Информационное обеспечение систем управления

Конспект лекций

Содержание

Введение 4

1. Информационные системы и базы данных (лекция 1) 5

1.1. Понятие информационной системы, информационное обеспечение 5

1.2. Понятие базы данных 5

1.3. Понятие системы управления базами данных 6

1.4. Категории пользователей базой данных 16

2. Проектирование баз данных (лекция 2) 22

2.1. Жизненный цикл информационной системы 22

2.2. Подходы и этапы проектирования баз данных 24

3. Архитектуры СУБД (лекции 3-4) 28

3.1. Телеобработка 28

3.2. Файловый сервер 29

3.3. Технология «клиент/сервер» 29

3.4. Понятие независимости данных 31

4. Инфологическое проектирование базы данных (лекции 5-6) 32

4.1. Модель «сущность-связь» 32

4.2. Классификация сущностей, расширение ER-модели 37

4.3. Проблемы ER-моделирования 39

5. Выбор СУБД (лекция 7) 43

5.1. Метод ранжировки 44

5.2. Метод непосредственных оценок 45

5.3. Метод последовательных предпочтений 45

5.4. Оценка результатов экспертного анализа 47

6. Даталогические модели данных (лекции 8-9) 50

6.1. Иерархическая модель 50

6.2. Сетевая модель 52

6.3. Реляционная модель 53

6.4. Достоинства и недостатки даталогических моделей 54

7. Физическая организация данных в СУБД (лекции 10-11) 58

7.1. Списковые структуры 58

7.2. Модель внешней памяти 64

7.3. Методы поиска и индексирования данных 66

8. Внутренний язык СУБД (лекции 12-13) 72

8.1. Теоретические языки запросов 73

8.2. Определение реляционной полноты 83

8.3. Введение в язык SQL 84

9. Распределенные СУБД (лекция 14) 90

9.1. Основные определения, классификация распределенных систем 90

9.2. Преимущества и недостатки распределенных СУБД 95

9.3. Функции распределенных СУБД 98

9.4. Архитектура распределенных СУБД 98

9.5. Разработка распределенных реляционных баз данных 101

9.6. Обеспечение прозрачности 111

10. Защита и секретность данных (лекции 15-16) 116

10.1. Понятие информационной безопасности. Основные составляющие 116

10.2. Распространение объектно-ориентированного подхода на информационную безопасность 118

10.3. Наиболее распространенные угрозы 121

10.4. Административный уровень информационной безопасности 125

10.5. Управление рисками 128

10.6. Процедурный уровень информационной безопасности 131

10.7. Основные программно-технические меры 135

Введение

Предметом настоящего курса являются информационные системы, базы данных и системы управления базами данных.

Границы применения вычислительной техники в различных сферах человеческой деятельности с каждым годом определить все сложнее – они становятся необъятными. Это объясняется рядом объективных причин [2, 5, 7, 8, 17]. Так, неоспоримы успехи в областях технического и математического обеспечения ЭВМ, в развитии электроники и интегральной схемотехники.

Повсеместное применение средств вычислительной техники связано и с информационным взрывом [1, 11, 14, 15], сущность которого состоит в лавинообразном росте количества информации, которое должно воспринимать и перерабатывать человечество (экспоненциальный закон роста количества информации). Это касается всех сфер человеческой деятельности. Информация, данные все чаще рассматриваются как стратегические национальные ресурсы, которые должны быть организованы так, чтобы ценность их была максимальной.

Революционный рост объемов перерабатываемой информации и накопленный опыт использования электронно-вычислительной техники в различных областях привели в 60-70-х годах XX века к необходимости пересмотреть такую традиционную область обработки информации, как управление данными. Новый подход к обработке информации нашел наиболее яркое отражение в концепции баз данных [17]. Автоматизированные информационные системы на основе баз данных позволили обеспечить устранение излишней избыточности хранимых данных, предоставили возможности многоаспектного поиска во взаимосвязанной совокупности именованных данных.

С начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования [2, 5, 9]. Первое направление – применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление – это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах [17].