- •Серия «Учебники и учебные пособия»
- •Э.П. Голенищев
- •И.В. Клименко
- •Рецензент
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. ИФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НА БАЗАХ ДАННЫХ
- •1.1. Понятие информационной системы, информационное обеспечение
- •1.2. Понятие базы данных
- •1.3. Понятие системы управления базами данных
- •1.3.1. Обобщенная архитектура СУБД
- •1.3.2. Достоинства и недостатки СУБД
- •1.3.3. Архитектура многопользовательских СУБД
- •Технология «клиент/сервер»
- •Таблица 1.1
- •1.4. Понятие независимости данных
- •1.5. Категории пользователей базой данных
- •1.5.1. Общая классификация пользователей БД
- •1.5.2. Администратор базы данных
- •1.5.3. Разделение функций администрирования
- •Таблица 1.2
- •1.6. Средства администрирования баз данных
- •Таблица 1.3
- •Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ
- •2.1. Жизненный цикл информационной системы
- •2.1. Подходы и этапы проектирования баз данных
- •2.2.1. Цели и подходы к проектированию баз данных
- •2.2.2. Этапы проектирования баз данных
- •2.3. Инфологическое проектирование базы данных
- •Таблица 2.1
- •Пояснение
- •2.3.1. Модель «сущность-связь»
- •2.3.2. Классификация сущностей, расширение ER-модели
- •Рис. 2.15. Пример ловушки разрыва
- •2.4. Логическое проектирование
- •2.4.1. Выбор СУБД
- •2.4.1.1. Метод ранжировки
- •Таблица 2.2
- •Таблица 2.3
- •2.4.1.2. Метод непосредственных оценок
- •2.4.1.3. Метод последовательных предпочтений
- •Таблица 2.4
- •Таблица 2.5
- •2.4.1.4. Оценка результатов экспертного анализа
- •Таблица 2.6
- •Наименование параметра
- •2.4.2. Даталогические модели данных
- •2.4.2.1. Иерархическая модель
- •2.4.2.2. Сетевая модель
- •2.4.2.3. Реляционная модель
- •2.4.2.4. Достоинства и недостатки даталогических моделей
- •2.4.3. Нормализация
- •2.4.3.1. Понятие функциональной зависимости
- •Таблица 2.7
- •2.4.3.2. Аксиомы вывода функциональных зависимостей
- •2.4.3.3. Первая нормальная форма
- •НОМЕР
- •2.4.3.4. Вторая нормальная форма
- •2.4.3.5. Третья нормальная форма
- •2.4.3.6. Нормализация через декомпозицию
- •2.4.3.7. Недостатки нормализации посредством декомпозиции
- •2.4.3.8. Нормальная форма Бойса–Кодда (НФБК)
- •2.4.3.9. Многозначные зависимости
- •Таблица 2.8
- •Таблица 2.9
- •Таблица 2.10
- •2.4.3.10. Аксиомы вывода многозначных зависимостей
- •2.4.3.11. Четвертая нормальная форма
- •2.4.3.12. Зависимости соединения
- •2.4.3.13. Пятая нормальная форма
- •2.4.3.14. Обобщение этапов нормализации
- •Глава 3. ФИЗИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ В СУБД
- •3.1. Списковые структуры
- •3.1.1. Последовательное распределение памяти
- •3.1.2. Связанное распределение памяти
- •Рис. 3.4. Пример двунаправленного линейного списка
- •3.2. Модель внешней памяти
- •3.3. Методы поиска и индексирования данных
- •3.3.1. Последовательный поиск
- •Рис. 3.7. Пример организации файла при начальной загрузке
- •3.3.2. Бинарный поиск
- •3.3.3. Индекс - «бинарное дерево»
- •3.3.4. Неплотный индекс
- •3.3.5. Плотный индекс
- •3.3.6. Инвертированный файл
- •Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАНИПУЛИРОВАНИЯ РЕЛЯЦИОННЫМИ ДАННЫМИ
- •4.1. Теоретические языки запросов
- •4.1.1. Реляционная алгебра
- •4.1.2. Реляционное исчисление кортежей
- •4.1.3. Реляционное исчисление доменов
- •4.1.4. Сравнение теоретических языков
- •4.2. Определение реляционной полноты
- •Глава 5. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ И СУБД
- •5.1. Основные определения, классификация распределенных систем
- •5.2. Преимущества и недостатки распределенных СУБД
- •Таблица 5.1
- •5.3. Функции распределенных СУБД
- •5.4. Архитектура распределенных СУБД
- •5.5. Разработка распределенных реляционных баз данных
- •5.5.1. Распределение данных
- •Таблица 5.2
- •5.5.2. Фрагментация
- •5.5.3. Репликация
- •5.5.3.1. Виды репликации
- •5.5.3.2. Функции службы репликации
- •5.5.3.3. Схемы владения данными
- •5.5.3.4. Сохранение целостности транзакций
- •5.5.3.5. Моментальные снимки таблиц
- •5.5.3.6. Триггеры базы данных
- •5.5.3.7. Выявление и разрешение конфликтов
- •5.6. Обеспечение прозрачности
- •5.6.1. Прозрачность распределенности
- •5.6.2. Прозрачность транзакций
- •5.6.3. Прозрачность выполнения
- •5.6.4. Прозрачность использования
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Приложение 1. Недостатки файловых систем
- •Приложение 2. Краткая история развития субд
- •Приложение 3. Сравнительная характеристика даталогических моделей
- •Сводная характеристика систем баз данных
- •Приложение 4. Пример мифологического проекта базы данных
- •Приложение 5. Обобщенная методика проектирования реляционных баз данных
- •Приложение 6. Принципы организации компьютерных сетей
- •Отличие ЛВС от систем на основе мини-ЭВМ
- •Таблица П.6.1
- •Приложение 7. Правила распределенных СУБД
- •Независимость от операционной системы
- •Приложение 8. Краткий толковый словарь
- •Содержание
содержанию запросами. Выдаваемая им информация должна иметь удобную для человека форму представления: в виде текста на естественном языке, таблиц с пояснениями, графиков и т.п.
