1. Деректер қорын басқару жүйесінің архитектурасы 2

Дәріс 1. Кіріспе. Деректер қорының даму тарихы 2

1.1 Пәннің мақсаты мен тапсырмалары 2

1.2 Ақпараттық қатынастар және деректердің өзара байланысы 5

1.3 Ақпаратты сақтау және сыртқы жадының құрылғысы 5

1.4 Файл және файлдық жүйелер. 8

1.5. Ақпараттық жүйелердің қажеттілігі 10

1.6 Үлкен ЭЕМ-гі деректер қоры (Орталықтанған архитектура) 11

1.7. Дербес компьютерлер дәуірі. Желілік және файлдық сервер технолгиясы ("файл-сервер" архитектурасы) 11

Дәріс 2. Деректер қорын басқару жүйесінің негізгі түсінігі 12

2.1. Файлдық жүйелердің кемшіліктері 12

2.2 Деректер қоры және деректер қорының басқару жүйесі 13

2.3 SQL сұраныс тілі 13

2.4 Реляционды SQL-бағытталған ДҚБЖ ішкі ұйымдастыру принципі 17

Дәріс 3. ДҚБЖ архитектурасі 18

3.1 ДҚБЖ архитектурасі. 18

3.2 SQL-бағытталған ДҚБЖ сіртқі сақтанішқа деректерлерді ұімдастру жалпі принциптер. 19

3.3 Деректер қорда сұраныстарді өңдеу. 19

3.4 ДҚБЖ-ларді қіскаша қарастру 19

2. Деректер қорын концептуалды жобалау 19

Дәріс 4. “Пәндік аймақты жүйелі талдау 19

4.1 Ақпараттық жүйенің пәндік аймағы 19

4.2 Деректер қорын жобалаудың негізгі сатылары 20

4.3 Пәндік аймақтың сипаты. Мысал. 20

Дәріс 5. Деректердің семантикалық моделі 21

5.1 Деректерді модельдеудің негізгі жақындаулары. Чена моделі: «негіз-байланыс» 21

5.2 ER-диаграмма түрінде пәндік аймақтың концептуалды моделін құру 22

Дәріс 6. Деректерді концептуалды жобалаудың негізгі түсініктері 23

6.1 Атрибуттар, мұрагерлік, қатынастар, қатынастар. 23

6.2 Негіздер классификациясы. 24

 Дәріс 7. Концептуалды деректер жобалау мысалы 24

7.1 Құрылудың негізгі сатылары 24

7.2. Жергілікті көрсетілімдерді модельдеу 25

7.3 Жергілікті мдельдерді біріктіру 25

7.4. Концептуалды деректер моделінің құрылу мысалы 26

3. Деректер моделі 27

Дәріс 8. Деректер қорының теориялық модельдері 27

8.1 Деректер моделінің классификациясы. Деректер қорын ұйымдастыру үшін жақындаулар. 27

8.2 Деректердің желілік моделі 28

8.3 Деректердің иерархиялық моделі 29

8.4 Деректердің көпөлшемді моделі 30

8.5 Концептуалды модельдің автоматтандырылған жобалау жүйесі 30

8.6 Деректер типі 31

8.7. Деректердегі негізгі операциялар 31

8.8 . Деректер моделін таңдау 31

Дәріс 9. Деректердің реляциялық моделі 32

9.1 Реляционды деректер қорының базалық түініктері 32

9.2 Қалыптасқан қатынас сипаты және қатынас сұлбасы 32

 9.3 ДҚБЖ негізгі терезесі және деректер қорымен жұмыс жасау үшін басқару элементтері 34

Дәріс 10 Деректер қорының біртұтастығы 35

10.1. Біртұтастық шектеулері 35

10.2. Реляционды модельдің бүртұтастық бөлігі. Қазіргі ДҚБЖ деректер біртұтастығының жүзеге асу шарттары. 35

