24.Технології створення баз даних за допомогою сучасних інструментальних засобів, перелічити послідовність робіт із створення локальної і серверної бази даних.
Сворення локальної бд:
1.Викликаємо BDE Administrator або SQL Explorer,викликати меню object\new та встановити драйвер Standart.Після цього з”явиться форма(меню),зберігти налаштування.Для створення бд необхідно створити таблиці :File\new\table/ .В Table property можна задавати ключі (секондарі –для прискоренн фільтрації,),refrential integrity –для організації зв”язку 1 до багатьох.Після заповнення таблиці треба данні зберегти під розширенням .db. У створенні бд приймають участь такі компоненти: TTable-не візуальна.працює з 1 файлом. TQuery –працює з багатьма файлами.Компонента TStore Proc – застосовується для роботи з процедурами,що зберігаються на сервері. Компонента Data Sourse викон.ф-її управління потоками даних і візуальними компонентами.Також синхронізує поведінку візуальної компоненти з набором даних.TDB Grid –таблиця.
В бд можна виконувати:фільтрацію, модифікацію існуючого поля, вилучення запису. редагування стовпців та строк,організація пошуку,створення звітів тощо.
Багатокористувацька бд(модель клієнт-сервер):
К2
Серверна бд розроблюється на сервері (наприклад Interbase).На сервері розташовуються процедури,що зберігаються.які представляють собою спец.програмні модулі.Тригери представляють собою процедури,які автоматично запускаются.Тригери викон. Ф-ї підтримки посилкової цілісності.Сервер є активним,тому що не тільки клієнт може цого запускати .а й тригери.Недоліки системи- велике завантаження сервера бд.
клієнт-система.процес.комп”ютре ,користувач .які звертаються до сервера за певним ресурсом.
Сервер-система.процес,комп”ютер,який володіє певним ресурсом.
У Interbase доступ до даних з Delphi виконується: доступ за допомогою BDE; за допомогою Ado; ЗА ДОПОМОГОЮ DB Express; за допомогою interbase express .
Запуск локального сервера Interbase виконується за допомогою утіліти Interbase manager можна встановити автоматичний або неавтоматичний запуск.Для роботи з бд є утіліта IB Console
Сворення БД:
Створити папку c:\stud ,за допомогою IB Console визначити локальний сервер; зарееструватись.
Реестрація- треба встановити ім»я SYSDBA і пароль masterkey.Вибрати пункт меню Database\create data base ввести alias . alias треба зарееструвати за допомогою sql explorer або BDE administrator,встановити драйвер Interbase.
Можна також переглядати бд яка створена в іншій системі за допомогою утіліти data pump.Недолік: типи даних можуть бути у чьомусь не сумісні
Наповнення і зміна бд може виконуватись:
Insert,updade,delete
Технологія створення БД:
Розподілена бд:
Case технології:
CASE (Computer-Aided Software Engineering) - программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения подобных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом и т. д. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки.
CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с потребностями пользователей. Большая часть CASE-средств использует методологию структурного (в основном) или ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.
Рассмотрим с этой точки зрения UML как пример CASE-средства, конкретно - диаграммы состояний (State).
Высокие потенциальные возможности CASE-технологии :увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированного и согласованного стиля работы
Разделяются по режиму работы: однопользовательские и многопользовательские. Последние разделяются на последовательные и паралельные. Однопользовательские: локальные, настольные: Access, Visual Fox Pro, dBase,Paradox, Clipper. Многопользовательские параллельные БД: централизованные и распределенные БД. Централизованные БД- системы клиент-сервер, пром.БД.Oracle,DB2,INTERBASE,SYSBASE,Ms Sql Server. Распределенные БД - Локальные серверы БД – применяются для создания БД и отладки клиентских приложений. Personal Oracle, Local INTERBASE Server.
Локальна архітектура - перша архітектура БД орієнтована на використання СУБД. Cамі дані розміщені на тому ж ЕОМ, що і застосування, які здійснюють доступ до них. Робота з БД проходить в однокористувацькому режимі, одночасно до БД може отримати доступ не більше одного користувача. Користувацьке застосування відповідає за підтримку цілісності БД та виконання запитів до БД. Cама БД в цьому випадку - набір таблиць, індексних файлів, файлів полів коментарів(мемо-полів) та ін., що містяться в одному каталозі на диску у вигляді окремих файлі. В цьому випадку надто важко синхронізувати дані з різних копій БД (кількість копій рівна кількості одночасно працюючих з даними користувачів.
