Baza de date - baza de furnizare a informațiilor

Ca un instrument fundamental de bază în construcția sistemelor informatice utilizate în producție, de afaceri și activități științifice, baze de date și sisteme de management constituie un domeniu vast de cercetare.

Cu privire la organizarea și informațiile bazei de date privind procesarea datelor împărțit în centralizate și distribuite.

O bază de date centralizată este proiectat și funcționează pe principiile de centralizare într-o singură locație pe același computer ca o matrice de date. Această bază de date este utilizat în rețelele locale de calculatoare personale pentru accesul simultan de către mai mulți utilizatori de la locurile lor de muncă. Baza de date este astfel plasat pe mașina server.

O bază de date distribuită este o bază de date care sunt distribuite fizic într-o rețea de resurse de calcul interconectate și disponibile pentru a fi utilizate împreună în diferite locuri. bază de date distribuită este deconectată numai fizic, dar nu în mod logic. Întreaga bază de date este potențial disponibilă pentru orice utilizator care lucrează cu ea în același mod ca și cu centralizat. Baze de date distribuite necesită un nivel ridicat de comunicări naționale și internaționale între calculatoare.

Conform metodei de acces la informațiile de bază de date sunt împărțite într-o bază de date cu acces local și acces de la distanță (de rețea).

Sistemul de baze de date centralizate cu acces la rețea sunt organizate pe două arhitecturi: fișierul-server și client-server.

server de fișiere. sistem de baze de date, construit cu ajutorul versiunilor on-line, denumite uneori în mod eronat ca baze de date distribuite, în timp ce acestea sunt de fapt doar distribuite (rețea) de acces la o bază de date centralizată.

Arhitectura sistemelor de baze de date cu acces la rețea implică alocarea de o mașină în rețea ca centru, care se numește server de fișiere. Toate celelalte mașini de rețea efectua funcții de stații de lucru prin care este sprijinit accesul utilizatorilor la un sistem de baze de date centralizată. Stațiile de lucru pot fi create și bazele de date locale.

Deoarece conceptul de „server de fișiere“ implică transferul bazei de date la serverul de fișiere pentru procesarea fișierelor de pe stațiile de lucru, caracterizat printr-un trafic de rețea mare, care afectează performanța și fiabilitatea sistemului.

Recent, există o transformare substanțială a abordărilor la utilizarea bazelor de date într-un climat de rețele locale, care vizează consolidarea rolului motor central. Noul model de interacțiune între computere din rețea numită „client-server“.

Client-server. Serverul de baze de date este o versiune multi-utilizator al sistemului de management al bazei de date, cererile de procesare paralelă de la toate stațiile de lucru. La solicitarea clientului (stație de lucru) pe server sunt căutate și selectate datele necesare, care sunt transportate prin rețea de la server la stațiile de lucru. Aici, prelucrarea principală este efectuată aparatul central care poate reduce în mod semnificativ traficul în rețea, reduce timpul de așteptare pentru datele de resurse blocate în modul multi-utilizator, descărca stații de lucru și de a folosi echipamente mai ieftine pentru a le într-o mașină centrală suficient de puternic. Pentru arhitectura sistemelor moderne de gestionare a bazei de date „client-server“, a devenit un standard de facto.

Odată cu creșterea sistemelor de management de baze de date, popularitatea o serie de modele diferite de date. În funcție de metoda de reprezentare a relațiilor dintre obiecte model de date logic poate fi ierarhic, rețea și relațională.

Ierarhică Modelul de date. Relațiile dintre obiecte sunt recunoscute pe o ierarhie de tip obiect într-un grafic legat a cărui noduri sunt situate la diferite nivele ale ierarhiei. Cel mai înalt vârf este numit rădăcină (părinte), iar restul care sunt la nivelurile inferioare ale ierarhiei - subordonați (descendenți). Modelul de date ierarhic oferă o interdependență între master și slave obiecte de tip „one-to-many“ (1: M), de exemplu, un produs corespunde mai multor materiale utilizate în diferitele operații de prelucrare de asamblare.

Accentul a constrângerilor de integritate în modelul ierarhic este pe integritatea legăturilor dintre strămoși și descendenți, ținând cont de regulile de bază: nici un descendent nu poate exista fără un părinte.

