БАЗЫ ДАННЫХ Лёзина Т А 2006 СТРУКТУРА

БАЗЫ ДАННЫХ Лёзина Т. А. 2006

СТРУКТУРА КУРСА: – Лекции – Практические занятия – Курсовая работа

ЛИТЕРАТУРА: • Скачкова В. В. «Использование инструментария MS Office для реализации информационной системы» » • Бекаревич Ю. Б. , Пушкина Н. В. «MS Access за 30 занятий» • Диго С. М. «Базы данных»

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БАЗАХ ДАННЫХ

Банк данных (database system)– система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационнометодических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных

Банк данных = База данных + СУБД+ оборудование + персонал

База данных (data base/БД) – это совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области предназначенных для хранения и обработки, обеспечивающих решение комплекса задач управления

Система управления базами данных (database management system/СУБД) комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования баз данных

Основные возможности СУБД: • Поддержка моделей данных: • Администрирование БД: ведение словаря справочника данных; управление представлением БД; сбор статистики функционирования БД; реорганизация БД; восстановление БД • Средства разработки приложений • Средства конечного пользователя • Интерфейсы с программными средствами функционального назначения (электронными таблицами, статистическими программами и др. ); • Интерфейсы с другими СУБД; • Средства работы в сети и создание распределенных БД.

Архитектура БД (предложена комитетом по стандартизации ANSI- American National Standard Institute) Трехуровневая система БД Внешняя модель данных 1 Внешняя модель данных 2 Концептуальный уровень База данных Внешняя модель данных 3

Трехуровневая архитектура позволяет обеспечить: • Логическую - между уровнями 1 и 2 • Физическую – между уровнями 2 и 3 НЕЗАВИСИМОСТЬ при работе с данными

Логическая независимость: • предполагает возможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этой базой данных.

Физическая независимость • предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих с данной базой данных

Внешняя модель • Представляет точку зрения на БД отдельных приложений Концептуальный уровень • Отражает обобщенную модель ПО Физический уровень • - данные расположенные на внешних носителях

Модель данных по отношению к каждому уровню: Физические модели: В качестве физических моделей используются различные методы размещения данных: Файлы прямого и последовательного доступа Индексные файлы Инвертированные файлы Страничная организация данных

Физические модели • Основанные на файловых структурах • Основанные на страничной сегментной организации

Стадии развития банка данных • • • Проектирование Реализация Эксплуатация Модернизация и развитие Полная реорганизация

Пользователи Банка Данных • Конечные пользователи – Руководители – Рядовые пользователи – Работающие в справочном режиме • Администраторы Банка Данных • Разработчики и администраторы приложений

Функции администратора БД • Анализ Предметной области • Проектирование структуры БД • Задание ограничений целостности при описании структуры БД и процедур обработки БД • Первоначальная загрузка и ведение БД • Защита данных • Обеспечение восстановления БД • Анализ обращений пользователей БД • Работа с конечными пользователями • Подготовка и содержание системных средств • Организационно-методическая работа по проектированию БД

Требования к БД • Адекватность отображения предметной области (ПО) • Дружелюбность интерфейсов • Надежность функционирования • Возможность взаимодействия пользователей разных категорий и в разных режимах • Защита • Возможность быстрого восстановления данных • Приемлемые характеристики функционирования

Приемлемые характеристики функционирования • Стоимость обработки • Время реакции системы на запросы • Требуемые машинные ресурсы

Компоненты Бн. Д Банк данных Информ. компонента Программные средства Орг. -метод. средства СУБД Языковые средства Техн. средства Администратор Бн. Д

Программные средства • Программная составляющая – Ядро СУБД – Трансляторы – Утилиты – Генераторы форм, отчетов и др. • ОС (СУБД работают в среде ОС и взаимодействуют с ними) • Прикладные программы

Классификация языковых средств ( с точки зрения функциональных возможностей) • • Языки запросов Генераторы отчетов Графические языки Инструментальные средства поддержки решений • Генераторы приложений • …

Приложение (application) – это программа (или комплекс программ), обеспечивающих автоматизацию обработки информации для некоторой прикладной задачи

Технические средства Бн. Д • • • ЭВМ Средства хранения данных Средства ввода данных Средства отображения данных Коммуникационные средства

Операции с БД ВВОД: С клавиатуры С датчиков С носителей машинных и немашинных По каналам связи Речевой Импорт БД АРХИВЫ ХРАНЕНИЕ ОБРАБОТКА: Поиск Редактирование Логическая Арифметическая ВЫВОД: На бумажные носители На машинные носители На дисплей По каналам связи Речевой Экспорт

В основе концепции БД лежат понятия: • Данные Набор конкретных значений, характеризующих объект, ситуацию • Модель данных -Это некоторая абстракция, которая будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, т. е. сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними

Модели данных • Инфологические ? • Логические ? • Физические ?

Инфологические – Диаграммы Бахмана – Модель сущность –связь(ER) назад

Даталогические – Документальные • Ориентированные на формат документа • Дескрипторные • Тезаурусные – Фактографические • Теоретико-графовые • Теоретико-множественные • Объектно-ориентированные Даталогические модели поддерживаются конкретной СУБД - Иерархическая - Сетевая - Реляционная - Бинарных ассоциаций

Документальные модели данных • Соответствуют представлению о слабоструктурированной информации, ориентированной на свободные форматы документов, текстов на естественном языке • Связаны с языками разметки SGML, HTML, XML

Тезаурусные модели • Основаны на принципе организации словарей, содержат определенные языковые конструкции, принципы их взаимодействия в заданной грамматике • Используются в системах переводчиках Назад

Дескрипторные модели • Самые простые из документальных моделей • Каждому документу соответствует дескриптор • Поиск в базе осуществлялся по дескриптору, а не тексту Назад

Иерархическая модель ИЕ 1 ИЕ 2 ИЕ 4 ИЕ 5 ИЕ 3 ИЕ 6

Сетевая модель с однотипными файлами ИЕ 1 ИЕ 2 ИЕ 3 ИЕ 4

Базовые объекты модели: • • Элемент данных Агрегат данных Запись Набор данных

Реляционная модель данных Ключ А 1 А 2 А 3 … Аn Внешний ключ В 1 В 2 В 3 …. . Вn

• В основе реляционной модели лежит теория отношений • Множество отношений замкнуто относительно некоторых специальных операций образует вместе с этими операциями абстрактную алгебру

Основная структурная единица отношение Э. Ф. Кодд – 1970 сформулировал основные понятия и ограничения реляционной модели, ограничив набор операций 8 операциями

Основные определения • Отношение – графически представляется как таблица – В таблице нет одинаковых строк • Домен – столбец, соответствующий атрибуту отношения • Строки – кортежи • Количество атрибутов в отношении – степень или ранг отношения • Схема отношения – перечень имен атрибутов данного отношения с указанием домена, к которому они относятся Sk=(A 1, A 2, …, An), Ai Sk

Операции реляционной алгебры • Объединение R 1 R 2 • Пересечение R 1 R 2 • Разность R 1 R 2 – множество кортежей, принадлежащих R 1 и не принадлежащих R 2 Эти операции применимы к эквивалентным отношениям

Расширенное декартово произведение R 3 = R 1 R 2 Если R 1=(А 1, А 2, …, Аn) R 2=(В 1, В 2, …, В m) то R 3=(А 1, А 2, …, Аn, …, В 1, В 2, …, В m) Содержит кортежи, полученные сцеплением каждого кортежа R 1 с каждым кортежем R 2

Специальные операции реляционной алгебры • Горизонтальный выбор (фильтрация) s возраст>30 (Спортсмен) Отношение Спортсмен (Фамилия, Имя, возраст, вид спорта)

Специальные операции реляционной алгебры Проекция Фамилия(Спортсмен) - выбор домен – столбца с фамилиями

Операция соединения • Условное соединение R 1=(А 1, А 2, …, Аn) R 2=(В 1, В 2, …, В m) S 1 = R 1►◄ R 2, где - условие Кортежи S 1 - подмножество декартова произведения отношений R 1 и R 2, удовлетворяющих условию

Принципы поддержки целостности в реляционной модели данных • Целостность – соответствие информационной модели ПО, хранимой в БД, объектам реального мира и их взаимосвязи в каждый момент времени

Целостность включает 3 аспекта: • Поддержка структурной целостности: реляционная СУБД должна допускать только с однородными структурами данных типа «реляционное отношение» • Поддержка языковой целостности: реляционная СУБД должна обеспечивать языки описания и манипулирования данными не ниже стандарта SQL • Поддержка ссылочной целостности: обеспечение принципов взаимосвязи между экземплярами кортежей взаимосвязанных отношений

Поддержка ссылочной целостности: Кортежи подчиненного отношения уничтожаются при удалении основного отношения, связанного с ними

Семантическая целостность • ПО «Библиотека» : – Читатели старше 16 лет – На руках не более 5 книг – Книги с 1960 года – …. Семантическая целостность обеспечивается: – Декларативным – Процедурным путем

Классификация баз данных По характеру организации данных: – Неструктурированные – Частично структурированные (гипертекстовые системы) – Структурированные

Классификация структурированных баз данных По типу используемой модели: – Иерархические – Сетевые – Реляционные – Смешанные – Мультимодельные

Классификация БД по типу хранимой информации: • Документальные – Библиографические – Реферативные – Полнотекстовые • Фактографические • Лексикографические

Классификация БД по характеру организации хранения данных и обращения к ним • Локальные • Общие (интегрированные, персональные) • Распределенные

Классификация СУБД по мощности • Настольные • Корпоративные

Корпоративные СУБД: • • Oracle MS SQL Server Progress Sybase

Классификация Бн. Д по характеру преобладающей обработки информации • OLTP – On Line Transaction Processing • OLAP – On-Line Analytical Processing

OLTP – On Line Transaction Processing Системы оперативной обработки транзакций - большое число простых транзакций

OLAP – On-Line Analytical Processing Предполагает сложную аналитическую обработку данных В узком смысле: системы, поддерживающие выборку данных в различных разрезах В широком смысле: • Поддержка нескольких пользователей • Функции моделирования • Прогнозирование, статистический анализ

OLTP OLAP Преобл. операции Ввод данных, поиск Анализ данных Запросы Много простых транзакций Оперативные, детализированные Сложные транзакции Деят-ть Оперативная тактическая Аналитическая, стратегическая Тип данных Структурированные Разнотипные Данные За большой период времени, агрегированные

Тенденции развития СУБД • Поддержка разных стилей программирования: – традиционный, – объектно-ориентированный, – «визуальное» программирование • Дружелюбность • Многоплатформенность • Рост производительности • Наличие сервисных средств • Работа в много пользовательской среде • Открытость системы • Преобладающая модель – реляционная • Преобладающий язык запросов – SQL • Повышение качества CASE-средств • Широкое использование графических интерфейсов

Объектно-ориентированное программирование • представляет собой метод программирования, который весьма близко напоминает наше по ведение. Оно является естественной эволюцией более ранних нововведений в разработке языков программирования. Объектно-ориентированное программирование является более структурным, чем все предыдущие разработки, касающиеся структурного программирования. Оно также является более модульным и более абстрактным, чем предыдущие попытки абстрагирования данных и переноса деталей программирования на внутренний уровень.

Три основных свойства 1. Инкапсуляция. Комбинирование записей с процедурами и функциями, манипулирующими полями этих записей, формирует новый тип данных - объект. 2. Наследование. Определение объекта и его дальнейшее использование для построения иерархии порожденных объектов с возможностью для каждого порожденного объекта, относящегося к иерархии, доступа к коду и данным всех порождающих объектов. 3. Полиморфизм. Присваивание действию одного имени, которое затем совместно используется вниз и вверх по иерархии объектов, причем каждый объект иерархии выполняет это действие способом, именно ему подходящим.

