Презентация11

Содержание

Слайд 2

1. Понятие информационной системы (функции, состав). Определение базы данных. Определение СУБД. Этапы развития

1. Понятие информационной системы (функции, состав). Определение базы данных. Определение СУБД. Этапы развития СУБД.
СУБД.

Слайд 3

Понятие информационной системы (ИС)

Понятие информационной системы (ИС)

Слайд 4

Примеры информационных систем

Банковские информационные системы,
системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов,
системы

Примеры информационных систем Банковские информационные системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов,
резервирования мест в гостиницах и т.д.

Слайд 5

Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск и выдачу информации, необходимой

Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск и выдачу информации, необходимой в
в процессе решения задач из любой области.

Слайд 6

Функции информационной системы

Функции информационной системы

Слайд 8

Вычислительная система (ВС) представляет собой совокупность взаимосвязанных и согласованно действующих ЭВМ

Вычислительная система (ВС) представляет собой совокупность взаимосвязанных и согласованно действующих ЭВМ и
и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приёма, обработки и выдачи информации потребителям.

Слайд 9

     Система управления базами данных (СУБД) - комплекс языковых и программных средств, предназначенный

Система управления базами данных (СУБД) - комплекс языковых и программных средств, предназначенный
для создания, ведения и использования БД

Слайд 10

     База данных (БД) - совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти

База данных (БД) - совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти
вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Слайд 11

Наборы прикладных программ могут создаваться в среде или вне среды СУБД -

Наборы прикладных программ могут создаваться в среде или вне среды СУБД -
с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД

Слайд 12

Этапы развития СУБД

Этапы развития СУБД

Слайд 13

История развития СУБД насчитывает почти 50 лет. В 1968 году была введена

История развития СУБД насчитывает почти 50 лет. В 1968 году была введена
в эксплуатацию первая промышленная СУБД система IMS фирмы IBM.

Слайд 15

С конца 1990-х система поддерживает доступ на языке программирования Java, интерфейсы JDBC,

С конца 1990-х система поддерживает доступ на языке программирования Java, интерфейсы JDBC, обработку XML
обработку XML

Слайд 16

Первый стандарт ассоциации по языкам обработки данных (CODASYL) был опубликован в 1975

Первый стандарт ассоциации по языкам обработки данных (CODASYL) был опубликован в 1975 году
году

Слайд 17

В дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком

В дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком
Э. Ф. Коддом, который является создателем реляционной модели данных.
В 1981 году Э. Ф. Кодд получил за создание реляционной модели и реляционной алгебры престижную премию Тьюринга Американской ассоциации по вычислительной технике.

Слайд 18

Первый этап развития СУБД связан с организацией БД на больших машинах

Первый этап развития СУБД связан с организацией БД на больших машинах типа
типа IBM360/370.
БД хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Программы доступа к БД писались на различных языках. Интерактивный доступ обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые служили устройствами ввода- вывода для центральной ЭВМ.

Слайд 19

Эти системы можно было отнести к системам распределенного доступа, потому что база

Эти системы можно было отнести к системам распределенного доступа, потому что база
данных была централизованной, хранилась на устройствах внешней памяти одной центральной ЭВМ, а доступ к ней поддерживался от многих пользователей-задач.

Слайд 20

Особенности этого этапа развития выражаются в следующем:
Все СУБД базируются на мощных мультипрограммных

Особенности этого этапа развития выражаются в следующем: Все СУБД базируются на мощных
операционных системах (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), поэтому в основном поддерживается работа с централизованной базой данных в режиме распределенного доступа.
Функции управления распределением ресурсов в основном осуществляются операционной системой (ОС).
Поддерживаются языки низкого уровня манипулирования данными, ориентированные на навигационные методы доступа к данным.

Слайд 21

Значительная роль отводится администрированию данных.
Проводятся серьезные работы по обоснованию и формализации реляционной

Значительная роль отводится администрированию данных. Проводятся серьезные работы по обоснованию и формализации
модели данных, и была создана первая система (System R), реализующая идеологию реляционной модели данных.
Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов и управлению распределенным доступом к централизованной БД, было введено понятие транзакции.
Появляются первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных. Однако отсутствуют стандарты для этих первых языков.

Слайд 22

Второй этап (появление ПК) - настольные СУБД с монопольным доступом.

Второй этап (появление ПК) - настольные СУБД с монопольным доступом.

Слайд 23

Характерные черты 2 этапа:

Характерные черты 2 этапа:

Слайд 24

Многие из СУБД, относящихся к этому этапу не выдержали конкуренции и сейчас

Многие из СУБД, относящихся к этому этапу не выдержали конкуренции и сейчас
не поддерживаются. Оставшиеся в процессе развития стали приобретать черты многопользовательских СУБД, такие как механизмы совместного использования и защиты данных.
В качестве примера популярных сейчас настольных СУБД можно назвать Microsoft Access и OpenOffice Base.

Слайд 25

Особенность:
Отсутствовали инструментальные средства администрирования БД

Особенность: Отсутствовали инструментальные средства администрирования БД

Слайд 26

Недостатки:
отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базы данных.
Эти функции

Недостатки: отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базы данных. Эти функции
должны были выполнять приложения, однако скудость средств разработки приложений иногда не позволяла это сделать, и в этом случае эти функции должны были выполняться пользователем, требуя от него дополнительного контроля при вводе и изменении информации, хранящейся в БД.