Дәріс 11. Деректер қорына қатынау технологиялары. 36

11.1 Деректер қорына қатынау технологияларына шолу. 36

11.2 ODBC технологиясы (Open Database Connectivity). 37

11. 3 OLE DB - Object Linking and Embedding Database технологиясы. 38

11.4 ADO - ActiveX Data Objects технологиясы. 39

4. Нормализация әдіспен деректер қорын жобалау 45

Дәріс 12. Деректер қорының нормализациясы 45

12.1 Минималды функционалды тәуелділіктер және екінші нормаль форма 46

12.2 Минимал емес функционалды тәуелділіктердің болуынан пайда болатын жаңару аномалиясы 46

12.3 Мүмкін болатын декомпозиция 47

Дәріс 13. Қалыпты формалар 47

13.1Транзитивті емес функционалды тәуелділіктер және үшінші қалыпты форма 47

13.2 Мүмкін болатын жабу кілттері және Бойс-Коддқалыпты формасы 49

Дәріс 14. Нормализацияны қолдану арқылы реляционды деректер қорын жобалау 50

14.1 Көпмәнді тәуелділіктер және төртінші қалыпты форма 51

14.2 Жобалау/бірігу тәуелділіктері және бесінші қалыпты форма 52

5.Таратылған деректерді өңдеу 53

Дәріс 15. Таратылған ақпараттық жүйелер және деректер қоры 53

15.1 Таратылған дерктер қоры 53

1. Деректер қорын басқару жүйесінің архитектурасы

Дәріс 1. Кіріспе. Деректер қорының даму тарихы

1.1 Пәннің мақсаты мен тапсырмалары

Оқытудың мақсаты. Пәнің негізгі мақсаты мен тапсырмасы келесідей:

• деректер қорын (ДҚ);құрудың теориялық негіздері;

• негізгі деректер моделі және және олардың заманауи деректер қорының басқару жүйесінде (ДҚБЖ) қолданылуы;

• деректерде қолданылатын негізгі операциялар;

• іздеу амалдары мен деректерді өңдеу;

• сипаттың тілдік құралдары және деректерді манипуляциялау;

• деректер қорын жобалау амалдары;

• таратылған деректерді өңдеу негіздері.

Оқыту тапсырмалары. «Деректер қорының басқару жүйесі» пәнін оқытудың негізгі мақсаты қарастырылған барлық оқу түрінің халықаралық стандарттар негізінде бағдарламалық қамтамасыздандыру индустриясының қолдауымен деректер қорының жалпы тәжірибелік технологиясының іргетасына негізделген қатал, тізбектелген, біртұтас көрініс болып табылады.

Студенттердің білімі, білуі мен дағдыларына қойылатын талаптар:

ДҚ жобалаудың теориялық негіздерін үйрену;

• заманауи ДҚБЖ қолдана отырып ақпараттық жүйелерді құрудың жалпы сұрақтарын үйрену;

• түрлі құрылғылық платформалардың түрлі пәндік аймақтарында ДҚ жобалаудың тәжірибелік дағдыларын алу;

Пәндермен логикалық өзарабайланыс.

ДҚБЖ жақсы оқып білу үшін студенттер белгілі бір дайындықтан өту керек, яғни келесі пәндердің сәйкес тақырыптары мен бөлімдерін білуі тиіс:

1. Информатика:

• тапсырмаларды ресми түрде сипаттау амалдары;

• тапсырмаларды шешетін блок-сұлбаларды құру амалдары.

2. Бағдарламалау технологиясы:

• тапсырмаларды бағдарламалау амалдары;

• бағдарламалық кешендерді жөндеу амалдары.

3. Есептеу жүйелері мен желісі:

• жүйелік талдау амалдары;

• тиімділік тапсырмаларын шешу амалдары.

Деректер қорының теориясына шамамен 40 жыл. Бірақ, уақыт ритмі өзгерді, енді ол зымырайды, біз оған барлық жағынан бағынуымыз керек. Сондықтан білімнің жап-жас аймағы барлық техникалық мамандықтардағы студенттердің оқуына тәжірибелік тұрғыда міндетті болып табылады. Техникалық мамандықтарда деректер қорына арналған бөлім информатиканың жалпы курсына қосылған. Берілген «Деректер қорының басқару жүйесі» курсы «Ақпараттық жүйелер» мамандығының студенттеріне арналған бөлімнің тереңдетілген жалғасы болып табылады.

