Презентация на тему: Тема 4

Тема 4.
Питання.
Історія розвитку БД.
Эпоха персональных компьютеров
Основн і поняття БД.
Требования к БД.
Классификация БД
Классификация БД
СУБД
Основные функции СУБД
Архитектура СУБД
Архитектура СУБД
Архитектура "файл-сервер".
Архитектура СУБД
Технология "клиент – сервер".
Архитектура базы данных
Трехуровневая архитектура
Трехуровневая архитектура
Основные этапы проектирования БД
Логическое (даталогическое) проектирование
Физическое проектирование
Модели данных
Классификация моделей данных.
Иерархическая модель данных
Иерархическая модель данных
Сетевая модель данных
Сетевая модель данных
Реляционная модель данных
Объектно-ориентированная модель данных
Жизненный цикл приложения баз данных
Задания для самостоятельной работы
1/31
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 83)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (341 Кб)
1

Первый слайд презентации: Тема 4

Основи побудови баз даних. Проектування баз даних.

Изображение слайда
2

Слайд 2: Питання

Історія розвитку БД. Основн і поняття БД. СУБД. Функції та архітектура. Основні етапи проектування БД Моделі данних.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Історія розвитку БД

Первый этап - базы данных на больших ЭВМ. В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД система IMS фирмы IBM. В 1975 году появился первый стандарт ассоциации по языкам систем обработки данных — Conference of Data System Languages (CODASYL), который определил ряд фундаментальных понятий в теории систем баз данных, которые и до сих пор являются основополагающими для сетевой модели данных. Чарльз Бахман, разработавший стандартный язык определения данных и манипулирования данными, получил Тьюринговскую премию, считается одним из создателей сетевой модели данных В дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком Эдгаром. Ф. Коддом, который является создателем реляционной модели данных. В 1981 году Э. Ф. Кодд получил за создание реляционной модели и реляционной алгебры премию Тьюринга Американской ассоциации по вычислительной технике..

Изображение слайда
4

Слайд 4: Эпоха персональных компьютеров

1. Все СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом. 2. Распределенные базы данных. Сохранили все преимущества настольных СУБД, но позволили организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД. Многопользовательские. 3. Появилось новая технология доступа к данным — интранет. Отпадает необходимость использования специализированного клиентского программного обеспечения. Для работы с удаленной базой данных используется стандартный браузер Интернета.

Изображение слайда
5

Слайд 5: Основн і поняття БД

База данных — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Признаки БД: БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Т.о., любые внекомпьютерные хранилища информации базами данных не являются. Данные в БД логически структурированы с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе. Т.е. явно выделены составные части, связей между ними, типизированы элементы и связи.[ БД включает метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью). Постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Схема включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных. База данных включает в себя набор постоянных данных, определенных с помощью схемы. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных

Изображение слайда
6

Слайд 6: Требования к БД

Восстанавливаемость Безопасность – предполагает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа Целостность. Сведения, содержащиеся в БД, должны быть полными, непротиворечивыми и адекватно отражающими предметную область. Вводятся ограничения целостности (указание диапазона допустимых значений, соотношение между значениями данных, ограничение на удаление информации и т.д.). Эффективность – минимальное время реакции на запрос пользователя. Совместное использование данных многими пользователями. Дружелюбный интерфейс пользователя.

Изображение слайда
7

Слайд 7: Классификация БД

Классификация БД по модели данных: иерархические, сетевые, реляционные, объектные и объектно-ориентированные, Классификация БД по среде физического хранения: БД во вторичной памяти (традиционные): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск. В оперативную память помещают лишь кеш и данные для текущей обработки. БД в оперативной памяти (in-memory databases): все данные находятся в оперативной памяти. БД в третичной памяти (tertiary databases): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения

Изображение слайда
8

Слайд 8: Классификация БД

Классификация БД по содержимому: географические; исторические; научные; мультимедийные и т.д. Классификация БД по степени распределённости: централизованные (сосредоточенные); распределённые.

Изображение слайда
9

Слайд 9: СУБД

Система управление базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями.