Слайд 27

Спрос на развитые удобные программы обработки данных заставлял поставщиков программного обеспечения поставлять

Спрос на развитые удобные программы обработки данных заставлял поставщиков программного обеспечения поставлять
все новые системы, которые принято называть настольными (desktop) СУБД.
Значительная конкуренция среди поставщиков заставляла совершенствовать эти системы, предлагая новые возможности, улучшая интерфейс и быстродействие систем, снижая их стоимость.
Наличие на рынке большого числа СУБД, выполняющих сходные функции, потребовало разработки методов экспорта - импорта данных для этих систем и открытия форматов хранения данных.

Слайд 28

В этот период появлялись любители, которые вопреки здравому смыслу разрабатывали собственные

В этот период появлялись любители, которые вопреки здравому смыслу разрабатывали собственные СУБД,
СУБД, используя стандартные языки программирования.
Это был тупиковый вариант, потому что дальнейшее развитие показало, что перенести данные из нестандартных форматов в новые СУБД было гораздо труднее, а в некоторых случаях требовало таких трудозатрат, что легче было бы все разработать заново, но данные все равно надо было переносить на новую более перспективную СУБД.

Слайд 29

Третий этап развития СУБД связан с широким развитием компьютерных сетей.
БД

Третий этап развития СУБД связан с широким развитием компьютерных сетей. БД становится
становится доступна одновременно многим пользователям. Поэтому важной является проблема согласованности данных.

Слайд 30

Задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций – последовательности операций над БД,

Задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций – последовательности операций над БД, переводящих
переводящих ее из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние.
Успешное решение этих задач приводит к появлению распределенных БД и баз данных с распределенной обработкой, позволяющих организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД.

Слайд 31

Параллельный доступ нескольких пользователей к одной БД, расположенной на одном компьютере,

Параллельный доступ нескольких пользователей к одной БД, расположенной на одном компьютере, соответствует
соответствует режиму распределенного доступа к централизованной БД

Cистемы распределенной обработки данных

Слайд 33

Преимущество использования данного способа - простота поддержки базы данных в актуальном состоянии.

Преимущество использования данного способа - простота поддержки базы данных в актуальном состоянии.

Недостатки
ограниченность размера базы данных
зависимость от размера памяти,
все запросы производятся к единственному серверу с соответствующими затратами на стоимость связи и временную задержку
База данных может быть недоступной для удаленных пользователей при появлении ошибок связи и полностью выходит из строя при отказе центрального сервера.

Слайд 34

Если БД распределена по нескольким компьютерам, расположенным в сети, и к

Если БД распределена по нескольким компьютерам, расположенным в сети, и к ней
ней возможен параллельный доступ, то мы имеем дело с параллельным доступом к распределенной БД. Такие системы называют системами распределенных БД.

Слайд 36

Каждый клиент пользуется своей базой данных, которая может быть либо частью общей

Каждый клиент пользуется своей базой данных, которая может быть либо частью общей
информационной базы, либо копией информационной базы данных в целом что приводит к ее дублированию для каждого клиента

Слайд 37

Необходимость поддержки многопользовательской работы с БД и возможность децентрализованного хранения данных потребовали

Необходимость поддержки многопользовательской работы с БД и возможность децентрализованного хранения данных потребовали
развития средств администрирования БД с реализацией общей концепции средств защиты данных.

Слайд 38

К третьему этапу относится разработка ряда стандартов языков описания и манипулирования

К третьему этапу относится разработка ряда стандартов языков описания и манипулирования данными
данными начиная с SQL89, SQL92, SQL99, SQL2003 и технологий по обмену данными между различными СУБД например, протокол ODBC.

Слайд 39

К 3 этапу относится начало работ, связанных с концепцией объектно-ориентированных БД

К 3 этапу относится начало работ, связанных с концепцией объектно-ориентированных БД — (ООБД).
— (ООБД).

Слайд 40

Представителями СУБД, относящимся ко третьему этапу, можно считать MS Access и

Представителями СУБД, относящимся ко третьему этапу, можно считать MS Access и все
все современные серверы баз данных ORACLE, MS SQL Server , Informix, IBM DB2, SQLBase и другие современные серверы баз данных, которых в настоящий момент насчитывается несколько десятков.

Слайд 41

Большое влияние на СУБД оказало и развитие сети Интернет. При формировании веб-страниц

Большое влияние на СУБД оказало и развитие сети Интернет. При формировании веб-страниц
в большинстве случаев задействуются СУБД и обслуживаемые ими БД.
Это привело к появлению ряда СУБД, чья популярность, в первую очередь, связана с их использованием при создании веб-приложений. Наиболее яркий пример – реляционная СУБД MySQL.

Слайд 42

Объектные расширения реализованы в трех ведущих РСУБД – Oracle, Informix и

Объектные расширения реализованы в трех ведущих РСУБД – Oracle, Informix и DB.
DB.

Слайд 43

Принципы подхода к объектному расширению реляционной модели

Принципы подхода к объектному расширению реляционной модели

Слайд 44

Четвертый этап характеризуется использованием технологии доступа к данным — интранет.
Для работы

Четвертый этап характеризуется использованием технологии доступа к данным — интранет. Для работы
с удаленной базой данных используется стандартный браузер

Слайд 45

Сети интранет построены на том же аппаратно-программном обеспечении, принципах и протоколах, что

Сети интранет построены на том же аппаратно-программном обеспечении, принципах и протоколах, что
и сеть Интернет.
В общем случае под сетью интранет понимают выделенную часть сети Интернет, в которой выполняется Web-приложение

Слайд 46

При этом встроенный в загружаемые пользователем HTML-страницы код, отслеживает все действия

При этом встроенный в загружаемые пользователем HTML-страницы код, отслеживает все действия пользователя
пользователя и транслирует их в низкоуровневые SQL-запросы к базе данных, выполняя, таким образом, ту работу, которой в технологии клиент-сервер занимается клиентская программа.

