modelul de reprezentare
Problema asigurării coerenței,
Completitudine, și integritatea datelor în baze de date
legăturile ACS și modalități de rezolvare
SV Berezin, IB Saenko
Universitatea Militară de comunicare
Rezumat - La cartografiere în sistemele de gestionare a bazelor de date ale unui astfel de obiect structural dificil de mâner ca un sistem de comunicare teritorială, care în timpul funcționării este capabil dinamic pentru a se schimba nu numai valoarea de atribute ale înregistrării, dar, de asemenea, structura de link-uri interne, structura fizică, cu de mare probabilitate poate exista o situație, atunci când informația de la un SGBD primit de persoana, acceptând soluții, nu oglindește în mod adecvat obiectul controlat.
Astfel, o problemă urgentă a bazelor de date relaționale utilizate în sistemele de control atomizate, este problema de susținere a calității datelor necesare pentru acceptarea unor soluții administrative adecvate.
Sistemul modern de comunicații teritoriale (TSS), în ceea ce privește managementul este un obiect ierarhic complex, caracterizat prin dinamică ridicată schimbă starea. Sub TCC ierarhice multi-înțeles principiul, piramidală construcției sale cu subordonarea rândurile inferioare, subsistemele mai mare.
Structura Specificitate TSS, numărul mare de subsisteme conduce la faptul că sistemul automat de control (ACS) este construit prin cuplarea unui principiu mai multe etape, cu un sistem ramificat de legături de informații din cadrul subsistemelor individuale TCC și ele. funcții de monitorizare și control, în același timp, sunt distribuite pe mai multe nivele, cu prioritate de control al nivelurilor de conducere de expunere.
Sistemul de control automatizat de comunicare ca un sistem informatic implementează o abordare distribuită în managementul și se bazează pe aplicarea conceptelor de baze de date.
Ofițerii de sprijin operaționale care iau decizii cu privire la gestionarea TCC actualizate, informații fiabile este cea mai importantă sarcină a legăturii funcționale de ACS. Eficiența managementului depinde astfel de calitatea datelor în bazele de date ACS obligațiuni.
Sistemele actuale de gestionare a bazei de date de generare (DBMS) utilizate în comunicații automate se bazează aproape în întregime pe reprezentarea relațională clasic model de date, care, în grade diferite, dezvoltate și modificate în diferite sisteme informatice.
După cum se știe, modelul de date relațional are mai multe avantaje și dezavantaje. Avantajele includ baza matematică a reprezentării modelului de date relațională bazată pe aparatul de teoria mulțimilor și logica formală a primului ordin. Modelul relațional este o soluție echilibrată în ceea ce privește respectarea aplicate aparatelor matematice obținute de acest avantaj. Intuitiv abordare operatorul obișnuit relațională a managementului sistemului automatizat. Sistemul de informații de utilizator în funcțiune nu este nevoie să studieze și să se îngropa adânc în principiile matematice care stau la baza funcționării sistemului.
Baza modelului relațional este destul de obiecte pur si simplu: tabele (relații), înregistrări (tupluri), câmpuri (atribute). Aceste obiecte sunt plate, operații pe ele ușor de înțeles pentru utilizatorul obișnuit în viața de zi cu zi.
Dezavantajele abordării relațională sunt reversul meritelor sale. Pentru a furniza informații sub formă de masă plană regulate, în care fiecare rând are aceeași structură, și doar date simple, structura atomica care pot fi stocate în coloane - doar suficient. Dar pentru stocarea informațiilor atunci când se utilizează baze de date relaționale structurate complexe au dificultăți. Cerința de normalizare a relațiilor conduce la faptul că setul complex de obiecte sunt afișate în tabele plate și interogări complexe în baza de date efectuează un număr mare de operații de îmbinare pentru a construi o atitudine universală. După cum se știe, îmbinare operațiune este cea mai consumatoare de timp și resurse relațională-SGBD. În consecință atunci când sunt afișate într-o bază de date relațională un astfel de obiect de control structural complicat ca TCC, care în timpul funcționării este în măsură să modifice în mod dinamic nu numai atributele contabile de valoare, dar, de asemenea, structura conexiunilor interne, structura fizică, situația poate avea loc cu mare probabilitate, atunci când informațiile de la fața bazei de date obținute factorii de decizie nu reflectă în mod adecvat obiectul gestionat.
Astfel, problema reală a bazelor de date relaționale utilizate în comunicarea automată reprezintă problema calității datelor necesare pentru a lua decizii de gestionare corespunzătoare.
