2. Этапы проектирования базы данных

Определение стратегии. Формирование совместно с заказчиком прикладных моделей, изготовление перечня рекомендаций и принятие согласованного плана, составленного с учетом имеющихся организационных, финансовых и технических ограничений, которое отображает как текущие, так и будущие нужды организации.

Описание. Детальный анализ структуры организации может быть начальной базой для разработки перспективного плана создания системы, но затраты на его проведение едва ли будут экономически оправданными. Как правило, стратегия разработки ИС определяется в результате обобщенного анализа, на основании которого потом строится крупномасштабная модель прикладной области. Стратегия должна определяться в достаточно сжатые сроки с тем, чтобы результаты проектирования не теряли актуальности.

Результаты. Основными результатами этого этапа должны быть:

• описание направлений прикладной деятельности, в частности формулирования ее целей и задач, определение приоритетов, ограничений, критических факторов успеха и ключевых показателей эффективности;

• описание целей и задач автоматизации, затрат и возможного выигрыша;

• обобщенная диаграмма сущностей и связей;

• обобщенная иерархическая схема задач;

• рекомендации относительно будущей реализации и преодоление возможных трудностей;

• определение границ и очерчивание сферы применения системы баз данных;

• возможная архитектура системы;

• поэтапный план проектирования данных.

Ключевые факторы успеха. На первом этапе следует выделить прежде всего такие факторы успеха:

• использование всех возможных средств, которые дают возможность повысить уровень знаний о предметной области;

• активное участие в разработке стратегии лиц, которые хорошо понимают настоящие нужды организации;

• проведение плодотворных совещаний с тщательным рассмотрением всех вопросов.

Различают следующие методы исследования предметной области:

• индивидуальный – один человек на основании своих знаний создает документы стадии стратегии;

• бригадный – несколько человек учитывая свои знания и свой опыт создают описание предметной области;

• самофотографии рабочего дня– работники сферы, для которой разрабатывается БД, ведут дневники с указанием вида работ и затраченного времени в течении определенного периода;

• документальной инвентаризации – изучаются все документы сферы исследования.

Анализ предметной области. Итоги этапа определения стратегии на этапе анализа тщательно проверяются, уточняются и детализируются, для того чтобы обеспечить предметной области адекватность модели, гарантировать возможность реализации решений и сформировать твердую подпочву для этапов концептуального проектирования.

Описание. Анализ предметной области состоит из анализа данных (документирование всех атрибутов) и анализа задач (построение разных диаграмм для исследования связей и способов использования данных, событий, состояний данных, детальное описание алгоритмов). Изучается потребность в мероприятиях из контроля и защиты данных, их резервному копированию и восстановлению. Нужно выявить все ограничения и предположение, которые могут повлиять на дальнейшее проектирование, использование ресурсов и сроки проведения работ.

Подход. На этом этапе аналитики и пользователи работают бок о бок, устанавливая и проверяя требования. Анализ предметной области предусматривает:

• проведение бесед с пользователями;

• просмотр всех документов и бланков, которые обрабатываются и формируются организацией;

• анализ потоков документов;

• анализ способов решения задач организации;

• фиксация правил, ограничений и законов, которые действуют в предметной области.

Результаты. К ключевым результатам анализа принадлежат:

• согласованная диаграмма сущностей и связей;

• сведения об объемах данных, частоту выполнения задач, ожидаемый пользователем уровень производительности;

• детализированное и согласованное описания задач;

• первичный вариант стратегии внедрения;

• описание мероприятий из ревизии и контроля данных, резервного копирования и восстановление;

• общее описание процедур, которые не автоматизируются;

• критерии приемлемости, качества, гибкости и производительности;

• предыдущее оценивание объемов системы;

• согласованный подход к осуществлению этапа проектирования и фазы реализации;

• уточненный план разработки системы.

Ключевые факторы успеха: активное участие пользователей; тщательная проверка достоверности, полноты и непротиворечивости данных; установление точных характеристик ключевых задач и данных; жесткий контроль за ходом работ.

Концептуальное моделирование предметной области. Этап концептуального моделирования заключается в построении описания предметной области в сроках формального языка.

Описание. На базе содержательного описания предметной области, полученного в результате ее анализа, разрабатывается строгое формальное описание ее информационного обеспечения например, построение модели «сущность-связь».

Результаты. К ключевым результатам этапа концептуального моделирования принадлежат:

• формальное описание информационного обеспечения предметной области;

• подробное и строгое описание хранилищ данных;

• детальное описание потоков данных;

• детальное описание иерархии и спецификация задач, которые решаются;

• детальное описание фактор в предметной области правил и ограничений.

Ключевые факторы успеха: глубокое знание и практический опыт использования языков описания концептуальной модели; знание методов реляционной модели и/или других моделей данных.

Логическое и физическое проектирование. Этап проектирования заключается и определение наилучшего способа реализации и выполнения требований, сформулированных на этапе анализа. При этом должен обеспечиваться надлежащий уровень сервиса в условиях определенной технологической среды, которая отвечает принятым решениям относительно уровня автоматизации.

Логическое проектирование – это разработка структур хранения, методов доступа и логической структуры системы баз данных без привязки к конкретной СКБД.

Физическое проектирование – это проектирование базы данных в конкретной СКБД.

Описание. Во время выполнения этого этапа модель сущностей и связей превращается в схему базы данных и спецификации хранения данных на внешних носителях. Прикладные задачи превращаются в модули и процедуры с необходимыми средствами ревизии/контроля и резервного копирования и восстановления. Проектируются форматы отчетов, определяются межмодульные связи. Исходя из задач, сформулированных на предыдущих этапах, создаются проектные решения из архитектуры коммуникационной сети. Для облегчения процесса поиска проектных решений могут применяться прототипы. Разрабатываются программные спецификации и план тестирования системы, а полученная информация и новые взгляды на будущую систему применяются для доработки и уточнение стратегии ее реализации.

Подход. Аналитики, разработчики и проектировщики баз данных общаются с пользователями меньше, чем на этапе анализа, тем не менее они должны предоставить им для проверки результаты своей работы или предложить на выбор разные варианты проектных решений. Полезным есть создания прототипов, тем не менее они должны рассматриваться лишь как средство, а не самоцель.

Результаты. К ключевым результатам этапа проектирования принадлежат:

• архитектура системы;

• схемы системных модулей;

• логическая и физическая схемы;

• схема базы данных и файлов;

• детальные временные и емкостные характеристики;

• программные спецификации;

• спецификации неавтоматизированных процедур;

• черновой вариант пособия для пользователя;

• согласованная стратегия внедрения, которое состоит из планов приема и сдачи системы, организационной подготовки, мероприятий с собирание данных, перехода на новую систему и установление оборудования;

• план испытаний системы;

• черновой вариант эксплуатационной документации;

• уточненный план разработки системы.

Ключевые факторы успеха. В результате выполнения данного этапа должен быть создан проект, который обеспечивает удовлетворение прикладных требований с учетом имеющихся технических ограничений. Ключевыми факторами успеха в достижении этой цели есть:

• знание возможностей аппаратного и программного обеспечения;

• понимание прикладных нужд;

• принятие обоснованных компромиссных решений;

выявление и решение потенциальных проблем.