Выбор СУБД • • • Платформы Совместимость Уровень языковых средств Функциональные возможности Обеспечение безопасности Обеспечение целостности Удобство интерфейса Требования к техническим ср-вам, ОС Возможности создаваемых приложением Качество документации Устойчивость работы Стоимость СУБД

Уровни моделей данных • Логический • Физический • Внешний

Даталогическая модель – модель логического уровня. Представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к среде хранения

Даталогическая модель –Строится в терминах информационных единиц, допустимых в той конкретной СУБД, в среде которой проектируется база данных Результат: СХЕМА – описание логической структуры БД на языке СУБД

Спроектировать логическую структуру базы данных – означает определить все информационные единицы и связи между ними, задать их имена, определить их тип, задать длину полей

При проектировании логической структуры БД осуществляется преобразование исходной инфологической модели в модель данных, поддерживаемую конкретной СУБД

Для привязки даталогической модели к среде хранения используется модель данных физического уровня – физическая модель

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ • Определяет используемые физические устройства и способы физической организации данных в среде хранения. • Строится с учетом возможностей, предоставляемых СУБД

Описание физической структуры базы данных называется схемой хранения. Соответствующий этап проектирования называется физическим проектированием

На этапе физического проектирования: • Выбор типа носителя • Способ организации данных • Определение размера физического блока • Управление размещением на физическом носителе • Управление свободной памятью

Внешняя модель: • Описание логической структуры БД с точки зрения конкретного пользователя

Инфологическая (=концептуальная) модель • Описание предметной области в формализованном виде • Отражает специфику предметной области, а не структуру БД • Не зависит от особенностей СУБД

Этапы проектирования БД: Предметна я область Инфологическое проектирование Даталогическое проектирование Анализ Физическое проектирование Анализ Описание БД (схема, схема хранения) Проектирование и описание подсхем

Факторы, влияющие на проектирование БД: • Специфика предметной области • Особенности требуемой обработки информации _ хар-ка запросов, требования к защите информации, ограничения по времени реакции на запросы и т. д. • Характеристики пользователей: важность, число, распределение функций, приоритеты пользователей • Квалификация кадров • Используемые методики проектирования

КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ – формализованное описание предметной области

Предметная область Результаты интервьюирования Документы Инфологическое проектирование Сотрудники Наблюдение Материальн ые процессы ИЛМ Методики Языковые средства

Основные компоненты концептуальной модели • • • Описание объектов ПО и связей между ними Описание инф. потребностей пользователей Описание существующей ИС Алгоритмические зависимости показателей Описание ограничений целостности Описание функциональной структуры системы • Требования и существующие ограничения

Требования к концептуальной модели • • • Адекватность Непротиворечивость Однозначная трактовка модели Конечность Легкость модификации Возможность композиции и декомпозиции

Описание объектов ПО и связей между ними в виде ER – Entity-Relationship

Один из способов изображения ER-схемы • С использованием синтаксиса IDEF 1 X

CASE –средства • Автоматизированные средства проектирования ПРИМЕРЫ: Case Oracle Design/IDEF 1 X Er. Win

Сущность — это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступна. Каждая сущность является множеством индивидуальных объектов, называемых экземплярами сущности

Атрибут — определенное, далее неделимое свойство сущности. Каждый экземпляр сущности определяется совокупность значений атрибутов

Ключ — атрибут (простой) или группа атрибутов (составной), однозначно идентифицирующая экземпляр сущности

Связь — логическое соотношение между сущностями. С точки зрения базы данных (физической модели) сущности соответствует таблица, экземпляру сущности — строка в таблице, атрибуту — колонка в таблице

Реквизит В некоторой сущности функционально зависим от реквизита А тогда и только тогда, когда конкретному значению А соответствует одно единственное значение В, то есть А однозначно определяет В А В

• Построение модели данных предполагает определение сущностей и их атрибутов, приведение их в форму, соответствующую требованиям реляционной модели данных, разработки информационно-логической модели связи между сущностями

Первая нормальная форма (1 НФ) Сущность находится в первой нормальной форме тогда, когда все атрибуты содержат атомарные значения. По другому говоря, среди атрибутов не должно встречаться несколько значений для каждого экземпляра

Вторая нормальная форма (2 НФ) • Сущность находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме и каждый неключевой реквизит функциональнозависим от ключа (нет зависимости от части ключа). Для приведения сущности во вторую нормальную форму необходимо выделить атрибуты, зависящие от части ключа и поместить их в новую сущность.