Слайд 47

Простые задачи обработки данных, не связанные со сложными алгоритмами, требующими согласованного

Простые задачи обработки данных, не связанные со сложными алгоритмами, требующими согласованного изменения
изменения данных во многих взаимосвязанных объектах, достаточно просто и эффективно могут быть построены по данной архитектуре.
В этом случае для подключения нового пользователя к возможности использовать данную задачу не требуется установка дополнительного клиентского программного обеспечения.

Слайд 48

Наиболее именитый производитель серверных СУБД – это корпорация Oracle, выпустившая в 1979

Наиболее именитый производитель серверных СУБД – это корпорация Oracle, выпустившая в 1979
г. первую коммерческую реляционную СУБД Oracle v2 и с тех пор являющаяся ключевым производителем в области серверов БД.

Слайд 49

Существенное место на рынке занимает корпорация IBM, выпускающая реляционную СУБД DB2 и

Существенное место на рынке занимает корпорация IBM, выпускающая реляционную СУБД DB2 и
иерархическую СУБД IMS. Приобретя в 2001 г. подразделение корпорации Informix, IBM добавила в свою линейку продуктов одноименную СУБД.

Слайд 50

Заметное место занимает корпорация Microsoft с ее серверным продуктом MS SQL Server

Заметное место занимает корпорация Microsoft с ее серверным продуктом MS SQL Server
и настольной СУБД Access, входящей в пакет Microsoft Office.
Несмотря на то, что MS SQL Server выпускается только для ОС семейства Windows, популярность данной платформы, поддержка в средствах разработки Microsoft и широкие возможности самой СУБД привели к ее широкому распространению.

Слайд 51

Основанная в 1984 г. компания Sybase может быть также названа одним из

Основанная в 1984 г. компания Sybase может быть также названа одним из
пионеров в области разработки реляционных СУБД. В конце 1980-х – начале 1990-х гг. Sybase вела разработку SQL Server в альянсе с Microsoft, но в дальнейшем продукты стали независимыми. На сегодняшний день в линейке продуктов Sybase есть реляционный сервер БД Adaptive Server Enterprise, встраиваемая реляционная СУБД SQL Anywhere и нереляционная СУБД с "поколоночным" хранением данных Sybase IQ, предназначенная для задач аналитической обработки данных и построения хранилищ данных.

Слайд 52

Среди приверженцев свободно распространяемого ПО широкую популярность приобрела СУБД MySQL, изначально разрабатывавшаяся

Среди приверженцев свободно распространяемого ПО широкую популярность приобрела СУБД MySQL, изначально разрабатывавшаяся
созданной в Швеции компанией MySQL АВ. В настоящее время у MySQL лидирующие позиции в качестве СУБД, используемой в области веб-разработки.
В 2008 г. компания MySQL АВ была приобретена Sun Microsystems, а в 2010 г. уже саму Sun приобрела Oracle. Сейчас выпускаются как коммерческие, так и бесплатно распространяемая версия MySQL (MySQL Community Edition).

Слайд 53

Каждая СУБД реализует одну из моделей баз данных для логической структуризации используемых

Каждая СУБД реализует одну из моделей баз данных для логической структуризации используемых
данных. Эти модели являются главным критерием того, как будет работать и управлять информацией приложение.
Существует несколько таких моделей, среди которых самой популярной является реляционная.

Слайд 54

Хотя реляционная модель является мощной и гибкой, есть ситуации, решения которых она

Хотя реляционная модель является мощной и гибкой, есть ситуации, решения которых она
предложить не может.
Тут на помощь придёт сравнительно новая модель, называемая NoSQL. Из-за того, что эти системы не используют строгую структуризацию данных, они предлагают большую свободу действий при обработке информации.

Слайд 55

Безмодельный (NoSQL) подход
NoSQL-способ структуризации данных заключается в избавлении от ограничений при хранении и

Безмодельный (NoSQL) подход NoSQL-способ структуризации данных заключается в избавлении от ограничений при
использовании информации.
Они не основываются на одной модели, а каждая база данных в зависимости от целей использует различные модели.

Слайд 56

Разница между SQL- и NoSQL-подходами:
Структура и тип хранящихся данных: SQL/реляционные базы данных требуют

Разница между SQL- и NoSQL-подходами: Структура и тип хранящихся данных: SQL/реляционные базы
наличия однозначно определённой структуры хранения данных, а NoSQL базы данных таких ограничений не ставят.
Запросы: РСУБД реализуют SQL-стандарты, поэтому из них можно получать данные при помощи языка SQL. Каждая NoSQL база данных реализует свой способ работы с данными.

Слайд 57

Надёжность: когда речь заходит о надёжности, SQL базы данных однозначно впереди.

Надёжность: когда речь заходит о надёжности, SQL базы данных однозначно впереди.