În mod tradițional, următorii indicatori sunt utilizate pentru a evalua calitatea datelor în baza de date: consecvența, caracterul complet și integritatea. În prezent, nu există o abordare unică atât pentru a evalua fiabilitatea sistemelor de control automatizate, precum și la integritatea evaluării, integralitatea și coerența datelor.
Conceptul de integritate, completitudine și consistență ar putea fi interpretate în mod diferit în raport cu diferite obiecte, deoarece ele depind substanțial de natura obiectului.
Consistența datelor este definit ca în logica clasică (O imposibilitate într-un sistem de două capete de cerere reciproc) înseamnă că aceleași atribute ale aceluiași obiect sunt aceleași. Astfel, de exemplu, duplicarea datelor în baza de date crește riscul de incoerență.
Coerența - un indicator complex al calității bazei de date, care se manifestă în dinamica comportamentului său atunci când există ajustări ale lanțului în timpul executării care baza de date este într-o stare inconsistentă. Acest indicator este direct legată de limitările impuse de integritatea bazei de date, complexitatea schemei bazei de date. Îmbunătățirea coerenței bazei de date conduce la un indicator de creștere a securității sistemelor de informare, în care se utilizează această bază. De fapt, în acest sistem dinamic, control automat pentru baza de date este în mod constant într-o stare necorespunzătoare. Apoi, ca un indicator al consistenței bazei de date la un moment dat pot fi selectate prin raportul dintre date coerente (înregistrări tabele de baze de date) la cantitatea totală de date în baza de date (înregistrările din tabelele bazei de date). Scopul cercetărilor efectuate în această direcție este căutarea de soluții pentru a minimiza timpul de staționare a bazei de date într-o stare inconsistentă.
De o relevanță deosebită pentru a asigura probleme de consecvență a bazei de date dobândesc, în cazul în care baza sistemului automatizat de management link-ul este bazat pe o tehnologie distribuită, adică, atunci când există o serie de surse independente și dispersate geografic de actualizări și de stocare a datelor.
Caracterul complet al datelor din baza de date este definită ca măsura în care numărul de elemente contabile efectiv necesare pentru a lua decizii adecvate și presupune că toate cererile de utilizator în cadrul soluționării problemei gestionării eficiente ar trebui să fie mulțumit cu sistemul. Pentru a formaliza acest criteriu ar trebui să fie prezentate la cerințele de utilizare în ceea ce privește logica formală, limbajul predicatul este acceptabil pentru acest scop.
În SGBD relaționale, există mecanisme pentru menținerea coerenței, caracterul complet și integritatea datelor (de exemplu, mecanismul de tranzacție și încuietori). Tranzacție sau unitate logică a modificărilor de date de lucru în mai multe tabele legate - este, în general, o secvență a unui număr de astfel de operațiuni, care transformă o stare bază de date consistentă, completă și completă într-un alt stat coerente, complete și coerente, dar nu garantează păstrarea calității acestor indicatori toate timpurile intermediare.
Nimeni, cu excepția utilizatorului, generează o anumită secvență de SQL propuneri nu poate ști când poate fi starea bazei de date nu îndeplinește cerințele din indicatorii de mai sus și după orice SQL propuneri vor dispărea, și anume Baza de date este un nou relevant. Mai mult, utilizarea mecanismului de tranzacție și plumb de blocare la o calitate mai scăzută a altor factori, cel puțin nu din punct de vedere al managementului (eficiență și fiabilitate, de exemplu).
În parte, această situație se dezvoltă din cauza limitărilor de reprezentare relațională model de date. Este exacerbată în cazul bazelor de date distribuite, în cazul în care aceste probleme există, de asemenea, necesitatea de a aborda problema optimizării distribuției de date peste nodurile ale bazei de date distribuite. plasarea non-optimă a datelor conduce la servicii de trafic sporit prin menținerea bazei de date la zi, adică o stare consistentă, complete și coerente, ceea ce conduce, de asemenea, la o scădere a performanței globale a sistemului. asigură mai eficientă a bazei de date problemă coerență poate fi rezolvată prin utilizarea reprezentării extinse model de date relaționale pentru construirea de baze de sisteme informatice. Cercetarea în acest domeniu sugerează că algoritmii pentru a asigura integritatea datelor și coerența în modelul de date relaționale extinse reprezentări permit un nivel ridicat de coerență, fără a compromite calitatea altor indicatori.