпується. При цьому сервери, що додаються, розташову­ються ближче до користувача.