Слайд 58

Существует довольно много различных моделей и функциональных систем для NoSQL баз данных:
Хранилище

Существует довольно много различных моделей и функциональных систем для NoSQL баз данных:
ключ-значение - Redis, MemcacheDB и т.д. (обычно хранят данные в памяти)
Распределённое хранилище - Cassandra, HBase и т.д (предназначены для очень больших объёмов данных).
Документо-ориентированные СУБД - MongoDB, Couchbase и т.д. (предназначены для хранения иерархических структур данных – документов)

Слайд 59

2. Архитектура информационной системы

2. Архитектура информационной системы

Слайд 60

Архитектура файл-сервер.

составными компонентами файл-серверной архитектуры являются
Файловый сервер,
клиентские места,
сетевая инфраструктура.

Архитектура файл-сервер. составными компонентами файл-серверной архитектуры являются Файловый сервер, клиентские места, сетевая инфраструктура.

Слайд 61

Файловый сервер функционирует под управлением специализированного программного обеспечения - сетевой операционной

Файловый сервер функционирует под управлением специализированного программного обеспечения - сетевой операционной системы.
системы.

Слайд 62

Как следует из самого термина файл-сервер, весь обмен между клиентскими рабочими

Как следует из самого термина файл-сервер, весь обмен между клиентскими рабочими местами
местами и сервером осуществляется на уровне файлов.
При этом сервер не обладает никакой информацией о содержимом файлов, поэтому всю обработку данных производит клиент.

Слайд 63

Поскольку в архитектуре файл-сервер впервые появляются клиент и сервер, то, строго

Поскольку в архитектуре файл-сервер впервые появляются клиент и сервер, то, строго говоря,
говоря, в ней тоже используются клиент-серверные технологии, если брать самое широкое значение этого термина.
Однако, из-за того, что взаимодействие клиента и сервера осуществляется на слишком низком уровне - уровне файлов, в информационных приложениях, созданных в этой архитектуре, вся обработка данных ведется на клиенте.

Слайд 64

  Особенности:
Централизованное хранение данных.
     По запросам пользователей файлы базы

Особенности: Централизованное хранение данных. По запросам пользователей файлы базы данных передаются на
данных передаются на персональные компьютеры (ПК), где и производится их обработка.

Слайд 65

Недостатки архитектуры:
передача избыточных данных: вне зависимости от того, сколько

Недостатки архитектуры: передача избыточных данных: вне зависимости от того, сколько записей из
записей из базы данных требуется пользователю, файлы базы данных передаются целиком.
высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных.

Слайд 66

потенциальные проблемы с сохранностью данных при одновременном внесении изменений с разных мест.

потенциальные проблемы с сохранностью данных при одновременном внесении изменений с разных мест.

принципиальная невозможность гарантировать со стороны сервера целостность информации в базе данных, поскольку их обработка осуществляется каждым клиентом по отдельности.

Слайд 67

Архитектура клиент-сервер
составными компонентами клиент-серверной архитектуры являются
сервер,
клиентские места,
сетевая инфраструктура.

Архитектура клиент-сервер составными компонентами клиент-серверной архитектуры являются сервер, клиентские места, сетевая инфраструктура.

Слайд 68

Однако, в отличие от предыдущего случая, сервер здесь является уже не

Однако, в отличие от предыдущего случая, сервер здесь является уже не сервером
сервером файлов, а сервером баз данных.

Слайд 69

Информационная система в архитектуре клиент-сервер создаётся, поддерживается и функционирует под управлением

Информационная система в архитектуре клиент-сервер создаётся, поддерживается и функционирует под управлением сервера
сервера БД, например, Microsoft SQL Server или Oracle Server.

Слайд 70

Сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Формируемые пользователем или

Сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Формируемые пользователем или
приложением запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя.
Достоинством такого подхода в сравнении предыдущим является заметно меньший объем передаваемых данных.

Слайд 71

Основными функциями сервера БД являются:
хранение и резервное копирование данных;
выполнение пользовательских

Основными функциями сервера БД являются: хранение и резервное копирование данных; выполнение пользовательских
запросов на выборку и модификацию данных;
поддержка ссылочной целостности данных согласно определённым в базе данных правилам;
реализация бизнес-правил информационной системы;
обеспечение авторизованного доступа к данным на основе проверки прав и привилегий пользователей;
протоколирование операций и ведение журнала транзакций.

Слайд 72

Важнейшим преимуществом архитектуры клиент-сервер является возможность хранения бизнес-правил на сервере, что

Важнейшим преимуществом архитектуры клиент-сервер является возможность хранения бизнес-правил на сервере, что позволяет
позволяет избежать дублирования кода в различных клиентских приложениях, использующих общую базу данных.

Слайд 73

3. Классификация СУБД

В качестве основных классификационных признаков можно использовать

3. Классификация СУБД В качестве основных классификационных признаков можно использовать следующие: вид
следующие:
вид программы,
характер использования,
модель данных.

2

Слайд 74

К СУБД относятся следующие основные виды программ:

полнофункциональные СУБД;
серверы БД

К СУБД относятся следующие основные виды программ: полнофункциональные СУБД; серверы БД

Слайд 75

Полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) представляют собой традиционные СУБД, которые сначала появились для

Полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) представляют собой традиционные СУБД, которые сначала появились для больших
больших машин, затем для мини-машин и для ПЭВМ.
К ПФСУБД относятся, например, такие пакеты как: Clarion Database Developer, DataBase, Dataplex, dBase IV, Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox.