Третья нормальная форма (3 НФ) • Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и никакой неключевой атрибут не зависит от другого неключевого атрибута

• Для приведения сущности в третью нормальную форму необходимо создать новую сущность и перенести в неё атрибуты с одной и той же зависимостью от неключевого атрибута, использовать атрибуты, определяющую проблемную зависимость в качестве первичного ключа новой сущности.

• Для сущности, находящейся в третьей нормальной форме верно следующее: все атрибуты содержат атомарные значения, присутствует простой или составной ключ, от которого зависят все неключевые атрибуты, при этом все неключевые атрибуты зависят только от ключа.

Некоторые определения • Функциональная зависимость называется полной, если набор атрибутов В функционально зависит от А и не зависит функционально от любого подмножества А.

• При наличии файл-сервера на рабочие станции клиентов передаются по их запросам целиком файлы базы данных для последующей обработки. Недостатком такой реализации архитектуры Клиент-Сервер является высокая интенсивность передачи данных по сети. Передается, как правило, избыточное количество данных.

Визуальное программирование • представляет собой процесс интерактивной (действие - результат) разработки программ, дающий возможность разработчику с помощью мыши и клавиатуры визуально находить и помещать нужные компоненты (меню, кнопки, редакторы, блокноты, таблицы и прочее) на форму программы и легко управлять характеристиками этих компонентов. При этом, прямо во время визуального построения приложения каждый его шаг немедленно отображается на экране.

ОРГАНИЗАЦИЯ БД НА ФИЗИЧЕСКОМ УРОВНЕ • Выбор способа физической организации баз данных связан с задачей представления логической организации БД на физическом уровне. Сформулируем некоторые из этих задач:

Задачи: • Как найти требуемую запись в массе хранимых данных? • Каким образом должны быть организованы данные, чтобы обеспечить возможность поиска по нескольким ключам? • Как организовать добавление или удаление данных? • Как организовать физическое размещение данных с максимальной плотностью? • Как обеспечить минимальное время ответа на запросы к БД?

Проектирование баз данных на физическом уровне представляет собой принятие компромиссных решений при выборе критериев физической организации БД

Это компромиссы между: • Для обеспечения высокой плотности записи высокой плотностью данных и скоростью их выборки. часто используются • скоростью выборки данных и стоимостью различные способы сжатия данных, распаковка аппаратных средств. (Магнитный диск работает быстрее магнитной ленты, но и стоит значительно которых дороже); требует определенных временных затрат, • гибкостью средств поиска и скоростью выборки данных. Гибкость поиска предполагает снижающих скорость выборки; поиск по нескольким ключам, что, в свою очередь, требует избыточности данных, а это снижает скорость выборки данных.

Одна из важнейших задач – выбор способов адресации (поиска) требуемых данных. На логическом уровне записи идентифицируются при помощи первичного ключа. В связи с этим на физическом уровне возникает задача поиска по ключу нужной записи

Последовательный поиск • в среднем для поиска нужной записи необходимо просмотреть примерно половину записей. Этот способ не связан с какими-либо требованиями к организации данных и характеризуется очень большим временем поиска.

Распределенные базы данных

Распределенная база данных DDB Distributed Database – совокупность множества взаимосвязанных баз данных, распределенных в компьютерной сети. РБД распределена физически, но логически едина – имеет единую схему данных

Система управления распределенной базой данных программная система, позволяющая управлять базой данных таким образом, чтобы ее распределённость была прозрачна для пользователей

Сервер баз данных - СУБД, основанная на архитектуре «клиентсервер» SQL-сервер – термин, относящийся ко всем серверам баз данных, основанных на SQL

Наиболее популярные SQLсерверы СУБД Oracle MS SQL Server Informix Sybase DB 2 Производитель URL Oracle Corp. Microsoft oracle. com microsoft. com Informix Sybase IBM Informix. com Sybase. com 4. ibm. com

Характеристики серверных СУБД • • • Реализация для различных платформ Наличие административных утилит Резервное копирование данных Обслуживание репликаций Параллельная обработка данных в многопроцессорных системах Поддержка OLAP Распределенные запросы и транзакции Использование средств проектирования БД Поддержка доступа к данных через Интернтет

