Учебно-методический комплекс дисциплины «Базы данных в системах управления»


НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины «Базы данных в системах управления»
страница1/5
Дата публикации18.11.2013
Размер0.61 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
referatdb.ru > Информатика > Учебно-методический комплекс
  1   2   3   4   5


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени ШАКАРИМА

Документ СМК 3уровня

УМКД

УМКД 042-14-02-03.1.283/3 -2012


УМКД

Учебно-методические материалыпо дисциплине “Базы данных в системах управления

Редакция №1 от 01.09.2012г.



^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ

«Базы данных в системах управления»
для специальности 5В070200 – Автоматизация и управление
^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Семей

2012

СОДЕРЖАНИЕ

1 Лекции

3

2 Практические занятия

29

3 Самостоятельная работа студента

37


1 ЛЕКЦИИ
Лекции – форма учебного занятия, цель которого состоит в рассмотрении теоретических вопросов излагаемой дисципоины в логически выраженной форме. Обучающийся обязан перед лекцией изучить материал предусмотренный планом лекции, подготовить вопросы к преподавателю.

На лекционных занятиях излагаются основные понятия и методы организации реляционных баз данных и манипулирования ими. Вводится понятие реляционной модели данных, обсуждаются структурная, манипуляционная и целостная составляющие модели. Обсуждаются важные аспекты теории баз данных, связанные с функциональными зависимостями. , а также описываются базовые подходы к проектированию реляционных баз данных. Описываются процесс проектирования реляционных баз данных на основе принципов нормализации, а также подходы к проектированию реляционных баз данных с использованием диаграммных семантических моделей данных.

Лекция №1.

^ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ БАЗ ДАННЫХ.



Вопросы:

1. Базы данных и системы управления базами данных.

2. Классификация баз данных

3. Структурные элементы базы данных

^ 1. Базы данных и системы управления базами данных.

На первой лекции мы рассмотрим общий смысл понятий БД и СУБД. Начнем с того, что с самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования. Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление, которое непосредственно касается темы нашего курса, это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д. Типовая информационная система, главным образом, ориентирована на хранение, выбор и модификацию данных соответствующей прикладной области. Все вышеперечисленные системы имеют следующие особенности:

  • для обеспечения их работы нужны сравнительно низкие вычислительные мощности

  • данные, которые они используют, имеют сложную структуру

  • необходимы средства сохранения данных между последовательными запусками системы

Цель любой информационной системы - обработка данных об объектах реального мира. В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реально существующей системы, функционирующая как самостоятельная единица. Полная предметная область может представлять собой экономику страны или группы союзных государств, однако на практике для информационных систем наибольшее значение имеет предметная область масштаба отдельного предприятия или корпорации.

На самом деле, второе направление возникло несколько позже первого. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями в части памяти.

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы.

Структурирование –это введение соглашений о способах представления данных.

Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле.
^ База данных (БД) - это поименованная совокупность структурированные данных, относящихся к определенной предметной области.

В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария - системы управления базами данных.

^ Система управления базами данных (СУБД) - Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.

Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями.
^ 2. Классификация баз данных


  • По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.




Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД). Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе.

Возможны однородные и неоднородные распределенные базы данных. В однородном случае каждая локальная база данных управляется одной и той же СУБД. В неоднородной системе локальные базы данных могут относиться даже к разным моделям данных. Сетевая интеграция неоднородных баз данных - очень сложная проблема.

Примером распределенной СУБД может служить System R*. В данной системе разработчики прикладных программ и конечные пользователи остаются в среде языка SQL. Возможность использования SQL основывается на обеспечении System R* прозрачности местоположения данных. Система автоматически обнаруживает текущее местоположение упоминаемых в запросе пользователя объектов данных; одна и та же прикладная программа, включающая предложения SQL, может быть выполнена в разных узлах сети. При этом в каждом узле сети на этапе компиляции запроса выбирается наиболее оптимальный план выполнения запроса в соответствии с расположением данных в распределенной системе.


  • По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым доступом).


Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

  • файл-сервер;

  • клиент-сервер базы данных;

  • "тонкий клиент" - сервер приложений - сервер базы данных (трехуровневая архитектура).

Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На этот компьютер устанавливается операционная система (ОС) для выделенного сервера (например, Microsoft Windows Server 2003).На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД в виде одного или группы файлов. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных (могут работать в ОС Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows 98). Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и темже данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используютсяими монопольно. Концепция файл-сервер условно отображена на рис. 3.


Рис.3. Схема обработки информации в БД по принципу файл-сервер

Клиент-сервер. . В этой архитектуре на выделенном сервере, работающем под управлением серверной операционной системы, устанавливается специальное программное обеспечение (ПО) - сервер БД, например, Microsoft®SQL Server™или Oracle. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождае тпоиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Тем самым, количество передаваемой по сети информации уменьшается во много раз.

Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL. Концепция клиент-сервер условно изображена на рис.4




^ Рис.4. Схема обработки информации в БД по принципу клиент-сервер

Трехуровневая архитектура функционирует в Интранет- и Интернет-сетях. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windows-приложение, взаимодействующее с Web-сервисами. Вся программная логика вынесена на сервер приложений, который обеспечивает формирование запросов к базе данных, передаваемых на выполнение серверу баз данных. Сервер приложений может быть Web-сервером или специализированной программой (например, Oracle Forms Server) (см. 5).


Рис. 5.  Схема работы с БД в трехуровневой архитектуре

^ 3. Структурные элементы базы данных

Сразу поясним, что если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть — это структура базы. Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Простейший “некомпьютерный” вариант базы данных — деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже если в нем не записано ни строки, он не перестает быть ежедневником, поскольку имеет структуру, четко отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и прочей писчебумажной продукции.

Базы данных могут содержать различные объекты, но, забегая вперед, скажем, что основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы, рис. 5.

Мы знаем, что структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи.

п о л е, - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики:

и м я, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения;

т и п, например, символьный, числовой, календарный;

д л и и а, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможнымколичеством символов

т о ч н о с т ь, для числовых данных, например два десятичныхзнака для отображения дробной части числа.

^ Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры.
  1   2   3   4   5

Похожие рефераты:

Рабочая программа дисциплины “ Базы данных в системах управления...
Рабочая программа дисциплины “Базы данных в системах управления” для преподавателя
Программа дисциплины «Базы данных и экспертные системы» учебно-методические...
Глоссарий
Программа дисциплины «Базы данных и экспертные системы» для преподавателя...
«Базы данных и экспертные системы» для специальности 5В073200-Стандартизация, метрология и сертификация
Программа дисциплины «Микропроцессорные комплексы в системах управления»...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Новые технологии в экономических...
Учебно – методический комплекс составлен на основании типовой программы по дисциплине «Новые технологии в экономических информационных...
Учебно-методический комплекс дисциплины "Методика преподавания истории...
...
Учебно-методический комплекс дисциплины учебно-методический комплекс...
Наименование вуза Казахский национальный медицинский университет имени С. Д. Асфендиярова
Учебно-методический комплекс дисциплины «Археология»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен профессором кафедры истории Казахстана, доктором исторических наук Абиль Еркином...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Этнология»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен профессором кафедры истории Казахстана, доктором исторических наук Абиль Еркином...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Управленческий учет 1»
Учебно-методический комплекс подготовлен на основе госо и рабочих учебных планов экономических специальностей, типовой программе...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза