- •Тема 1. Введение. Автоматизированные информационно-управляющие системы(аиус). Место автоматизированных банков данных в аиус.
- •Тема 2. Информационные системы. Основные понятия.
- •2.1 Информация и данные.
- •2.1.1. Сигналы и данные.
- •2.1.2. Данные и методы.
- •2.1.3. Понятие об информации.
- •Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов в момент ее образования. Рассмотрим схему данных, метода и информации.
- •2.1.4.Свойства информации.
- •. Инфологический и даталогический аспекты создания информационного обеспечения асу(ио аис-су).
- •2.3 Понятия о бд и системах управления бд (субд).
- •. Автоматический банк данных, как основа подсистемы информационного обеспечения аис.
- •2.4.1. Бд. Уровни представления бд. Логическая и физическая независимость данных.
- •Для обеспечения вышеуказанных свойств предлагались различные архитектуры автоматических банков данных, но наиболее жизнеспособной из них оказалась трехуровневая система организации базы данных.
- •2.4.2. Субд.
- •2.4.3Администраторы бд и другие пользователи. Администратор бд – это лицо или группа лиц, проектирующих и реализующих рациональную организацию банка данных и обеспечивающих его корректную работу.
- •Архитектура банка данных.
- •Классификация ис и бд
- •2.6.2. Ис с архитектурой файл-сервер.
- •Разновидности архитектур информационных систем типа клиент-сервер.
- •1 Клиент – 1 сервер.
- •Модель удаленного доступа к данным.
- •Модель сервера бд.
- •Модель сервера приложений(трехуровневая модель).
- •Корпоративные ис на базе интернет-технологии.
- •Географически распределенные ис(глобальные ис).
- •Географически распределенные ис с использование интернет-технологий.
- •Тема 3. Проектирование Информационных Систем (ио).
- •3.1 Жизненный цикл ис.
- •3.1.1. Планирование разработки.
- •Суть состоит в постановке таких задач, как :
- •3.1.2. Анализ предметной области (по) и определение требований к ис(ио).
- •Проектирование ис. Общими требованиями при проектировании ис являются:
- •Концептуальное проектирование.
- •Этап логического проектирования.
- •Этап физического проектирования
- •Выбор субд.
- •Разработка приложений.
- •Проектирование транзакций.
- •Проектирование пользовательского интерфейса.
- •Реализация.
- •Тестирование.
- •Эксплуатация и сопровождение.
- •3.2.1. Традиционная схема анализа по.
- •Пример схемы информационных потоков при реализации процесса назначения стипендии приведен на рис. 3.2.1.3.
- •3.3. Проектирование концептуальной инфологической модели.
- •При составлении e-r-модели используются 3 основных элемента, с помощью которых отображается по:
- •3.3.2. Создание локальных концептуальных инфалогических моделей(моделирование локальных представлений) - лкимд(лкмд).
- •3.4.1. Логическое проектирование бд.
- •Вводная часть.
- •3.4.2. Подэтап 1. Логическое проектирование бд. Построение и проверка ллмд.
- •Преобразование лкмд в ллмд.
- •Удаление рекурсивных связей.
- •Удаление множественных атрибутов.
- •3.4.2.2. Определение набора отношений исходя из ллмд.
- •3.4.2.2.1. Формирование для связи 1:1 .
- •3.4.2.2.2.Формирование отношений для связей типа 1:m.
- •3.4.2.2.3. Формирование отношений для связей м:м.
- •3.4.2.2.4. Пример формирования отношений исходя из структуры ллмд.
- •3.4.2.2.5. Проверка модели на выполнение транзакций пользователя (фаза4).
- •Определение требований поддержки целостности данных
- •3.4.3. Создание и проверка глмд.
- •3.4.3.1 Слияние ллмд в глмд (фаза 1).
- •3.4.3.2 Проверка глмд (фаза 2).
- •3.4.3.3, Создание окончательного варианта глобальной диаграмы Сущность-Связь (глмд) (фаза 3).
- •Тема 4.Модель данных. Реляционная модель данных.
- •4.1 Модель данных общие понятия
- •4.2. Организация данных в реляционных наборах данных.
- •4.3. Нормализация отношений.
- •4.4. Операции над отношениями в рмд.
- •4.4.1. Операции обработки отношений.
- •2.3. Операция "деление"
- •4.4.2. Операции обновления отношений.
- •Тема 5. Языки запросов для работы с бд реляционного типа.
- •5.1. Краткая характеристика языков.
- •5.2. Описание данных средствами языка sql.
- •5.3. Операторы обработки данных (оод).
- •5.3.1 Операторы (запросы) проекции.
- •5.3.2 Операции селекции.
- •5.3.3 Запросы с использованием специальных функций.
- •5.3.4 Запросы с использованием агрегатных (итоговые) функций.
- •5.3.5 Операторы обновления таблицы в языке sql.
- •5.4. Реализация некоторых операций алгебры средствами реляционного субд foxpro(Visual foxpro).
- •Тема 6. Физические модели баз данных и физическое проектирование
- •6.1 Общие понятия о файловых структурах.
- •6.1.2 Файлы фбд (модель внешней памяти эвм).
- •6.2 Взаимодействия субд, диспетчера файлов и диспетчера дисков и их функции.
- •6.2.1 Схема взаимодействия субд , дф , дд .
- •6.2.2 Диспетчер дисков (базовая система ввода/вывода).
- •6.2.3 Диспетчер файлов.
- •Управление страницами.
- •Управление хранимыми в памяти записями
- •Методы доступа к записям фбд
- •6.3.1. Последовательный доступ(используются для последовательных файлов).