Проблемы: • Параллельное обращение пользователей к БД • Распределение функций по обработке данных между компьютерами • Авторизация пользователей и распределение ролей между ними • Неоднородность отдельных компонентов

Классификация РБД: • I – Гомогенные – Гетерогенные • II – Двухслойная архитектура • Толстый клиент • Тонкий клиент – Трехслойная архитектура

Классификация РБД: • I – Локальные – Глобальные • II – Много клиентов-один сервер – Много клиентов-много серверов – Равный к равному

Классификация РБД: • III – Клиент-сервер – Файл-сервер

Распределенные • IV – Централизованные – Распределенные • По функциональному признаку • По территориальному признаку • Тиражирование • Фрагментация • Создание «оторванных» приложений

Технология тиражирования Создание и поддержка в согласованном состоянии копии всей БД или ее фрагментов в нескольких узлах сети. Копия базы данных, являющаяся членом набора других копий, которые могут быть синхронизированы между собой называется репликацией

Технология фрагментации Единая логическая БД разбивается по каким-либо признакам на составные части (фрагменты), хранящиеся в разных узлах сети. Разбиение производится по разным признакам: территориальный, функциональный, временной и т. д.

Оценка затрат на эксплуатацию централизованных систем: • 48% средств – аппаратное обеспечение; • 14% – затраты на ПО • 28% - на поддержку системы

Оценка затрат на эксплуатацию распределенных систем: • 15% средств – аппаратное обеспечение; • 6% – затраты на ПО • 77% - на поддержку системы

Схема обработки данных в архитектуре «файл-сервер» Запрос Рабочая станция Данные передаются на рабочую станцию Сервер

Схема обработки данных в архитектуре «клиент-сервер» Запрос Рабочая станция На рабочую станцию передаются отобранные данные Сервер

Преимущества «клиентсерверных» систем: • Снижение сетевого трафика • Оптимизация выполнения запросов • Возможность хранения бизнес-правил на сервере • Управление пользовательскими привилегиями и правами доступа • Широкие возможности копирования и архивации данных

Сравнительные характеристики технологий Характеристики Интенсивность сетевого трафика Обесп-е целостности данных Обесп-е безопасности данных Устойчивость к сбоям Сложность проектирования Сложность эксплуатации системы Ограничения на число пользователей Файл- Клиентсервер + + + +

Основные группы выполняемых функций при обработке данных в сетевой среде • Презентационная логика (Presentation Layer – PL) • Бизнес-логика (Business Layer – BL) • Логика доступа к ресурсам (access Layer – AL)

Модель с тонким клиентом: • Клиентское приложение обеспечивает PL • Сервер объединяет BL и AL

Модель с толстым клиентом • В клиентском приложении объединены PL и BL • Серверная часть – сервер баз данных, реализующий AL.

Модель с трехуровневой системой • Физически выделен «сервер бизнеслогики» , на котором выполняются пользовательские приложения

РБД могут быть реализованы на • однородных элементах – гомогенные системы • Разнородных элементах – гетерогенные системы (разнородные элементы: ОС, ЭВМ)

Транзакция • Законченная совокупность действий над БД, которая переводит ее из одного целостного в логическом смысле состояния в другое

Требования к транзакциям (ACID): • • Атомарность (atomacity) Согласованность (consistency) Изолированность (isolation) Долговечность (durability)

Атомарность • Транзакция – набор законченных действий. • Принцип «все или ничего»

Согласованность • В результате выполнения транзакции данные могут одновременно находиться в несогласованном состоянии. Такие данные не должны быть видны другим транзакциям, пока изменения не будут завершены Иллюзия изолированности транзакции

Долговечность • Если транзакция зафиксирована, то ее результаты должны быть долговечными. Новые состояния всех объектов сохранятся даже в случае аппаратных или системных сбоев

Различные модели транзакций • • Плоские транзакции Контрольные точки Многозвенные транзакции Вложенные транзакции

Режимы доступа к информации • Файлы могут быть открыты в одном из режимов: – разделяемом – тип Х (e. Xclusive lock) – Монопольном – S (Shared lock)