Расында, ақпараттық технологиялардың қазіргі әлемін деректер қорынсыз елестету мүмкін емес. Тәжірибелі түрде барлық жүйелер осы немесе басқа да ақпарат іздеу және ұзақ мерзімді сақтау қызметімен байланысты. Негізінде ақпарат кез-келген әрекет етуші ортаның тиімділігін анықтайтын фактор болып табылады. Ақпараттық ағымдар артып және ақпарат өңдеу жылдамдығына қойылатын талаптар да арта түсті, енді көптеген операциялар қолмен орындауды қажет етпейді, олар перспективті компьютерлік технологияларды қолдануды талап етеді. Кез-келген администарторлық шешімдер ағымдық оқиғаның анық және нақты бағасын, оны өзгертуге мүмкін болатын перспективаларды талап етеді. Егер бұған дейін оқиғаны бағалауда қолмен есептеу мүмкін болатын бірнеше ондағанфакторлар қатысса, ал енді ондай факторлар жүздеген, мыңдаған және оқиға бір жылдың ішінде емес бірнеше мнутта өзгереді, ал қабылданатын шешімдердің негізі үлкен, себебі дұрыс емес шешімдедің реакциясы бұрынғыдан қарағанда жылдам, әрі қуатты. Және де бұл жағдай деректер қорында сақталатын өндірістің ақпараттық моделінсіз мүмкін емес.

Лауазымды монографиялар мен стандарттардан алынған анықтамалар:

- Деректер қоры – бұл қолданушылардың ақпараттық қажеттіліктерін қамтамасыз ету үшін қолданылатын және кейбір пәндік аймақтардың актуалды жағдайын сипаттайтын, белгілі ержелерге сәйкес және компьютер жадысында қолдау көрсететін деректер жиынтығы. [1]

- Деректер қоры – деректерді модельдеу құралдарының ережесіне сәйкес манипуляциялау жүзеге асатын, деректер сұлбасына сәйкес сақталатын деректер жиынтығы. [2]

- Деректер қоры – қандай да бір кәсіпорынның қолданбалы бағдарламаларымен қолданылатын кейбір перманентті (үнемі сақтайтын) деректер тізімі. [3]

- Деректер қоры – ұйымның ақпараттық қажеттілігін қанағаттандыру үшін арналған деректердің логикалық байланысқан тізімі (осы деректердің сипаты). [4]

Басқа автолардың субъективті пікірін сипаттайтын басқа көптеген анықтамалар бар, бірақ жалпы қабылданған бірыңғай формулировка жоқ. Келесідей ерекше қасиеттер өте жиі қолданылады [5]:

1. ДҚ есептеу жүйесінде сақталады және өңделеді. Демек, кез-келген деректер қорының компьютерден тыс ақпарат сақтау құрылғысы (архив,кітапхана, картотека ) болмайды.

2. Есептеу жүйесінде ДҚ деректерді тиімді іздеу және өңдеу мүмкіндігін қамтамасыз ету мақсатында логикалық құрылымданған (жүйелендірілген) болады. Құрылымданған дегеніміз құрамдас бөліктердің (элементтердің) ерекшеленуі, олардың арасындағы байланыстар, сонымен қатар элементтер мен белгілі бір семантика және жіберілетін операциялардың тип элементтерімен қатынасы орнайтын байланыстардың типтігі. [6]

3. ДҚ ресми түрде ДҚ-ң логикалық құрылымын сипаттайтын сұлбалардан (кейбәр метадеректерге сәйкес) немесе метадеректерден тұрады. ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007 сәйкес деректер қорының ортасындағы. тұрақты деректер сұлбалардан және деректер қорынан тұрады. Сұлба мазмұнынан, құрылымнан және деректер қорын құру мен қолдау үшін қолданылатын біртұтас шектеулерден тұрады. Деректер қоры сұлба көмегімен анықталған тұрақты деректер тізімінен құралады. Деректерді басқару жүйесі деректер қорындағы мәліметтерге қатынасты бақару және қамтамасыз ету үшін сұлбадағы деректердің анықтамасын қолданады. [2]

Осы қарасырылған қасиеттердің тек біріншісі ғана қаталдау, ал қалғандары түрлі трактовкалар мен түрлі бағалау деңгейлерін жібереді. Тек қана ДҚ қойылатын кейбір талаптардың сәйкестік дәрежесін орнатуға болады.

Мұндай жағдайда жалпықабылданған тәжірибе соңғы қызметті атқарады. Осыған сәйкес файлдық архивтерді, интернет-порталдарды немесе электронды кестелерді деректер қорының кейбір қасиеттеріне ие болса да, деректер қоры деп атамайды. Көп жағдайда бұл деңгей жеткіліксіз деп есептеледі (шектеулер де болуы мүмкін).

Көптеген мамандар «деректер орының басқару жүйесі» терминінің орнына «деректер қоры» терминін қодана отырып өте кең таралған қателікті көрсетеді және бұл түсініктерді ажырату қажеттілігін көрсетеді.[7]

Тарихы

Деректер қорының даму технологиясы кең түрде, сонымен қатар қысқаша аспектіде қарастырыла алады.

Кең аспектідегі деректер қорының тарихи түсінігі кез-келген құралдардың тарихымен жалпыланады, оның көмегімен адамзат деректерді сақтаған және өңдеген. Мысалы, мұндай контекстіде патша қазынасының тіркеу құралдары және ежелгі Шумердегі салық (б.э.д. 4000 ж.),[8]узелковая письменность инков—кипу,клинописи, ассирия патшалығының құжаттары және т.б. еске түседі. Бұл қадамның кемшілігі «деректер қоры» түсінігінің «архив» және «жазылу» түсініктерімен фактілі қосылуы болатынын есте сақтау керек.

Деректер қорының тарихы қысқаша аспектіде деректер қорын ұлттық (заманауи) түсінікте қарастырады. Бұл оқиғаның тарихы жазбаларды өңдейтін бағдарламалаушы құрылғы пайда болғаннан, яғни 1955 жылдан басталады. Сол уақыттағы бағдарламалық қамтамасыздану файл негізінде жазбаларды өңдеу моделін қстанатын. Деректерді сақтау үшін перфокарталар қолданылды. [8]

1960 жылдардың ортасында жедел желілік деректер қоры пайда болды. Жедел деректер қорындағы операциялар терминал арқылы интерактивті режимде өңделді. Қарапайым индексті-тізбектелген жазбалар ұйымы наборларға бағытталған жазбалардың қуатты моделіне дейін дами түсті. Деректерді сипаттайтын және манипуляциялайтын стандартты тілді өңдеп шығарған Data Base Task Group(DBTG) жұмысына жетекші болғаны үшінЧарльз БахманТьюринг сыйлығына ие болған.

Сол уақытта COBOLдеректер қорының қауымдастырығанда деректер қоры сұлбасының концепциясы мен тәуелсіз деректер концепциясы пайда болған.

Келесі маңызды этап 1970 жылдардағы деректердің реляциялық моделінің Эдгар Ф. Кодджұмыстарының негізінде пайда болуына байланысты. Кодд жұмыстары деректер қоры технологиясының математика және логикамен байланысына жол ашты. Эдгар Ф. Кодд теория мен тәжірибеге өзінің қосқан үлесі үшін Тьюринг сыйлығына ие болған.

database (деректер қоры) термині 1960 жылдардың басында пайда болды және жасанды интеллект жүйесінің контекстінде қысқаша ұғымда болса да 1964және1965жылдары SDC (System Development Corporation) фирмасының ұйымдастырылуымен өткен симпозиумда қолданысқа енді. Тек 1970 жылдары термин қолданыстағы кең түсінікте қолданыла бастады.[9]

Деректер қорының түрлері

Әртүрлі критериялары бойынша ерекшеленетін Деректер қорының көптеген түрлері бар. Мысалы, берілген бөлім жазылған материалдар бойынша «Деректер қоры технологиясының энциклопедиясында» [1] деректер қорының 50-ден астам түрі бар.

Негізгі классификациялар төменде көрсетілгнен.

Деректер моделі бойынша классификация

Мысалдар:

• Иерархиялық

• Желілік

• Реляциялық

• Объектілі и объектілі-бағытталған

• Объектілі-реляционды

• Функционалды.