Архітектура клієнт-сервер. Характерна особливість-максимальне розвантаження клієнта, перенесення обчислювального навантаження на сервер БД(SQL-сервер), суттєве укріплення безпеки даних-і від зловмисних, і від помилкових змін. Як і в архітектурі файл-сервер, БД у цьому випадку розміщується на мережевому сервері, але програми клієнтів позбавлені можливості прямого доступу до БД. Між користувацьким застосуванням та БД з'являється важлива проміжна ланка-сервер БД, яка регулює доступ до БД-спеціальна програма-сервер БД(SQL-сервер). Взаємодія сервера БД та клієнта реалізується за допомогою SQL-запитів, які формує і відсилає серверу клієнт. Сервер, прийнявши запит, виконує його і повертає результат клієнтові.У клієнтському застосуванні в основному виконується інтерпретація отриманих від сервера даних,реалізація інтерфейсу користувача, реалізація частини бізнес-правил. SQL-сервер забезпечує інтерпретацію запиту, його виконання, формування результату та видачу його клієнту. При цьому ресурси клієнтського ПК не приймають участі у фізичному виконанні запиту.
Переваги арх. Клієнт-сервер:
a) Більшіст обчислювальних процесів викон-ся на сервері, що знижує потреби до обчислювальних потужностей ЕОМ клієнта; збільшення обчислювальної потужності одного сервера еквівалентне одночасному збільш. потужності усіх клієнтск. місць;
б) Знижується мережевий трафік за рахунок пересилки сервером клієнтьким застосуванням тільки тих даних, які вони запитували;
в) БД на сервері - це,як правило, єдиний файл, у якому зна-ходяться таблиці, обмеження цілісності та інші компоненти БД;
г)зламати, викрасти чи зіпсувати таку БД значно важче;
д)суттєво збільшується захищеність БД від введення неправильних значень,бо сервер БД проводить автоматичну пере-вірку відповідсності вхідних значень накладеним обмеженням та автоматично виконує необхідні бізнес-правила;
е) сервер відслідковує рівні доступу для кожного користувача, блокує спроби виконанння недозволених для користувача дій;=> більш високий рівень забезпечення безпеки БД, змістовної цілісності інформації;
з) сервер реалізує управління транзакціями,відвертає спроби одночаснї зміни одних і тих же даних; різні рівні ізоляції транзак-цій дозволяють визначити поведінку сервера у цьому випадку.
ж) безпека системи збільшується за рахунок переносу більшої частини бізнес-правил на сервер; знижуєтся питома вага бізнес-правил, що реаліз-ся у клієнтських застосуваннях і можуть суперечити одне одному; визначити суперечливі бізнес-правила все ще можливо,але набагато важче їх виконати,бо сервер БД авто-матично відслідковує правильність даних.
Можлива багатокористувацька робота з однією і тією ж БД, коли кожен користувач зі свого EOM запускає застосування, розміщене на сітьовому сервері.Тоді на EOM користувача запускається копія застосування.Вся важкість ви-конання запитів до БД та управління цілісністю БД покладається на користувацькі застосування.Саме вони повинні піклуватись про синхронізацію локальних копій даних на кожному клієнтському місці з вмістом основної (і єдиної) бази даних.БД на сервері є пасивним джерелом даних.
Таким чином, функціями застосування-клієнта є: 1.посилка запитів до серверу БД; 2.інтерпретація результатів запитів, отриманих від сервера, та подання їх користувачу у потрібній формі; 3.реалізація інтерфейсу користувача.
SQL-сервер - це програма, розміщена на ЕОМ мережевого сервера. Він має бути завантажений на момент прийняття запиту від клієнта. Функціями сервера БД є: прийом запитів від застосувань-клієнтів, інтерпретація запитів, виконання запитів БД, відправка результатів виконання запиту застосуванню-клієнту; управління цілісністю БД, забезпечення системи безпеки, блокування невірних дій застосувань-клієнтів; зберігання бізнес-правил та запитів, що часто використовуються застосуваннями в уже у інтерпретованому вигляді; забезпечення одночасною безпечної та відмовостійкої багатокористувацької роботи з одними і тими ж даними.