Fig. 2.5. Schema a modelului de date ierarhic

Modelul de rețea. Modelul de date de rețea orice obiect poate fi principalul și subordonat; fiecare obiect poate participa la orice număr de relații. Datele sunt prezentate prin intermediul înregistrărilor și link-uri. Record (obiect) în modelul de date de rețea (spre deosebire de ierarhică) poate avea mai multe ca intrările și înregistrările subordonate, care este supus în sine.

Dezavantajul modelului de date de rețea este complexitatea ridicată și rigiditatea bazei de date, construit pe baza acesteia, precum și complexitatea înțelegerii sale a utilizatorului general. Mai mult decât atât, în rețeaua de date model de slăbit controlul integrității legături din cauza admisibilitatea stabilirii unor relații arbitrare între înregistrări.

Fig. 2.6. Schema generală a modelului de date de rețea

Modelul relational. În modelul relațional, datele sunt reprezentate sub forma de tabele bidimensionale. În acest model, obiectele și relațiile dintre ele sunt reprezentate prin intermediul unor tabele. Structura de date tabelare reflectă relația dintre obiectele reale și caracteristicile lor. Căutarea și înregistrările de prelucrare nu depinde de organizarea de stocare într-o memorie de calculator. În același timp, în mod eficient, folosind logica matematică și algebră.

Cu un singur tabel este convenabil pentru a descrie cele mai simple dintre legăturile de formular de date, și anume împărțirea unui obiect, al cărui informații sunt stocate în tabel, o multitudine de subobjects, fiecare dintre acestea corespunzând înregistra sau rând de tabel. Pentru modelul relațional includ, de exemplu, Paradox, FoxPro, Access.

Principalele dezavantaje ale modelului relațional sunt următoarele: lipsa mijloacelor standard de identificare a înregistrărilor individuale și de complexitatea descrierii conexiunilor ierarhice și de rețea.

Fig. 2.7. Schema generală a modelului de date relaționale

În ultimii ani, mai mult și mai recunoaștere și de dezvoltare sunt baze de date orientate-obiect. în care modelul de date este mai aproape de entitate din lumea reală. Obiectele pot fi salvate și utilizate direct, fără afișarea lor pe mese. Tipurile de date sunt definite de către dezvoltator și nu se limitează la un set de tipuri predefinite. Caracteristica esențială a unei baze de date orientate pe obiect poate fi numit o uniune de programare orientat-obiect cu tehnologie de baze de date pentru a crea un mediu integrat de dezvoltare a aplicațiilor.

zonele tradiționale de aplicare a bazelor de date orientate-obiect sunt de proiectare asistată de calculator, modelare, multimedia, deoarece este în aceste zone a fost întotdeauna necesar să se găsească un mijloc adecvat de stocare a volumelor mari de date eterogene, legate prin mai multe legături.

Pentru bazele de date orientate obiect poate include un ONTOS sistem de management de baze de date, Oracle 8.O etc.

Cu toate acestea, cele mai multe sisteme de management de baze de date pentru calculatoare personale cu un model de date relaționale.

2.5. Modelarea sistemelor informatice:

Baza de date Modelul relațional a fost propus în 1969, IBM compania Codd. Modelul se bazează pe o teorie set matematică și logica predicatelor. Ideea de bază a modelului relațional presupune următoarele. Baza de date constă dintr-un set de tabele neordonate, care pot fi manipulate prin operațiuni non-procedurale, rezultatul care sunt, de asemenea, performanța de masă.

Modelul relațional al tabelului sunt utilizate pentru a reprezenta obiecte sau procese din lumea reală. Fiecare tabel este folosit pentru a reprezenta obiecte de același tip. Obiectul real, poate fi un client, o piesă de echipament sau o factură. Tabelele pot conține, de asemenea, informații despre evenimente, cum ar fi comenzi, pacienții vizite în ieșire.

Tabelele constau în rânduri și coloane. Modelul relațional cere ca fiecare linie a fost unic. În cazul în care masa este permisă dublarea liniilor, linia duplicat va fi imposibil să se identifice în mod clar software-ul, care rezultă în incertitudine.

Pentru relații de modelare (link-uri) ale cheilor din lumea reală străine utilizate în baza de date. Legătura dintre obiectele reale pot fi foarte complexe, compania are contact cu multe persoane fizice și juridice (dintr-o dată). Modelul de date relațional într-unul și același timp, pot fi conectate în trei moduri: „unu-la-unu“, „unu-la-mulți“ și „multi-la-mulți“.

