Раздел 1 мдк 07.01 Управление и автоматизация баз данных
Определение состава оборудования и программных средств разработки информационной системы
В рамках производственной практики я занимался изучением оборудования и программных средств, необходимых для создания и администрирования информационных систем. На базе МБОУ Хреновская СОШ №1 мне удалось ознакомиться с различными компонентами, которые составляют инфраструктуру для функционирования баз данных и серверов. Состав программных средств и оборудования представлен на рисунке 1
Рисунок 1 - Состав программных средств и оборудования
Оборудование:
1. Серверное оборудование:
- cерверы: используются для размещения баз данных и веб-приложений. В школе функционирует несколько серверов, на которых установлены системы управления базами данных.
- cетевое оборудование: маршрутизаторы и коммутаторы, которые обеспечивают надежную связь между различными компонентами сети и пользовательскими устройствами.
2. Рабочие станции:
- персональные компьютеры и ноутбуки преподавателей и администратора, через которые осуществляется доступ к системам управления базами данных и мощностям серверов.
3. Системы хранения данных:
- nsa (Network Attached Storage): устройства, которые обеспечивают централизованное хранение данных и позволяют управлять ими через сеть.
Программные средства
1. Системы управления базами данных (СУБД):
- mySQL: популярная реляционная СУБД, используемая для создания и управления базами данных.
- postgreSQL: мощная и гибкая СУБД с поддержкой расширенных
функций и надежной обработкой данных.
2. Серверное программное обеспечение:
- windows Server: операционная система для серверов, поддерживающая работу различных сервисов и приложений.
- linux дистрибутивы: такие как Ubuntu Server, на которых также могут быть развернуты системы управления базами данных.
3. Клиентские приложения:
- sql-клиенты: такие как DBeaver и HeidiSQL, используемые для доступа и администрирования баз данных.
4. Средства автоматизации и управления:
- крипты на языках программирования (например, Python, Bash), которые позволяют автоматизировать рутинные задачи по администрированию баз данных и серверов.
Чтобы применять вышеперечисленные технологии надо понимать, как устроена МБОУ Хреновская СОШ №1. Для этого создадим базу данных в Microsoft SQL Server Menagement Studuo. На рисунке 2 представлена Древо базы данных.
Рисунок 2 – Древо БД
Связи между таблицами
- учителя и предметы: один учитель может вести один предмет (один-к-одному).
- классы и ученики: один класс может иметь много учеников (один-к-многим).
- ученики и оценки: один ученик может иметь много оценок (один-к-многим).
- предметы и оценки: один предмет может быть оценён для многих
учеников (один-к-многим).
- ученики и посещаемость: один ученик может быть отмечен по
посещаемости в разные дни (один-к-многим). На рисунке 3 представлены таблицы БД
Рисунок 3 – Таблицы БД
На рисунке 4 представлена схема базы данных
Рисунок 4 – Схема БД
Код для создания форм таблиц и схемы БД представлен в Приложении А
Анализ и выявление технических проблем, возникающих
в процессе эксплуатации баз данных
В ходе производственной практики в МБОУ Хреновская СОШ №1 я столкнулся с различными техническими проблемами, возникающими в процессе эксплуатации баз данных. Понимание этих проблем является важным аспектом для эффективного администрирования и управления системами.
1. Проблемы с производительностью:
- медленная работа запросов: часто наблюдается замедление выполнения SQL-запросов, что может быть вызвано неэффективными индексами или неоптимизированными запросами.
- перегрузка сервера: в периоды пиковой нагрузки сервер может испытывать перегрузку, что приводит к задержкам в ответах на запросы.
2. Отказ оборудования:
- сбои в работе серверов: произошли случаи, когда сбои в работе серверов приводили к недоступности баз данных. Это вызывало трудности при
выполнении образовательных задач.
3. Проблемы с безопасностью:
- уязвимости в системе: были выявлены потенциальные уязвимости в системе безопасности баз данных, например, недостаточная защита от SQL-инъекций.
4. Ошибки в данных:
- некорректные данные: иногда наблюдаются случаи некорректного
хранения или ввода данных, что приводит к ошибкам при их обработке и анализе.
5. Обновления и миграции:
- проблемы при обновлении систем: во время обновления
программного обеспечения или миграции баз данных возникали ошибки, которые требовали внимательного анализа и решения.
Рекомендации по устранению проблем
1. Оптимизация запросов:
- регулярно проводить анализ и оптимизацию SQL-запросов, а также использование индексов для повышения производительности.
2. Мониторинг состояния серверов:
- внедрить системы мониторинга, позволяющие отслеживать нагрузку на серверы и предотвращать перегрузки.
3. Улучшение системы безопасности:
- провести аудит безопасности баз данных и внедрить необходимые меры защиты, такие как регулярные обновления и патчи.
4. Валидация данных:
- настроить системы валидации данных при их вводе, чтобы предотвратить ошибки и недостоверность информации.
5. Планирование обновлений:
- разработать четкий план по обновлению программного обеспечения и миграции данных с учетом возможных рисков и их минимизации.