25.Адміністрування базами даних, операції резервування і архівування даних, операції по забезпеченню надійності і праце спроможності системи, процеси журналізації в базах даних; експлуатація баз даних.
Администратор БД (АБД) – профеональный специалист (группа специалистов) в области ИТ,к-рый работает на всех уровнях и обеспечивает диалог и взаимодействие конечного пользователя с БД.
Функції АБД: 1) проектування та реалізація БД; 2) визначення правил захисту і цільності, як частини концептуальної схеми; 3) керування ефективністю роботи системи; 4) відновлення системи; 5) спостереження за роботою користувача і допомого у разі потреби.
Доступ к информации – регистрация и аутентификация пользователей, ведение системного журнала.
Идентификацию и аутентификацию пользователей можно проводить следующими способами: по индивидуальному паролю, вводимому с клавиатуры; * с помощью ключевой дискеты; * с помощью электронного ключа; другие способы. В системном журнале регистрируются любые попытки входа в систему и все действия оператора в системе.
Определение прав доступа к информации БД для конкретного пользователя (авторизация пользователя) при обращении к СУБД. Все действия пользователя протоколируются в системном журнале. Определение полномочий пользователя при доступе к БД происходит на основе анализа специальной информации – списка пользователей с правами доступа, которая формируется администратором БД, исходя из принципа минимальных полномочий для каждого пользователя.
Для восстановления БД нужно располагать дополнительной информацией; поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.
Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД журнализуются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда - минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.
Во всех случаях придерживаются стратегии "упреждающей" записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log - WAL). Грубо говоря, эта стратегия заключается в том, что запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Известно, что если в СУБД корректно соблюдается протокол WAL, то с помощью журнала можно решить все проблемы восстановления БД после любого сбоя.
Основой восстановления является архивная копия и журнал изменений БД. Возможны два основных варианта ведения журнальной информации:
1. Для каждой транзакции поддерживается отдельный локальный журнал изменений БД этой транзакцией (локальные журналы). Они используются для индивидуальных откатов транзакций и могут поддерживаться в виртуальной памяти.
2. Общий журнал изменений БД, используемый для восстановления состояния БД после мягких и жестких сбоев. Плюсы: позволяет выполнять индивидуальные откаты транзакций Минусы: Приводит к дублированию информации в локальном и общем журналах, => лучше использовать второй вариант.
Структура журнала транзакций: условно может быть представлена в виде некоторого последовательного файла, в котором фиксируется каждое изменение БД, которое происходит в ходе выполнения транзакции.
Все транзакции имеют свои внутренние номера. Каждая запись в журнале транзакций помечается номером транзакции, к которой она относится и значениями атрибутов, которые она меняет, а также команда начала и завершения транзакции. Имеются два альтернативных варианта журнала транзакций:
А) Протокол с отложенными обновлениями.
Б) Протокол с немедленными обновлениями.
Иногда система в целом становится узким местом в процессе заполнения журнала. Обычно это случается в среде тяжелой обработки транзакций, которая выполняет многочисленные обновления бд (приложения, выполняющие только чтение базы данных, подобные системам поддержки принятия решений, осуществляют немного записей в журнал).Этот эффект еще более усиливается при использовании для журнальных дисков зеркальных пар. В этих случаях для ускорения процесса журнализации часто полезно использовать PrestoServe или NVSIMM. Фиксация записей в немеханических NVRAM, устанавливаемых на PrestoServe или в NVSIMM может существенно расшить узкое горло в некоторых системах. Поскольку обычно базы данных бывают очень большими и в них хранится исключительно важная информация, правильная организация резервного копиро-вания данных является очень важным вопросом. Для выпол-нения процедур резервного копирования после завершения рабочего дня часто используются скрипты. В некоторых организациях эти процедуры выполняются автоматически даже без привлечения обслуживающего персонала, в других в неурочное время используют операторов. Для выполнения автоматического резервного копирования без привлечения обслуживающего персонала требуется возможность его проведения в рабочем режиме (режиме online). Утилиты администpиpования в идеале пpизваны поддерживать беспеpебойное функциниpование СУБД, что подpазумевает сведение к минимуму планиpуемых или сбойных пpостоев системы. Hа пpактике систему иногда тpебуется остановить для выполнения какой-либо утилиты. Утилиты для пакетной загpузки/выгpузки данных, аpхивиpования и восстановления, пpовеpки целостности, pеоpганизации индекса и пp. - все должны эффективно выполняться в опеpативном (on-line) pежиме, без остановки СУБД, пpичем для ускоpения пpедпочтительно использовать паpаллельные алгоpитмы. Пpи возникновении сбоя во вpемя этих, как пpавило, пpодолжительных опеpаций, с помощью контpольных точек (checkpoints) или даже специальных жуpналов должен обеспечиваться повтоpный запуск административных утилит непосpедственно с точки останова. Задачи администpиpо-вания, включая монитоpинг и pеконфигуpацию pесуpсов системы, часто вступают в пpотивоpечие с доступностью данных. В идеале выполнение опеpаций по pеоpганизации и пеpемещению кpупных таблиц и индексов в пределах системы не обязано огpаничивать доступ к таблице, части таблицы или к базе данных. Даже в случае необходимости выключения части базы данных, напpимеp из-за физического повpеждения таблиц или их частей, pаботоспособные части таблиц и базы данных должны оставаться доступными для пpиложений в течение вpемени восстановления.
