
- •Содержание
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных. 9
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие. 14
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных. 24
- •Тема 4. Модели данных. 31
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования. 41
- •Тема 6. Жизненный цикл баз данных. 48
- •Тема 7. Модель предметной области 52
- •Тема 8. Этапы проектирования баз данных. 61
- •Тема 9. Нормализация. 67
- •Тема 10. Сохранение секретности информации и безопасность данных. 76
- •Тема 11. Типология баз данных. Основные платформы баз данных. 82
- •Тема 12. Тенденции развития современных баз данных. 89
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных.
- •Введение в базы данных
- •Управление - это процесс переработки информации состояния в информацию командную для достижения определенных целей.
- •Структура экономической информационной системы (эис)
- •Понятие банка данных, его роль в системе обработки экономической информации. Предметная область.
- •Форматированный вариант сообщения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие.
- •Основные компоненты банка данных.
- •Функциональное назначение компонентов аБнД.
- •База данных.
- •Функции субд
- •Транзакции
- •Словарь данных.
- •Персонал банка данных.
- •Организационно-методические, правовые, математические, информационные, программные, технические и лингвистические составляющие банка данных
- •Взаимодействие компонентов банка данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных.
- •Классификация банков данных
- •Классификация баз данных
- •Классификация субд
- •Преимущества банков данных
- •Недостатки банков данных
- •Этапы развития бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Модели данных.
- •Модели данных
- •1.1. Объектные модели данных
- •1.2. Модели данных на основе записей
- •1.3. Физические модели данных
- •Структуры данных
- •Иерархическая модель данных
- •Недостатки иерархической модели данных:
- •Сетевые модели данных
- •Недостатки сетевой модели данных:
- •Реляционная модель данных
- •5.1. Основные понятия реляционной модели данных
- •Сравнение моделей данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования.
- •Трехуровневая архитектураAnsi/sparc
- •Уровни проектирования бд
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1.1. Разновидности сущностей
- •1.2. Основные виды свойств
- •1.3. Классификация связей
- •1.4. Свойства связей
- •Er-диаграмма
- •Особенности отображения er-модели
- •Системный анализ
- •Формирование из объектов предметной области сущностей и их характеристик
- •Установка соответствия между сущностями и таблицами, характеристиками сущностей и столбцами таблиц
- •Получение реляционной схемы из er-диаграммы:
- •Определение первичных ключей
- •Определение правил целостности данных
- •Установка связей между объектами
- •Нормализация
- •Универсальное отношение
- •Функциональная и многозначная зависимости
- •Процесс нормализации
- •Приведение к первой нормальной форме
- •Приведение ко второй нормальной форме
- •Приведение к третьей нормальной форме
- •Нормальная форма Бойса – Кодда (нфбк)
- •Типы опасностей
- •Примеры возможных опасностей
- •Компьютерные средства контроля
- •Перечень прав доступа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Серверные субд
- •Характерные черты современных серверных субд
- •Сервисы, предоставляемые серверными субд
- •Реализация для нескольких платформ.
- •Административные утилиты.
- •Резервное копирование данных.
- •Обслуживание репликаций.
- •Параллельная обработка данных в многопроцессорных системах.
- •Поддержка olap и создания хранилищ данных.
- •Распределенные запросы и транзакции.
- •Средства проектирования данных.
- •Поддержка собственных и «чужих» средств разработки и генераторов отчетов.
- •Поддержка доступа к данным с помощью Internet.
- •Недостатки реляционных субд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Постреляционная модель
- •Объектно-ориентированные бд
- •Технология «Хранилищ данных»
- •Интеграция с Internet-технологиями
- •Темпоральные бд
- •Дедуктивные бд
- •Многомерные бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Расскажите о перспективах развития баз данных.
- •Какие новые технологии, применяемые в теории баз данных, Вам известны?
Вопросы для самоконтроля
Назовите три составляющие теории баз данных.
Каковы цель и задачи дисциплины «Базы данных»?
Какая информация называется экономической? Каковы ее отличительные черты?
Дайте определение процесса управления и назовите цели управления.
Чем отличается понятие «управление» в кибернетике от понятия «управление» в экономике?
Дайте определения системы, информационной системы и экономической информационной системы.
Опишите структуру экономической информационной системы. Какие потоки информации проходят через нее?
Каково назначение функциональных и обеспечивающих подсистем экономической информационной системы?