Слайд 76

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню создавать

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню создавать и
и модифицировать структуры таблиц, вводить данные, формировать запросы, разрабатывать отчеты, выводить их на печать и т. п.

Слайд 77

Для создания запросов и отчетов не обязательно программирование, а можно пользоваться

Для создания запросов и отчетов не обязательно программирование, а можно пользоваться языком
языком QBE.
Многие ПФСУБД включают средства программирования для профессиональных разработчиков.

Слайд 78

Серверы БД

Серверы БД реализуют функции управления данными, запрашиваемыми другими (клиентскими) программами обычно

Серверы БД Серверы БД реализуют функции управления данными, запрашиваемыми другими (клиентскими) программами
с помощью операторов SQL.

Слайд 79

Примеры серверов БД:
MS SQL Server,
InterBase ,
Oracle,
IBM DB2.
Sybase,
Informix,
Ingress,
Postgres,

Примеры серверов БД: MS SQL Server, InterBase , Oracle, IBM DB2. Sybase,
Cache,
Firebird,
Teradata и т. д.

Слайд 80

Среди них выделяются лидеры, занимающие вместе более 90% мирового рынка СУБД:

Среди них выделяются лидеры, занимающие вместе более 90% мирового рынка СУБД: Oracle,

Oracle, Microsoft SQL Server и IBM DB2.

Слайд 81

2. По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

2. По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Слайд 82

К персональным СУБД относятся
Visual FoxPro,
Paradox,
Clipper,
dBase,
MS Access и

К персональным СУБД относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, MS Access и др.
др.

Слайд 83

Многопользовательские системы включают в себя сервер БД и клиентскую часть и,

Многопользовательские системы включают в себя сервер БД и клиентскую часть и, как
как правило, могут работать в неоднородной вычислительной среде (с разными типами ЭВМ и операционными системами).
К многопользовательским СУБД относятся все серверы БД.

Слайд 84

По используемой модели данных СУБД (как и БД), разделяют на
иерархические,

По используемой модели данных СУБД (как и БД), разделяют на иерархические, сетевые,
сетевые,
реляционные,
объектно-ориентированные. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.

Слайд 85

Большая часть СУБД поддерживает реляционную модель данных.
Однако она не вполне

Большая часть СУБД поддерживает реляционную модель данных. Однако она не вполне удовлетворяет
удовлетворяет сегодняшним требованиям, предъявляемым к скорости обработки запросов.
Крупнейшие разработчики СУБД встраивают в свои продукты поддержку объектной модели программирования.

Слайд 86

Компании IBM и Oracle переработали ядра своих СУБД (DB2 и ORACLE)

Компании IBM и Oracle переработали ядра своих СУБД (DB2 и ORACLE) и
и добавили в него объектные свойства.
По-видимому, рынок корпоративных систем в ближайшее время останется за гибридными объектно-реляционными СУБД.

Слайд 87

Наиболее полно современному состоянию вычислительных систем соответствуют объектные базы данных, представленные,

Наиболее полно современному состоянию вычислительных систем соответствуют объектные базы данных, представленные, например, постреляционными СУБД Cache, MongoDB
например, постреляционными СУБД Cache, MongoDB

Слайд 88

По соображениям совместимости с прежними наработками, лидеры индустрии СУБД предлагают смешанный

По соображениям совместимости с прежними наработками, лидеры индустрии СУБД предлагают смешанный подход - объектно-реляционный.
подход - объектно-реляционный.

Слайд 89

Известны прогнозы, предсказывающие, что на смену универсальным коммерческим СУБД, которые становятся

Известны прогнозы, предсказывающие, что на смену универсальным коммерческим СУБД, которые становятся все
все более громоздкими, дорогостоящими и медленно работающими, придут специализированные СУБД, предназначенные для решения ограниченного круга задач и лишённые этих недостатков.

Слайд 90

Однако эти прогнозы, как правило, являются несостоятельными. По мнению специалистов в

Однако эти прогнозы, как правило, являются несостоятельными. По мнению специалистов в области
области разработки информационных систем пользователи выбирают СУБД, ориентируясь на совокупность параметров. Обычно учитываются такие характеристики, как обеспечение высокой надежности работы, безопасность, простота управления, простота разработки, возможность работы с большими БД.

Слайд 91

Важна и распространенность данной СУБД в стране, наличие обученных специалистов (администраторов,

Важна и распространенность данной СУБД в стране, наличие обученных специалистов (администраторов, разработчиков),
разработчиков), наличие большого числа удачных внедрений СУБД.
По этим параметрам лидерами остаются MS SQL Server и Oracle.

Слайд 92

По прогнозам специалистов в ближайшие 5-7 лет универсальные коммерческие СУБД будут

По прогнозам специалистов в ближайшие 5-7 лет универсальные коммерческие СУБД будут лидировать
лидировать на рынке программных продуктов. При этом необходимо учитывать, что появление важных новых возможностей у одного из производителей заставляет остальных также их реализовывать.
Так анализ новых возможностей последних версий MS SQL Server показывает, что большинство из них были реализованы у Oracle недавно или несколько лет назад.
.

Слайд 93

Так, настоящее время и в Microsoft SQL Server и в Oracle

Так, настоящее время и в Microsoft SQL Server и в Oracle поддерживаются
поддерживаются развитые средства оптимизации запросов, режим неблокирующего чтения.
Как в Oracle, так и в MS SQL Server встроены функции файловой системы, которой можно пользоваться для хранения обычных файлов.
Средства поддержки мультимедийных типов данных (геоинформационных, аудио- и видеоданных) первоначально были встроены СУБД компаний Oracle и DB2, а, начиная с версии SQL Server 2008, Microsoft также включил в свою систему поддержку геоинформационных данных.