26.Бази даних в Internet: публікації баз даних в Internet, WEB-застосування і WEB-сервери, інтерфейси програмування WEB-застосувань, використання технології XML для публікації баз даних.
Принципи функціонування web-застосувань, тобто призначених для використання в мережах Intranet, істотно відрізняється від побудови мережних застосувань БД на основі клієнт-серверних технологій.
Web-застосування – це набір web-сторінок, сценаріїв і інших програмних засобів, розташованих на одному або декількох комп'ютерах (клієнтських і серверних) і об'єднаних для виконання деякої прикладної задачі.
Web-застосування виконуються на стороні web-сервера, що знаходиться на web-вузлах мережі Internet.
Web-сервер – це програмний засіб, встановлений на web-вузлі глобальної або корпоративної мережі, який забезпечує користувачам доступ до гіпертекстових документів, розташованих на цьому web-вузлі.
Іноді під web-сервером розуміють не тільки програмне забезпечення, а й апаратне забезпечення – комп'ютер, на якому встановлено web-сервер. У загальному випадку програмне забезпечення web-сервера може встановлюватися на комп'ютери загального призначення. Тому більш коректно використовувати поняття web-сервера для позначення тільки програмного забезпечення web-сервера, а комп'ютер з операційною системою і мережною структурою називати середовищем роботи web-сервера, або платформою.
Web-сервери використовуються для:
1)створення корпоративних мереж Intranet на основі принципів Іnternet-мереж, багаторівневої архітектури і клієнт-серверних технологій;
2)підключення корпоративних мереж Intranet до Іnternet для одержання доступу до сервісів Іnternet.
Найбільш розповсюдженими web-серверами,які використ. в ме-режах Intranet та Іnternet, є web-сервери Apache і MIIS.
XML DB представляет собой набор средств и возможностей СУБД и БД в Oracle, ориентированный на работу с форматом XML как по части преобразования, так и хранения данных. Для изначально таблично-организованной базы данных XML DB открывает новый способ хранения и употребления данных, сочетающийся с табличным. В этой статье рассматриваются темы установки XML DB в существующую БД и организации внешнего доступа. В последующих статьях будут показано, какие возможности дает установленная XML DB. В версии 9.2 в Oracle появилась XML DB - набор средств и возможностей СУБД и БД в Oracle, ориентированный на работу с форматом XML как по части преобразования, так и хранения данных. По сути, XML DB дополнила традиционную для Oracle табличную организацию хранения и доступа к данным новыми видами организации и доступа. Это не может не интересовать разработчика, поскольку XML все увереннее завоевывает себе место в информационных системах.
Розширювана мова розмітки XML (еХtensible Markup Language) є підмножиною стандартної узагальненої мови розмітки SGML.
XML – це метамова (мова для опису інших мов), що дозволяє створювати спеціалізовані дескриптори для реалізації функціональних можливостей, недосяжних за допомогою HTML.
На відміну від HTML, за допомогою XML виконується не тільки наповнення документа змістом із зазначенням розмітки, а, в основному, визначається:структура документа; типи збережених у ньому даних.
Мова XML призначена для виконання тих же функцій, що і SGML.
