19. Этапы проектирования баз данных.

Этапы жизненного цикла БД включают:

-Планирование БД – определение реализуемости и ТЭ обоснованности АИС, выявляются требования к БД со стороны различных категорий пользователей, определяются принципы, задачи создания БД.

-Проектирование БД. (создание модели предметной области на основе анализа и интеграции требований и потребностей)

-Материализация БД - программирование БД.

-Эксплуатация БД.(реализация и анализ функционирования).

-Развитие и совершенствование БД.

Основное место занимает проектирование БД - процесс проектирования структуры БД в соответствии с потребностями пользователей. Сейчас используется эмпирический подход, выработанный американской компанией ANCI/СПАРК.

Модель данных – представление данных и их взаимосвязей, описывающих понятие проблемной среды.

Проектирование проходит в три этапа:

-концептуальное проектирование,

-логическое проектирование,

-физическое проектирование.

1-ый уровень – определяются конкретные требования, составляется единая концептуальная модель – модель предметной области ER –модель (графическое представление в виде диаграмм). Основные компоненты: атрибуты, сущность, связи.

2-ой уровень – концептуальная модель преобразуется в модель данных на основе выбранной СУБД – получаем логическую модель данных

Существует три способа построения логической модели:

-иерархическая- соподчиненные

-сетевая - графические сети

-реляционная - она отображает элементы и взаимосвязи в явной табличной форме.

1 и 2 модели появились в 60-е годы. 3-ий вид – в 70-е , наиболее распространен в настоящее время. Основные его компоненты – объекты и взаимосвязи между ними. Отличительная черта – различные способы представления связей между объектами.

3-ий уровень – физическая модель данных – физическая организация. Решаются вопросы размещения данных во внешней памяти. Физическая модель данных – средство отображения логической модели в физической среде данных.

Иерархическая модель данных базируется на графическом представлении взаимосвязи объектов информации в виде дерева, т.е. отображает вертикальные линии связи подчинения низшего уровня высшему.

Сетевая модель основывается на представлении взаимосвязи объектов в виде цепи. Она допускает подчиненность одного уровня другому, наличие горизонтальных связей.

20. Структура автоматизированного банка данных.

Банк данных - система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Банк данных включает 1) вычислительную систему (операционная система и технические средства); 2) базу данных; 3) СУБД; 4) администратор данных; 5) организационно - методические средства; 6) словарь данных.

Словарь данных - централизованное хранилище мета-информации (информации об информации), описывающее структуру баз данных, пользователей информации.

Организационно-методические средства - различные инструкции, методические материалы для пользователей различных категорий, которые взаимодействуют с АБД.

Администратор банка данных - специалист, обеспечивающий создание и функционирование банка данных.

Основные компоненты АБД : БД и СУБД.

База данных – совокупность сведений о какой-либо предметной области (часть реального мира, подлежащего для изучения, организации управления и автоматизации).

Структурирование – именованная совокупность структурированных данных, отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Структурные единицы базы данных:

Элемент данныхАгрегат данныхЗаписиНабор записейБД.

Элемент данных - наименьшая семантически значимая поименованная единица информации, обладает именем, типом (символьный, числовой, календарный), длиною, точностью (количество знаков после запятой).

Агрегат данных - поименованная совокупность элементов данных внутри записи, которые можно рассматривать как единое целое. Делится на простой и составной.

Простой агрегат: Дата(агрегат): - год - месяц - число (элементы данных)

Составной : Предприятие (агрегат):- наименование п/п - адрес п/п (простой агрегат) - индекс - город - улица -дом (элементы данных)

Запись - наименьшая поименованная совокупность элементов данных или элементов данных и агрегатов.

СтудентИвановК/рЗащищеноХорошо

Набор - поименованная совокупность записей, взаимосвязанных в файлах.

По технологии обработки базы данных м.б.:

-централизованные, хранящиеся в памяти одной вычислительной системы.

-распределенные, хранящиеся на различных ЭВМ, узлах сети, возможно пересек.

По формам представления информации : аналоговые, в виде системы, мультимедиа.

По типу хранения информации : документальные, фактографические, лексикографические.

По способу доступа к данным: с локальным, с сетевым (удаленным) доступом.

По охвату предметной области : по территориальному признаку, по времени, ведомственная структура.

По логической модели данных : иерархические, сетевые, реляционные.

СУБД - совокупность программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.

Назначение СУБД: управление базами данных, т.е. выполнение ими роли менеджера; разработка, отладка и выполнение прикладных программ (трансляторы); выполнение вспомогательных операций, сервис. Определяет связь между пользователями и системой.

3 группы функций СУБД : 1) управление БД – выполняется роль менеджера 2) разработка, наладка, выполнение прикладных программ – функция транслятора 3) сервис.

Основные функции СУБД: организация хранения данных; определение и инициализация баз данных; представление пользователю доступа к базе; защита целостности базы данных (непротиворечивость, неизбежность, полнота); управление доступом к базе данных; периодичность изменения хранимых данных.

Структура СУБД: ядро + набор обрабатывающих программ

Ядро СУБД - управление программами, предназначенное для автоматизации всех процессов, связанных с обращением к БД.

Набор обрабатывающих программ – трансляторы с языка описания данных, с языка запросов и программирования.

Язык описания данных – язык, позволяющий специфицировать схему базы данных – используется администратором АБД.

Язык манипулирования данных – язык, позволяющий специфицировать обращение к БД из программ, написанных на одном из языков программирования – используется программистами.

Язык запроса данных – позволяет осуществить обращение к базе данных без использования языка программирования – пользователи – конечные потребители.

СУБД делятся на иерархические, сетевые и реляционные.

Основной признак классификации СУБД – логическая модель БД.

СУБД: dBase, FoxPro, Access, Orion, Prokle.

Основные показатели, характеризующие СУБД: производительность, объем запросов клиента, затраты.

Пользователи банка данных: конечные (для нужд которых создается банк данных), администратор банка данных (обращаются за метаинформацией, описанием схемы – прикладные программисты, специалисты по техническому обслуживанию).