Слайд 94

NoSQL подход
Причиной появления NоSQL СУБД в первую очередь стало резкое увеличение объемов информационных

NoSQL подход Причиной появления NоSQL СУБД в первую очередь стало резкое увеличение
хранилищ и усложнение связей между документами
Информация в базах данных перестала быть изолированной и стала менее структурированной. Иногда вообще невозможно жестко описать структуру хранимой информации.

Слайд 95

В NoSQL базах в отличие от реляционных структура данных не регламентирована (или

В NoSQL базах в отличие от реляционных структура данных не регламентирована (или
слабо типизированна) — в отдельной строке или документе можно добавить произвольное поле без предварительного декларативного изменения структуры всей таблицы

Слайд 96

Разница между SQL- и NoSQL-подходами:
Структура и тип хранящихся данных: SQL/реляционные базы данных требуют

Разница между SQL- и NoSQL-подходами: Структура и тип хранящихся данных: SQL/реляционные базы
наличия однозначно определённой структуры хранения данных, а NoSQL базы данных таких ограничений не ставят.
Запросы: РСУБД реализуют SQL-стандарты, поэтому из них можно получать данные при помощи языка SQL. Каждая NoSQL база данных реализует свой способ работы с данными.

Слайд 97

Примеры СУБД
MemcacheDB, Redis, Amazon DynamoDB - хранилища «ключ-значение»
CouchDB, Couchbase, MarkLogic, MongoDB, eXist,

Примеры СУБД MemcacheDB, Redis, Amazon DynamoDB - хранилища «ключ-значение» CouchDB, Couchbase, MarkLogic,
Berkeley DB XML - документо-ориентированные СУБД

Слайд 98

4. Основные категории пользователей: администраторы БД, конечные пользователи. Основные функции администратора БД.

4. Основные категории пользователей: администраторы БД, конечные пользователи. Основные функции администратора БД.

Слайд 99

Конечные пользователи –категория пользователей, для которых и создаётся БД.
Это могут быть

Конечные пользователи –категория пользователей, для которых и создаётся БД. Это могут быть
случайные пользователи, обращающиеся к БД время от времени за получением некоторой информации. Регулярными пользователями могут быть сотрудники фирмы, работающие со специально разработанными для них программами.

Слайд 100


Администратор БД. На начальной стадии разработки отвечает за оптимальную организацию

Администратор БД. На начальной стадии разработки отвечает за оптимальную организацию БД для
БД для одновременной работы множества конечных пользователей.
На стадии эксплуатации администратор отвечает за корректность работы системы в многопользовательском режиме.

Слайд 101

Разработчики и администраторы приложений.
Эта группа пользователей функционирует во время проектирования,

Разработчики и администраторы приложений. Эта группа пользователей функционирует во время проектирования, создания
создания и реорганизации БД. Администраторы приложений координируют работу разработчиков. Разработчики конкретных приложений работают с той частью информации из БД, которая требуется для конкретного приложения.

Слайд 102

5. Особенности жизненного цикла систем баз данных. Фазы жизненного цикла. Фаза анализа

5. Особенности жизненного цикла систем баз данных. Фазы жизненного цикла. Фаза анализа
и проектирования. Фаза функционирования. Работы, выполняемые на каждой из этих фаз.

Слайд 103

Жизненный цикл базы данных - совокупность этапов, которые проходит база данных

Жизненный цикл базы данных - совокупность этапов, которые проходит база данных на
на своём пути от создания до окончания использования.

Слайд 104

Исследование и анализ проблемы, для решения которой создаётся база данных.
Построение модели

Исследование и анализ проблемы, для решения которой создаётся база данных. Построение модели данных. Нормализация полученных моделей.
данных.
Нормализация полученных моделей.

Слайд 105

Выбор физического способа хранения и эксплуатации базы данных.
Проектирование входных и выходных

Выбор физического способа хранения и эксплуатации базы данных. Проектирование входных и выходных
форм.
Разработка интерфейса приложения.
Функциональное наполнение приложения.

Слайд 106

Отладка: проверка на корректность работы функционального наполнения системы.
Тестирование: тест на корректность

Отладка: проверка на корректность работы функционального наполнения системы. Тестирование: тест на корректность
ввода-вывода данных, тест на максимальное количество активных сессий и т. д.
Ввод в эксплуатацию: отладка инфраструктуры, обучение пользователей и персонала.

Слайд 107

При необходимости - добавление входных и выходных форм и дополнительной функциональности.
Вывод

При необходимости - добавление входных и выходных форм и дополнительной функциональности. Вывод
из эксплуатации: перенос данных в новую СУБД.

Слайд 108

6. Модели клиент- сервер в технологии БД.
Структура типового интерактивного приложения,

6. Модели клиент- сервер в технологии БД. Структура типового интерактивного приложения, работающего
работающего с БД. Двухуровневые модели. Достоинства и недостатки

Слайд 109

Реализация архитектуры клиент - сервер, применительно к разработке БД позволяет более

Реализация архитектуры клиент - сервер, применительно к разработке БД позволяет более полно
полно использовать ресурсы сети. Нагрузка равномерно распре-деляется между компьютером сервером и компьютером клиентом, который также как и сервер обладает собственными ресурсами.