Пользователи – прикладные программисты – особая категория, которая выполняет работы по программированию функциональных задач.
Пользователи-непрограммисты – наиболее многочисленная группа лиц, для удовлетворения информационных потребностей которых создается база данных. Поэтому таких пользователей часто называют конечными пользователями. Это специалисты в своей области деятельности, которые обычно не имеют специальной подготовки по программированию.
Особо следует рассмотреть задачи и функции, выполняемые администратором базы данных.
1.5.2. Администратор базы данных
Администратор базы данных – человек (или группа лиц), имеющий' полное представление об одной или нескольких базах данных и контролирующий их проектирование и использование. Отвечает за состояние базы данных в организации (учреждении) на протяжении ее жизненного цикла. Функциями АБД являются [12, 17]:
решение вопросов организации данных об объектах предметной области и установлении связей между этими данными с целью объединения информации о различных объектах; согласование представлений пользователей;
координация всех действий по проектированию, реализации и ведению БД; учет перспективных и текущих требований пользователей;
решение вопросов, связанных с расширением БД в связи с изменением границ предметной области;
разработка и реализация мер по обеспечению защиты данных от некомпетентного использования, от сбоев технических средств, по обеспечению секретности определенной части данных и разграничению доступа к данным;
выполнение работ по ведению словаря данных; контроль неизбыточности и непротиворечивости данных, их достоверности;
обеспечение заданной производительности БД, чтобы обработка запросов выполнялась за приемлемое время;
изменение при необходимости методов хранения данных, путей доступа к ним, связей между данными, форматов данных; определение степени влияния изменений на всю БД;
координация вопросов технического обеспечения системы аппаратными средствами исходя из требований, предъявляемых БД к оборудованию;
координация работы системных программистов, разрабатывающих дополнительное программное обеспечение для улучшения эксплуатационных характеристик системы;
координация работы прикладных программистов, разрабатывающих новые пакеты программ и
выполнение их проверки и включение в состав программного обеспечения системы.
Таким образом, при реализации достаточно сложных проектов, группа АБД может включать ряд специалистов, представленных на рис. 1.10 [17].
1.5.3.Разделение функций администрирования
Внекоторых очень сложных предметных областях функции администрирования автоматизированной информационной системы могут быть распределены между администратором данных (АД) и администраторам базы данных (АБД),
21
Рис. 1.10, Состав группы АБД
Специфика обязанностей АД к АБД на этапах жизненного цикла автоматизированной информационной системы представлена в табл. 1.2 [7].
|
|
Таблица 1.2 |
Этап |
Основная роль |
Вспомогательная роль |
Планирование разработки базы данных |
АД |
АБД |
Определение требований к системе |
АД |
АБД |
Сбор и анализ требований пользователей |
АД |
АБД |
Концептуальное проектирование базы данных |
АД |
АБД |
Выбор целевой СУБД |
АБД |
АД |
Логическое проектирование базы данных |
АБД |
АД |
Разработка приложений |
АБД |
АД |
Физическое проектирование базы данных |
АБД |
АД |
Создание прототипов |
АБД |
АД |
Реализация |
АБД |
АД |
Конвертирование и первичная загрузка данных |
АБД |
АД |
Тестирование |
АБД |
АД |
Эксплуатация и сопровождение |
АБД |
АД |
При таком делении функций администрирования к задачам администрирования данных относятся следующие.
Разработка стратегии построения информационной системы.
Предварительная оценка осуществимости и планирование процесса создания базы данных.
Разработка корпоративной модели данных.
Определение требований организации к используемым данным.
Определение стандартов сбора данных и выбор формата их представления.
Оценка объемов данных и вероятности их роста.
Определение способов и интенсивности использования данных.
Определение правил доступа к данным и мер безопасности соответствующих правовым нормам и внутренним требованиям организации.
Концептуальное проектирование базы данных.
Взаимодействие с АБД и разработчиками приложений.
Обучение пользователей существующим стандартам обработки данных и юридической ответственности за их некорректное применение.
Постоянная модернизация используемых информационных систем и технологий.
Обеспечение полноты всей требуемой документации.
Поддержка словаря данных.
Взаимодействие с конечными пользователями для определения новых требований и разрешения
проблем, связанных с доступом к данным и недостаточной производительностью их обработки. Деятельность АДБ по сравнению с АД является в большей мере технической. Основные задачи
администратора БД при наличии АД следующие [7].
22