Изображение слайда
10

Слайд 10: Основные функции СУБД

Администрирование базы данных. Управление данными во внешней памяти. Управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша. Управление транзакциями. Транзакция – это последовательность операций над БД, которые рассматриваются СУБД как единое целое и позволяют добавлять, удалять или обновлять сведения о некотором объекте в базе. Журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев Поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Изображение слайда
11

Слайд 11: Архитектура СУБД

Централизованная архитектура. СУБД и прикладная программа (приложение) располагаются на одном компьютере.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Архитектура СУБД

Архитектура "файл-сервер". Эта архитектура предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера, на котором хранятся файлы базы данных. Файлы с файл-сервера передаются на рабочие станции пользователей, где и осуществляется основная часть обработки данных. Центральный сервер выполняет в основном только роль хранилища файлов, не участвуя в обработке самих данных. Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Архитектура "файл-сервер"

Изображение слайда
14

Слайд 14: Архитектура СУБД

Технология "клиент – сервер". Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server

Изображение слайда
15

Слайд 15: Технология "клиент – сервер"

Изображение слайда
16

Слайд 16: Архитектура базы данных

В 1975г. американским комитетом по стандартизации ANSI была предложена трехуровневая система организации БД. Основная цель этой архитектуры - отделение пользовательского представления о данных в БД от их физического представления. Это позволяет обеспечить независимость программ и данных. При изменении прикладных программ может измениться соответствующее внешнее представление, но логическая модель данных не изменяется и, соответственно, не будут изменяться другие прикладные программы. При изменении внутреннего представления (структур хранения) логическая модель не изменяется, соответственно, не изменяются прикладные программы.

Изображение слайда
17

Слайд 17: Трехуровневая архитектура

Изображение слайда
18

Слайд 18: Трехуровневая архитектура

Уровень внешних моделей — самый верхний уровень, определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, система распределения работ использует сведения о квалификации сотрудника, но ее не интересуют сведения об окладе, домашнем адресе и телефоне сотрудника, и наоборот, именно эти сведения используются в подсистеме отдела кадров. Концептуальный уровень — центральное управляющее звено, здесь база данных представлена в наиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями, работающими с данной базой данных. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась база данных. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира. Физический уровень — собственно данные, расположенные в файлах или в страничных структурах, расположенных на внешних носителях информации.

Изображение слайда
19

Слайд 19: Основные этапы проектирования БД

Концептуальное (инфологическое) проектирование Концептуальное проектирование — построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД. Конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам. Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя: описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними. описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

Изображение слайда
20

Слайд 20: Логическое (даталогическое) проектирование

Логическое проектирование — создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных даталогическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи. Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован. На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но может не учитываться специфика конкретной СУБД.

Изображение слайда
21

Слайд 21: Физическое проектирование

Физическое проектирование — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т.п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т.д.

Изображение слайда
22

Слайд 22: Модели данных

Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных. Модель данных - это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними. Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу.

Изображение слайда
23

Слайд 23: Классификация моделей данных

Изображение слайда
24

Слайд 24: Иерархическая модель данных

Иерархическая модель данных — логическая модель данных в виде древовидной структуры. Одна из наиболее ранних моделей данных Иерархическая модель данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня. Узел — информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии. Тип связей: один – ко многим

Изображение слайда
25

Слайд 25: Иерархическая модель данных

Изображение слайда
26

Слайд 26: Сетевая модель данных

Сети – естественный способ представления реальных отношений между объектами. Сетевая модель также опирается на теорию графов. Появились в 70-х годах XX века. Типичными представителями являются СУБД Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc. и Integrated Data Store (IDS) фирмы General Electric. Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков. Тип связей: многие – ко многим

Изображение слайда
27

Слайд 27: Сетевая модель данных

Изображение слайда
28

Слайд 28: Реляционная модель данных

Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, принципы которой были сформулированы в 1969—1970 годах Э. Ф. Коддом. Реляционная база данных представляет собой набор связанный таблиц. Подробнее будет рассмотрена позже.

Изображение слайда
29

Слайд 29: Объектно-ориентированная модель данных

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, его атрибутов, методов и классов. Результатом совмещения возможностей баз данных и возможностей объектно-ориентированных языков программирования являются Объектно-ориентированные системы управления базами данных (ООСУБД). ООСУБД позволяет работать с объектами баз данных также, как с объектами в программировании в ООЯП.

Изображение слайда
30

Слайд 30: Жизненный цикл приложения баз данных

Изображение слайда
31

Последний слайд презентации: Тема 4: Задания для самостоятельной работы

Рассмотреть достоинства и недостатки каждого из упомянутых вариантов архитектуры СУБД. Достоинства и недостатки иерархической и сетевой модели данных.

Изображение слайда