Слайд 110

Основной принцип технологии клиент – сервер применительно к технологии БД заключается

Основной принцип технологии клиент – сервер применительно к технологии БД заключается в
в разделении функций стандартного интерактивного приложения на следующие группы:

Слайд 111

Функции ввода и отображения данных.
Прикладные функции, определяющие основные алгоритмы решения задач приложения.
Функции

Функции ввода и отображения данных. Прикладные функции, определяющие основные алгоритмы решения задач
обработки данных внутри приложения.
Служебные функции, играющие роль связок между функциями первых 3-х групп.

Слайд 112

Структура типового интерактивного приложения, работающего с БД

Структура типового интерактивного приложения, работающего с БД

Слайд 113

Презентационная логика – эта часть приложения, определяющая то, что пользователь видит

Презентационная логика – эта часть приложения, определяющая то, что пользователь видит на
на экране. Сюда относятся, интерфейсные экранные формы, а также все, что выводится пользователю на экран, как результаты решения промежуточных задач или справочная информация.
Основными задачами презентационной логики являются:
формирование экранных изображений;
управление экраном;
обработка движений мыши и нажатия клавиш клавиатуры.

Слайд 114

Бизнес- логика или логика приложений -это часть кода приложения, которая определяет

Бизнес- логика или логика приложений -это часть кода приложения, которая определяет собственно
собственно алгоритмы решения задач приложения. Обычно этот код пишется с помощью различных языков программирования.

Слайд 115

Логика обработки данных - это часть кода приложения, которая связана с

Логика обработки данных - это часть кода приложения, которая связана с обработкой
обработкой данных внутри приложения. Данными управляет собственно СУБД.
Для обеспечения доступа к данным используются язык запросов и средства манипулирования данными языка SQL.

Слайд 116

Процессор управления данными – это собственно СУБД, которая обеспечивает хранение и управление

Процессор управления данными – это собственно СУБД, которая обеспечивает хранение и управление БД.
БД.

Слайд 117

В централизованной архитектуре эти функции располагаются в единой среде и комбинируются

В централизованной архитектуре эти функции располагаются в единой среде и комбинируются внутри
внутри исполняемой программы.
В децентрализованной архитектуре эти задачи могут быть по-разному распределены между серверным и клиентским процессами.

Слайд 118

В зависимости от характера распределения функций можно выделить следующие модели распределений:
удаленная

В зависимости от характера распределения функций можно выделить следующие модели распределений: удаленная
презентация; (вся презентация на клиенте – все остальное на сервере)

Слайд 119

распределенная бизнес-логика; (презентация и часть бизнес-логики на клиенте – остальное на сервере)
распределенное

распределенная бизнес-логика; (презентация и часть бизнес-логики на клиенте – остальное на сервере)
управление данными; (презентация, бизнес-логика, и часть управления данными на клиенте);
Удаленный доступ к данным (презентационная и бизнес-логика на клиенте - остальное на сервере).

Слайд 120

Двухуровневые модели

Двухуровневая модель предполагает распределение всех указанных функций между 2-мя процессами, которые

Двухуровневые модели Двухуровневая модель предполагает распределение всех указанных функций между 2-мя процессами,
выполняются на 2-х платформах – клиенте и сервере.

Слайд 121

Модель удаленного доступа к данным (RDA)


В этой модели презентационная логика и

Модель удаленного доступа к данным (RDA) В этой модели презентационная логика и
бизнес-логика располагаются на клиенте. На сервере располагается база данных и ядро СУБД.

Слайд 122

Достоинства:
наличие большого числа готовых СУБД, имеющих SQL- интерфейсы и инструментальных средств,

Достоинства: наличие большого числа готовых СУБД, имеющих SQL- интерфейсы и инструментальных средств,
обеспечивающих создание клиентских приложений.
Резкое уменьшение загрузки сети, т.к. по сети передаются запросы SQL, в ответ на запросы клиент получает не блоки файлов, а только данные, релевантные запросу.
унификация интерфейса клиент- сервер, стандартом при общении клиента и сервера становится язык SQL.

Слайд 123

Недостатки:
достаточно высокая загрузка системы передачи данных, вследствие того, что

Недостатки: достаточно высокая загрузка системы передачи данных, вследствие того, что вся логика
вся логика сосредоточена в приложении, а обрабатываемые данные расположены на удаленном узле.
При повторении аналогичных функций в разных приложениях код соответствующей бизнес-логики должен быть повторен для каждого клиентского приложения.
Системы неудобны с точки зрения модификации и сопровождения. Даже при незначительном изменении функций системы требуется переделка всей прикладной части.

Слайд 124

Модель сервера БД

Модель сервера БД

Слайд 125

Модель сервера БД отличается тем, что функции компьютера клиента ограничиваются представлением

Модель сервера БД отличается тем, что функции компьютера клиента ограничиваются представлением информации,
информации, в то время как прикладные функции обеспечиваются приложением, находящимся на компьютере-сервере.
Эта модель является более технологичной, чем модель удалённого доступа к данным.

Слайд 126

Основу данной модели составляет механизм хранимых процедур как средство программирования SQL

Основу данной модели составляет механизм хранимых процедур как средство программирования SQL сервера,
сервера,
механизм триггеров как механизм отслеживания текущего состояния информационного хранилища,
механизм ограничений на пользовательские типы данных, который называется механизмом поддержки доменной структуры.

