🗊Презентация Информационный процесс накопления данных

Информационный фонд систем управления должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Информационный фонд систем управления должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Эти принципы реализуются процедурой выбора хранимых данных, в процессе выполнения которой производится анализ циркулирующих в системе данных и на основе их группировки на входные, промежуточные и выходные, определяется состав хранимых данных.

Структурная схема жизненного цикла существования данных Структурная схема жизненного цикла существования данных Процедуры хранения, актуализации и извлечения данных должны периодически сопровождаться оценкой необходимости их хранения, так как данные подвержены старению. Устаревшие данные должны быть удалены.

Независимость данных и использующих их программ является основным свойством баз данных. Независимость данных подразумевает, что изменение данных не приводит к изменению прикладных программ и наоборот. Модели баз данных базируются на современном подходе к обработке информации, состоящем в том, что структуры данных обладают относительной устойчивостью.

Отношения обладают следующими свойствами: каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных (повторяющиеся группы отсутствуют); элементы столбца имеют одинаковую природу, и столбцам однозначно присвоены имена; в таблице нет двух одинаковых строк; строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке вне зависимости от их информационного содержания.

Преимущества реляционной модели баз данных: Простота логической модели; Гибкость системы защиты (для каждого отношения может быть задана правомерность доступа) ; Независимость данных; Возможность построения простого языка манипулирования данными с помощью математически строгой теории реляционной алгебры (алгебры отношений).

Структура базы данных определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Структура базы данных определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Манипулирование реляционными данными Виды действий (манипуляций) над данными в реляционной модели представляют собой множество операций, получивших в совокупности название реляционной алгебры. Эдгар Ф. Тэд Кодд, математик из фирмы IBM, выпускник Оксфордского университета, занимаясь исследования в области ЭВМ, в 1970-м разработал понятие реляционной базы данных и определил 8 операций. Объединённых в две группы, по 4 операции в каждой.

Система управления базами данных - комплекс программных и лингвистических средств общего или специального назначения, реализующий поддержку создания баз данных, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей в условиях принятой технологии обработки данных. Система управления базами данных - комплекс программных и лингвистических средств общего или специального назначения, реализующий поддержку создания баз данных, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей в условиях принятой технологии обработки данных. СУБД характеризуется используемой моделью, средствами администрирования и разработки прикладных процессов. СУБД обеспечивает: - описание и сжатие данных; - манипулирование данными; - физическое размещение и сортировку записей; - защиту от сбоев, поддержку целостности данных и их восстановление; - работу с транзакциями и файлами; - безопасность данных.

Упрощенная схема работы с базой данных

Схема обработки данных с помощью СУБД.

ВИДЫ СУБД ВИДЫ СУБД СУБД принципиально различаются по моделям БД, с которыми они работают. Если модель БД реляционная, то нужно использовать реляционную СУБД, если сетевая - сетевую СУБД, и т.д. По степени универсальности различают два класса СУБД: системы общего назначения; специализированные системы. По степени распределённости Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере) Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД По способу доступа к БД Файл-серверные В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей.Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.  

Клиент-серверные Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР. Клиент-серверные Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР. Встраиваемые Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы. Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

СУБД реализует следующие основные функции низкого уровня: * управление данными во внешней памяти; * управление буферами оперативной памяти; * управление транзакциями; * ведение журнала изменений в БД; * обеспечение целостности и безопасности БД.

Выделяют следующие основные функции СУБД. Выделяют следующие основные функции СУБД. ·  Непосредственное управление данными во внешней памяти Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). ·Управление буферами оперативной памяти СУБД обычно работают с БД значительного размера - этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти.

·Управление транзакциями ·Управление транзакциями Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. ·

Журнализация Журнализация Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. В любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, 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, в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД).

·Поддержка языков БД ·Поддержка языков БД Для работы с базами данных используются специальные языки, называемые языками баз данных. В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language)  

Компоненты типичной СУБД

Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют установить удобный интерфейс с пользователем, создать необходимую функциональную конфигурацию экранного представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными БД, манипулируя текстовыми и графическими экранными объектами. Дополнительные (сервисные) средства позволяют при проектировании и использовании БД привлечь к работе с БД другие системы. Например, воспользоваться текстом из системы редактирования Word или таблицей из табличной системы Excel, или обратиться к сетевому серверу.

СУБД принципиально различаются по моделям БД, с которыми они работают. СУБД принципиально различаются по моделям БД, с которыми они работают. Если модель БД реляционная, то нужно использовать реляционную СУБД, если сетевая - сетевую СУБД, и т.д. По степени универсальности различают два класса СУБД: системы общего назначения; специализированные системы.

В информационном процессе накопления данных наибольший вес имеют базы данных как независимые от прикладных программ хранилища данных. В информационном процессе накопления данных наибольший вес имеют базы данных как независимые от прикладных программ хранилища данных. Однако, это не единственный способ накопления данных. Одной из форм хранения данных на дисках компьютеров, является файловая форма. Она поддерживается всеми современными операционными системами, которые представляют пользователю разнообразный набор графических, экранных средств манипуляции файлами.