Două tabele sunt legate de „unu la mulți“ (1: M), în cazul în care fiecare rând din primul tabel care corespunde nici unul, unul sau mai multe rânduri, în al doilea tabel, dar fiecare rând în al doilea tabel corespunde unui singur rând din primul tabel. După cum se vede în tabelul 2.2, în fiecare oraș poate avea mai mulți clienți. Prin urmare, orașul este conectat la masa de relație cu clientul de masă „unu-la-mulți“.

Două tabele sunt legate ca „multi-to-many“ (M: M) când fiecare rând din primul tabel corespunde unei perioade de mult în al doilea tabel, iar fiecare rând în al doilea tabel corespunde cu mai multe rânduri în primul tabel. Relația dintre „mulți-la-mulți“ (M: M) nu pot fi simulate în programele de baze de date relaționale direct - acestea ar trebui să fie reprezentate de un set de relații, cum ar fi „one-to-many“ (1: M). De exemplu, o nomenclatură de mărfuri poate fi plasată o pluralitate de furnizori, și un furnizor poate furniza o multitudine de nomenclatoare de mărfuri. Prin urmare, nomenclatura de masă și furnizorii vor fi legate de atitudine „mulți-la-mulți“ (M: M). Pentru a simula o astfel de relație între cele două tabele, trebuie să introduceți un tabel al treilea de aprovizionare, care va lega de masă. Astfel, raportul dintre „many-to-many“ (M: M) între tabele Nomenclatură și furnizori pot fi împărțite în două rapoarte de „unu la mulți“: Nomenclatură Table și consumabile și furnizori și consumabile relații interconectate " unu-la-mulți“. Într-adevăr, o unitate a nomenclaturii poate fi prezentă într-o varietate de bunuri, precum și un furnizor poate face livrări de multe ori.

Modelul relațional definește regulile generale și specifice de integritate. Reguli generale de integritate se aplică tuturor bazelor de date și de a determina integritatea obiectului și a integrității referențiale.

De obicei integritatea entitate impune ca cheia primară a tabelului nu conține date nedefinite (lipsă). La urma urmei, în cazul în care cheia primara a tabelei nu este definită, în acest tabel nu poate determina linia și cere-o.

integritatea regulii privind nivelul de referință impune ca baza de date nu conține valori inconsistente de chei străine, ceea ce înseamnă:

Toate restricțiile care sunt asociate cu integritate și sunt asociate cu caracteristicile procesului de modelat, denumite reguli sau reguli specifice de afaceri. Dacă le ignorați apoi lansat în curând în funcțiune baza de date va conține o mulțime de date rele. Ca un exemplu, unele reguli de afaceri care trebuie să fie definite în baza de date utilizată în întreprindere de servicii:

- data acceptării comenzii trebuie să fie întotdeauna mai mare sau egală cu data de începere a activității companiei și mai mică sau egală cu data curentă;

- primirea comenzii trebuie să fie specificate în perioada de funcționare;

- data și ora comenzii trebuie să fie mai mare sau egală cu data și ora ordinului;

- comenzile noi nu includ munca pe care firma nu mai este îndeplinită;

- Angajații trebuie să aibă vârsta de 18 ani, etc. peste

În procesul de proiectare a unei baze de date pentru a lua decizii cu privire la modul cel mai bine să introducă un sistem de lumea reală și de a construi un model de ea în baza de date. Ai nevoie pentru a determina care sunt înființate tabele care coloanele care conțin și ce relații vor fi între mese. Pentru a rezolva toate aceste probleme este procesul de normalizare, și anume simplifica structura bazei de date în scopul optimizării acesteia. Normalizarea - este un proces pas cu pas de divizare a tabelului original în mai simple, care trebuie să îndeplinească două cerințe de bază:

- între câmpurile din tabel trebuie să existe dependențe funcționale nedorite;

- Gruparea câmpurilor din tabele trebuie să asigure duplicarea minim de date, căutare eficiente, de prelucrare și de actualizare a datelor.

Astăzi 5 definite forme principale normale, fiecare forma Îndepărtează normale anumite dependențe între domeniile și elimină anumite dificultăți de prelucrare.

Cu toate acestea, mai aproape de a înțelege și de a folosi în primele etape ale proiectului ER metoda de proiectare, deoarece folosește o reprezentare grafică vizuală a structurii de informații cu privire la zona de subiect și este utilizat pe scară largă în software-ul media modelarea sistemelor informatice.