Слайд 127

Централизованный контроль в модели сервера БД выполняется с использованием механизма триггеров.

Централизованный контроль в модели сервера БД выполняется с использованием механизма триггеров.

Слайд 128

Триггеры также являются частью БД.
Термин триггер взят из электроники и

Триггеры также являются частью БД. Термин триггер взят из электроники и отражает
отражает механизм отслеживания специальных событий, которые связаны с состоянием БД. Триггер является как бы некоторым тумблером, который срабатывает при возникновении некоторого события в БД.
Ядро СУБД проводит мониторинг всех событий, которые вызывают созданные и описанные триггеры в БД, и при наступлении соответствующего события сервер запускает соответствующий триггер. Триггер представляет собой некоторую программу, которая выполняется над БД. Триггеры могут вызывать хранимые процедуры.

Слайд 129

В данной модели сервер является активным, потому что не только клиент,

В данной модели сервер является активным, потому что не только клиент, но
но и сам сервер, используя механизм триггеров, может быть инициатором обработки данных в БД.

Слайд 130

И хранимые процедуры, и триггеры хранятся в словаре БД, они могут

И хранимые процедуры, и триггеры хранятся в словаре БД, они могут быть
быть использованы несколькими клиентами, что существенно уменьшает дублирование алгоритмов обработки данных в разных клиентских приложениях.

Слайд 131

Достоинства модели - возможность хорошего централизованного администрирования приложений на этапах разработки,

Достоинства модели - возможность хорошего централизованного администрирования приложений на этапах разработки, сопровождения
сопровождения и модификации, а также эффективное использование вычислительных и коммуникационных ресурсов.

Слайд 132

Один из недостатков модели связан с ограничениями средств разработки хранимых процедур.

Один из недостатков модели связан с ограничениями средств разработки хранимых процедур. Основное
Основное ограничение –привязка операторов хранимых процедур к используемой СУБД.
Язык написания хранимых процедур является процедурным расширением языка SQL.
Другой недостаток –очень большая загрузка сервера.

Слайд 133

Если большая часть бизнес логики приложения перенесена на на сервер, то

Если большая часть бизнес логики приложения перенесена на на сервер, то требования
требования к клиентам в этой модели резко уменьшаются.
Иногда такую модель называют моделью с тонким клиентом, в отличие от предыдущих, где на клиента возлагались гораздо более серьезные задачи.

Слайд 134

Модели архитектуры клиент-сервер

Модели архитектуры клиент-сервер

Слайд 135

Модель распределенной БД
Распределенная база данных предполагает хранение данных на нескольких узлах

Модель распределенной БД Распределенная база данных предполагает хранение данных на нескольких узлах
сети, обработку данных и их передачу между этими узлами в процессе выполнения запросов.
Разбиение данных в распределенной базе данных может достигаться путем хранения различных таблиц на разных компьютерах или хранения разных фрагментов одной таблицы на разных компьютерах.

Слайд 136

Любой узел способен независимо обрабатывать запросы пользователей, требующие доступа к локально

Любой узел способен независимо обрабатывать запросы пользователей, требующие доступа к локально сохраняемым
сохраняемым данным (т.е. каждый узел обладает определенной степенью автономности), а также способен обрабатывать данные, сохраняемые на других компьютерах сети.

Слайд 137

Для пользователя (или прикладной программы) не должно иметь значения, каким образом

Для пользователя (или прикладной программы) не должно иметь значения, каким образом распределены
распределены данные между компьютерами.
Работа с распределенной базой данных должна осуществляться так же, как и с централизованной. Взаимосвязь обеих БД может быть 2-х разновидностей:
а) в локальной и удаленной базах хранятся отдельные части единой БД;
б) локальная и удаленная БД являются синхронизируемыми друг с другом копиями.

Слайд 138

Топология распределенной БД


Топология распределенной БД

Слайд 139

Преимущества распределенных баз данных
Данные также обычно распределены, поскольку каждая организационная единица

Преимущества распределенных баз данных Данные также обычно распределены, поскольку каждая организационная единица
на предприятии создает и обрабатывает собственные данные, относящиеся к ее деятельности.
Распределенная система позволяет структуре базы данных отображать структуру предприятия – локальные данные могут храниться локально, в соответствии с логической принадлежностью, тогда как к удаленным данным доступ может осуществляться по мере необходимости.

Слайд 140

Недостатки:
повышенная сложность распределенных систем, по крайней мере, с технической точки зрения. Для

Недостатки: повышенная сложность распределенных систем, по крайней мере, с технической точки зрения.
того чтобы скрыть от пользователя сложность системы, требуется весьма тщательная ее проработка.

Слайд 141

Модель сервера приложений
Эта модель является расширением 2-хуровневой модели и в ней

Модель сервера приложений Эта модель является расширением 2-хуровневой модели и в ней
вводится дополнительный промежуточный уровень между клиентом и сервером.
Этот промежуточный уровень содержит один или несколько серверов приложений.

Слайд 143

В этой модели компоненты делятся между тремя исполнителями:
Клиент обеспечивает логику

В этой модели компоненты делятся между тремя исполнителями: Клиент обеспечивает логику представления,
представления, включая графический пользовательский интерфейс;
клиент может запускать локальный код приложения клиента, который может содержать обращения к локальной БД, находящейся на компьютере- клиенте.
Имя файла: Презентация11.pptx
Количество просмотров: 38
Количество скачиваний: 0