10 Нормализация отношений

Нормализация - формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа (или потенциальных ключей) и существующих функциональных зависимостей.

Цель нормализации - получение такого проекта базы данных, в котором каждый факт хранится в одном месте, то есть исключена избыточность информации.

(см. предыдущее – 3 вида функциональных зависимостей)

Нормальная форма представляет собой ограничение на схему базы данных (отношения), которое избавляет базу данных от некоторых нежелательных свойств

Нормальные формы (НФ) подчиняются правилу вложенности, кото­рое заключается в следующем: каждая нормальная форма является в некотором смысле более ограниченной, но и более желательной, чем предшествующая.

Процесс нормализации отношений методом нормальных форм предпо­лагает последовательное удаление из исходного отношения следующих межатрибутных зависимостей:

- частичных зависимостей неключевых атрибутов от ключа (2НФ);

- транзитивных зависимостей неключевых атрибутов от ключа (ЗНФ);

- зависимость ключей (атрибутов составных ключей) от неключевых атрибутов (БКНФ).

Первая нормальная форма(1НФ). Отношение находится в 1НФ, если все его атрибуты являются простыми (имеют единственное зна­чение). Исходное отношение строится таким образом, чтобы оно было в 1НФ. (ФИО разложить на Ф, И, О)

Вторая нормальная форма(2НФ). Отношение находится в 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функцио­нально полно зависит от первичного ключа (составного). (путем проекции)

Третья нормальная форма(ЗНФ). Отношение находится в ЗНФ, если оно находится в 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа (то есть, не зависит функционально от любого другого неключевого поля). (путем проекции)

Нормальная форма Бойса-Кодда (БКНФ). Отношение на­ходится в БКНФ, если оно находится в ЗНФ и в нем отсутствуют зависи­мости ключей (атрибутов составного ключа) от неключевых атрибутов.

Полной декомпозицией отношения называют такую совокупность произвольного числа ее проекций, соединение которых полностью совпа­дает с содержимым таблицы

Пятая нормальная форма(5НФ). Отношение находится в 5НФ, тогда и только тогда, когда в каждой ее полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Отношение, не имеющее ни одной полной декомпозиции, также находится в 5НФ.

Четвертая нормальная форма (4НФ) является частным слу­чаем 5НФ, когда полная декомпозиция должна быть соединением ровно двух проекций

1. Назначение, виды информационно-вычислительных сетей. Системы телекоммуникаций.

Для классификации компьютерных сетей могут быть использованы различные характеристические признаки. Однако чаще всего информационные сети классифицируют по территориальному признаку, т.е. по масштабу территории, которую охватывает данная сеть. Согласно этой классификации сети принято делить на три типа:

1) Локальная сеть. К ней относится система ПД, охватывающая ограниченную территорию (здание, предприятие).

2) Региональная сеть. Это сеть передачи данных охватывающая территорию некоторого ограниченного административно выделенного режима (город, область).

3) Глобальная сеть. То есть сеть пеердачи данных, пределы действия которой могут быть ограничены только размерами Земного шара.

Приведем сравнительный анализ характеристик локальных и глобальных сетей (с учетом, что региональные сети – промежуточное звено, обладающее свойствами как локальных, так и глобальных сетей).

1. Протяженность, качество и способ прокладки каналов связи. Локальные сети отличаются от глобальных сетей малым расстоянием между узлами сети. Узел сети - точка сопряжения двух или более каналов связи. В узлах сетей ЭВМ обычно располагается аппаратура, выполняющая обработку данных. Небольшое расстояние между узлами в локальных сетях позволяет использовать качественные каналы связи. 2. Сложность методов передачи и аппаратуры, так как надежность связи глобальных сетей ниже, чем локальных, то для них требуется более сложные методы помехоустойчивого кодирования и т.д. С другой стороны в локальных сетях в силу значительно более высокого качества каналов связи можно применять более простые процедуры передачи данных.

3. Скорость обмена данными. Одним из отличий локальных сетей от глобальных явлений является наличие высокоскоростных каналов связи между узлами.

В локальных сетях скорость передачи обычно лежит в диапазоне от 10 до 100 Мега бит в секунду и сравнима со скоростью работы узлов в компьютерных устройствах. Для глобальных сетей характерны довольно низкие скорости передачи данных (10 кило бит в секунду) и только магистральных каналах, объединяющих локальные сети в глобальную сеть скорости, могут достигать несколько гигабит в секунду.

4. Объем предлагаемых услуг. Локальные сети обеспечивают, как правило, весьма широкий набор услуг. Глобальные сети предоставляют следующие услуги: система телеконференций, электронная почта, доступ к файловым архивам.

5. Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть несколько мини секунд, как в глобальной сети несколько секунд. Поэтому низкая скорость пеердачи данных в глобальных сетях затрудняет работу служб в режиме Online.

6. Использование метода коммутации пакета. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Такой график называют пульсирующим. Из-за этой особенности графико-локальных сетей для связи узлов в них применяются метод коммутации пакетов, который в условиях пульсирующего графика сказывается более эффективным, чем метод коммутации каналов.

7. Масштабируемость. Под этим термином в сетях понимается возможность наращивать количество узлов и увеличение протяженности линий связи в широких пределах без улучшения производительности сети. Классические варианты локальных сетей обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых технологий (топологий). Что определяет возможности подключения дополнительных станций. К локальным сетям, напротив, присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работ