- •6.3.2. Доступ по первичному ключу
- •6.4. Физическое проектирование .
- •6.4.1. Анализ транзакций .
- •6.4.2.Выбор файловой структуры .
- •6.4.2.1. Последовательные файлы .
- •6.4.2.2. Хешированные файлы.
- •6.4.2.3.Индексно-последовательные файлы (isam) .
- •6.4.2.4.Двоичные деревья .
- •6.5. Примеры структур данных в файлах с различной организацией и методов доступа к записям .
- •6.5.2. Последовательные файлы .
- •6.5.3. Хешированные файлы (хф) .
- •6.5.4. Индексные файлы .
- •6.5.4.1. Индексно-последовательные файлы .
- •Тема 7. Методы доступа и защиты данных.
- •7.1 Общие вопросы обеспечения защиты данных в базе.
- •7.2. Методы и приемы защиты данных от несанкционированного доступа, от лиц, пытающихся незаконно получить доступ к бд.
- •7.2.1. Идентификация пользователя.
- •7.2.2. Управление доступом.
- •7.2.3. Шифрование данных (физическая защита).
- •7.3. Обеспечение целостности данных (функция безопасности).
Концептуальное проектирование.
Концептуальное (инфологическое) проектирование (КП) системы – это конструирование информационных моделей предметной области(ОУ), котрые не зависят от условий программной и аппаратной реализации.
Здесь выполняется три функции:
определение типов сущностей предметной области
определение типов связей между сущностями
определение атрибутов и связывание их с типами сущностей и связей.
создание локальных концептуальных моделей данных в виде диаграмм “сущность - связь”.
обсуждение ЛКИМД с пользователями.
Рис. 3.1.3.1 Соответствие этапов проектирования и элементов архитектуры ANSI/SPARC.
Этап логического проектирования.
Логическое проектирование – это конструирование информационных моделей на базе существующих концептуальных модулей. Т.е. на этом этапе концептуальная модель данных преобразовывается в локальную логическую модель данных и далее в глобальную логическую модель данных(ГЛМД) с учетом типа используемой СУБД. Этот этап содержит 2 подэтапа:
На первом подэтапе выполняется:
1. преобразование локальной концептуальной модели данных (ЛКМД) в локальную логическую модель данных(ЛЛМД);
2. определение набора отношений(таблиц) исходя из структуры ЛЛМД;
3. проверка ЛЛМД с помощью правил нормализации;
4. проверка ЛЛМД в отношении транзакции пользователей;
5. создание окончательной диаграммы «сущность-связь» для каждой ЛЛМД;
6. определение требований к ЛЛМД с точки зрения обеспечения целостности данных;
7. обсуждение ЛЛМД с конечными пользователями.
На втором подэтапе выполняется:
1. слияние ЛЛМД в ГЛМД;
2. проверка и корректировка ГЛМД;
3. создание окончательного варианта диаграммы «сущность-связь», отображающей ГЛМД;
4. обсуждение ГЛМД с конечными пользователями.
Т.о. концептуальное и логическое проектирование позволяет решить следующие задачи:
1 - разбить весь проекта на группу относительно небольших простых задач исходя из структуры предметной области, т.е. создать ЛКМД
2 преобразовать ЛКМД в ЛЛМД
3 объединить ЛЛМД в ГЛМД
Этап физического проектирования
Этот этап состоит из 3-х подэтапов:
внедрение ГЛМД в среду конкретной СУБД:
проектируются основные таблицы в среде СУБД
реализация функций связанных с управлением ПО или т.н. бизнес-правил для ПО
создание проекта физического представления БД:
выбор конкретной структуры хранения данных
определение требований к внешней памяти
и т.д.
разработка средств защиты БД:
разработка и учет пользовательских представлений о защите данных
определение правил доступа для разных типов пользователей
На этом же этапе необходимо рассмотреть вопросы мониторинга и настройки всей системы.
Выбор субд.
Выбор СУБД необходим для обеспечения оптимального способа поддержки данной БД и всех приложений ИС. Целесообразно этот выбор осуществить между этапами концептуального и логического проектирования, т.к. это даёт возможность определиться в типе СУБД. Выбор СУБД является довольно трудоемкой задачей, т.к. различные СУБД существенно отличаются друг от друга по целой группе параметров.
Общий список параметров включает:
физические параметры :
предусмотрены ли файловые структуры в данной СУБД;
наличие средств индексирования;
наличие средств сжатия данных;
возможность шифрования данных;
требуемые объемы ОЗУ и ПЗУ для данной СУБД и т.д.
параметры определения данных:
тип базовой модели организации данных;
наличие поддержки в расширении первичных ключей;
наличие средств поддержки целостности данных;
предусмотренные типы данных;
общие параметры:
стоимость СУБД;
требуемая ОС для СУБД;
рейтинг производителя для данной СУБД;
наличие поддержки работы СУБД в Internet;
производительность данной СУБД;
и т.д.
параметры, определяющие доступность в плане создания приложений:
возможности языка запросов;
наличие многопользовательского доступа;
возможность использования языков современного уровня;
и т.д.
группа параметров, описывающих средства технологии разработки ИС:
наличие инструментов для работы с оконным интерфейсом;
наличие case-инструментов;
и т.д.
Эти параметры обычно снабжаются теми или иными весовыми коэффициентами, которые определяют степень важности этого параметра для данного заказчика (предприятия). Это позволяет используя числовые данные по каждому параметру рассчитать для каждой СУБД общий(интегральный) показатель и, следовательно, более объективно оценить её. Заказчик и проектировщик ИС выбирают ту СУБД, для которой интересующий показатель – наибольший(наилучший).