Вона зберігає основні переваги SGML, але є менш складною і разом з тим більше пристосованою для використання в мережі. Мова HTML також заснована на SGML і є застосуванням цієї мови.
XML призначена для використання як доповнення до мови HTML і повинна забезпечити передачу через web даних різних типів. Завдяки своїм широким можливостям мова XML фактично може застосовуватися не тільки для розмітки тексту, але і для розмітки звуку або зображення, тобто мультимедійних даних.
XML забезпечує ряд додаткових можливостей, у тому числі:
опис типу документа DTD;
можливість підготовки XML-документів зі складною структурою;
здатність до розширення. XML дозволяє користувачам визначати власні дескриптори відповідно до вимог конкретного застосування;
вдосконалені механізми пошуку. При використанні XML пошукові машини можуть застосовуватися для інтерпретації дескрипторів з описами;
можливість контролю документа на предмет його правильності;
використання XML-формату для збереження структурованих однотипних даних (раніше для цієї мети використовували тільки БД).
XML забезпечує стандартизоване представлення даних і тим самим полегшує задачу використання (імпорту) та інтеграції даних з різних джерел.
Інтерфейс CGI - це специфікації на передачу інформації між web-сервером і CGI-програмою.Є стандартним протоколом взаємодії між web-сервером і модулями розширення, що можуть застосовуватися для виконання додаткових функцій, які не підтримуються сервером.
Програма CGI (Common Gateway Interface) –звичайне консольне застосування, що працює в середовищі ОС web-сервера і здійс-нює обмін даними через стандартні потоки введення і виведення
За явним запитом користувача (викликом з документа HTML) CGI застосування завантажується в оперативну пам'ять сервера. Кожен запит до сервера ініціює запуск нового системного процесу. Після завершення роботи програми CGI, сервер звільняє ресурси, вивантажуючи програму з пам'яті.
Призначення CGI-програми:
створити новий HTML-документ, використовуючи дані, що містяться в запиті, і передати його назад клієнту;
якщо такий документ вже існує, то передати посилання на нього.
CGI застосування завантажується в оперативну пам'ять сервера. Кожен запит до сервера ініціює запуск нового системного процесу. Після завершення роботи програми CGI, сервер звільняє ресурси, вивантажуючи програму з пам'яті. Переваги:Простота, незалежність від мови і типу web-сервера, широке поширення. Недоліки: 1)Web-сервер може обмежувати продуктивність усієї системи, оскільки він займає проміжне положення між клієнтом і сервером БД.Крім того, при кожному звертанні web-клієнта або відповіді сервера БД web-сервер має перетворити дані з HTML-формату або, навпаки, у HTML-формат, що створює додаткове навантаження, крім власне обробки запитів. 2)Додаткове навантаження на web-сервер, оскільки сервер повинен генерувати новий процес або потік для кожного викликаного CGI-сценарію. 3)Недостатня ефективність, викликана відсутністю підтримки транзакцій CGI-інтерфейсом,що є наслідком відсутності запам'ятовування стану, характерним для протоколу http. Існує адаптований варіант загального протоколу CGI для середовища Windows 3.1 – WinCGI. Цей протокол відрізняє ться від протоколу CGI тим, що керуючі параметри передают ься через INI-файл, а вхідний і вихідний потоки даних переспрямовані в спеціальні файли.В іншому механізм взаємодії із сервером аналогічний тому,що використовується протоколом CGI. Інтерфейси ISAPI / NSAPI Більш перспективними інтерфейсами для розробки модулів розширення web-сервера є інтерфейси ISAPI / NSAPI (Internet Server Aplication Programming Interface / Netscape Server API). При використанні цих інтерфейсів модулі розширення реалізуються у вигляді бібліотек DLL. Однак, цей механізм не може бути перенесений на іншу платформу, оскільки архітектура різних web-серверів є повністю оригінальною. При першому запуску модуля розширення відповідна бібліотека DLL завантажується в той самий адресний простір, що і web-сервер, і виконується сервером.
При обробці сервером наступних запитів до модуля розширення сервер використовує вже завантажений екземпляр динамічної бібліотеки.
Недоліки: небезпека аварійного завершення роботи web-сервера при виникненні помилок у коді модуля; програмісти повинні володіти знаннями особливостей функціонування сервера, організації багатопотокової обробки, синхронізація паралельних процесів, обробка виключних ситуацій.