Дайте определения банка данных.
Каковы основные требования к базе данных?
Дайте определение предметной области. Приведите примеры предметных областей.
Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие.
Основные компоненты банка данных.
БнД включает в себя следующие компоненты:
БД (database), которая является ядром БнД. БД – это совокупность взаимосвязанных именованных данных, описание, хранение и манипуляция которыми проводится по общим правилам.
СУБД (или диспетчер БД) (DBMS – Database Management System) – это специальный пакет программ, который централизованно обеспечивает контролируемый доступ к данным и управление ими.
Вычислительная система – это весь комплекс технических средств, задействованных в автоматизированном БнД (сервер, телекоммуникации и т.д.).
Словарь данных (data dictionary) (репозиторий), или системный каталог (system catalog) - централизованное хранилище метаинформации. Метаинформацией (или метаданными (meta-data)) называется описание структуры БД (схема БД), модель предметной области, информация о пользователях и их правах, описание формы входных и выходных документов, т.е. «информация об информации», «данные о данных».
Персонал БнД – это специалисты, которые обеспечивают создание, работу и развитие БнД. Особое место среди персонала БнД отводится администрации БнД. Администрация БнД (АБД) (Database Administrator (DBA)) – лицо или группа лиц, реализующих управление информационными процессами в БнД, поддержание целостности (непротиворечивости) и защиту данных, координацию деятельности пользователей.
Функциональное назначение компонентов аБнД.
База данных.
Первой попыткой компьютеризировать ручные картотеки было создание файловых систем. Файловые системы были разработаны в ответ на потребность в получении более эффективных способов доступа к данным. Однако, вместо организации централизованного хранилища всех данных предприятия, был использован децентрализованный подход, при котором сотрудники каждого отдела работали со своими собственными данными. Т.е. файлы с дублирующей информацией создавались для каждой отдельной задачи. Например, приложения, связанные с кадровым учетом, с начислением заработной платы и с планированием учебной нагрузки, могут содержать одни и те же данные о преподавателе: фамилию, должность, ученую степень, ученое звание, подразделение. При этом значительную часть данных приходилось вводить многократно.
Ограничения, присущие файловым системам:
Разделение и изоляция данных. Когда данные изолированы в отдельных файлах, доступ к ним весьма затруднителен.
Значительная избыточность, дублирование данных. Дублирование данных сопровождается неэкономным расходованием ресурсов, поскольку на ввод избыточных данных требуется затрачивать дополнительные время, деньги и память.
Противоречивость содержимого одноименных полей, нарушение целостности данных.
Зависимость от данных. Физическая структура и способ хранения записей файлов данных жестко зафиксированы в коде программ приложений. Изменить существующую структуру данных достаточно сложно.
Трудности в соблюдении стандартов разного уровня, необходимых для обмена данными между вычислительными центрами. Неполная автоматизация приводила к разнообразным нестыковкам и дополнительным затратам на параллельные технологии.
Несовместимость форматов данных.
Все перечисленные выше ограничения файловых систем являются следствием двух факторов:
Определение данных содержится внутри приложений, а не хранится отдельно и независимо от них.
Помимо приложений не предусмотрено никаких других инструментов доступа к данным и их обработки.
Для повышения эффективности работы необходимо использовать новый подход, а именно БД и СУБД.
Под БД понимается некоторая совместно используемая совокупность логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенная для удовлетворения информационных потребностей пользователей.
На сегодня наиболее общее и полное определение БД дается в Законе «О правовой охране программ и электронно-вычислительных машин и баз данных». Согласно ст.1 этого закона БД – это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.
В нестрогом смысле слова БД – совокупность данных и связей между ними, хранящихся в виде одного или более файлов данных с произвольной организацией доступа.
Задача БД состоит в хранении всех представляющих интерес данных в одном или нескольких местах, причем таким способом, который заведомо исключает ненужную избыточность. В хорошо спроектированной БД избыточность данных исключается, и вероятность сохранения противоречивых данных минимизируется. Таким образом, создание БД преследует две основные цели:
понизить избыточность данных;
повысить их надежность.
СУБД.
БД создаются и функционируют под управлением специальных программных комплексов, называемых системами управления базами данных (СУБД). Основная особенность СУБД - это наличие процедур для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. СУБД может содержать утилиты, приложения, сервисы, библиотеки, средства создания приложений и другие компоненты.