• Процесс обновления реплик, при котором происходит передача обновляемых записей и других объектов и согласование дублирующихся данных называется синхронизацией

Совокупность данных, которая может подвергаться тиражированию называется публикацией

Преимущества тиражирования: – Сокращение сетевого трафика – Повышение доступности данных – Повышение производительности – Повышение автономности пользователей – Повышение надежности системы – Уменьшение конкуренции за ресурсы со стороны пользователей

Недостатки тиражирования • Дополнительный расход памяти • Сложность обеспечения целостности данных • Наличие временного лага между фиксацией события в БД и доступностью этой информации для всех пользователей сети • Повышение требований к рабочим станциям

Обеспечение целостности и безопасности в РБД Проблемы: – Возможность доступа нескольких пользователей к одной и той же информации – Физический разброс отдельных частей БД – Разнотипность источников информации

Возможные решения: • Запрещение корректировки информации, если ее корректирует другой пользователь (блокировка) • Корректировка разных копий информационных единиц и последующее устранение возникающих коллизий • …

Защита данных • Способы защиты данных – Шифрованиедешифрование – Отображение и скрытие объектов – Использование параметров запуска – Использование пароля – Запрещение репликации базы данных – Запрещение установки паролей и настройки параметров запуска пользователями

Защита данных • Создание и удаление пользователей Пользователь – владелец определенного набора объектов БД Администратор БД Группа пользователей – пользователи, наделенные одинаковым набором привилегий

Способы совместного использования данных в MS Access • • • Совместное использование всей БД Совместное использование таблиц БД Совместное использование объектов БД Репликация БД Создание приложения в архитектуре «клиент-сервер»

Совместное использование всей БД • СервисПараметрыДругие

Совместное использование таблиц БД Сервис Служебные программыРазделение базы данных Изменения данных реплицированной таблицы, сделанные в одной из реплик, передаются в другие реплики и в основную реплику набора

Другие способы репликации в MS Access: • • Портфельная репликация Репликации в проекте Программная репликация Диспетчер репликаций

Проект MS Access - файл MS Access, имеющий подключение к базе данных Microsoft SQL Server, который используется для создания приложений в архитектуре клиент-сервер. Файл проекта не содержит данные или объекты определения данных, такие как таблицы и представления

Средства защиты MS Access

Ограничения РБД 1. системы автоматизации проектирования (САПР), 2. интеллектуальные системы обучения 3. другие системы, основанные на использовании знаний Причина: • сотни, тысячи таблиц, для обработки которых требуется выполнение дорогостоящих операций соединения, необходимых для воссоздания сложных структур данных, присущих предметной области. 4. ограниченные возможности по представлению семантики приложения

Исследования: • разработки в области сложных баз объектов, позволяющих удовлетворить потребности разработчиков БД в эффективных средствах структуризации данных, обладающих преимуществами иерархических и сетевых систем, не ограниченных возможностями двумерных таблиц; • обеспечения набора возможностей адаптивной исследования настройки СУБД. В приложениях, использующих современные коммерческие СУБД, в 90% случаев используется не более 30% заложенных в них возможностей. При этом требуются ресурсы для стопроцентного использования баз данных, что существенным образом сказывается на быстродействии и надежности функционирования приложения. Для решения этой проблемы осуществляется создание компиляторов, позволяющих собрать СУБД, ориентированную на конкретное приложение;

Исследования: • работы по совершенствованию оптимизатора запросов – наиболее сложного и важного компонента СУБД; • исследования по созданию темпоральных СУБД. Современные СУБД хранят мгновенный снимок предметной области с потерей сведений о предыдущем ее состоянии в случае непринятия специальных мер. Как исследования правило, данная информация протоколируется в журнале изменений, который недоступен пользователям, что является серьёзной проблемой в системах искусственного интеллекта, а также ряде других. Создаваемые темпоральные СУБД позволят пользователю получить доступ к n предыдущим состояниям предметной области; • разработки по созданию объектно-ориентированных БД, обусловленные прежде всего потребностью в применении сложных информационных прикладных систем, для которых технология современных СУБД не является вполне удовлетворительной.