Технология разработки и защиты баз данных

1.

ТЕХНОЛОГИЯ
РАЗРАБОТКИ И
ЗАЩИТЫ БАЗ
ДАННЫХ
В вед е н и е . О с н о в н ы е п о н я т и я уд а л е н н ы х ба з
данных

2.

1 семестр 25ч лк + 39ч пр Д З
2 семестр 29ч лк 21ч пр + 20ч кп Экз +
Экзамен по модулю

3.

Базы данных
?

4.

Теория разработки баз данных
является сравнительно молодой
областью науки, на сегодняшний
день БД являются основой в
разработке автоматизированных
систем обработки информации.

5.

АИС - это
ком п л е кс , кото р ый с о с то и т и з :
1.
А п па р ат н о - т ех н ич е с к их
с р ед с т в,
в кл юч а ю щи х
ком п ь ют е р ы, п е р и ф е р и ю , с и с т е м н о е п р о г р а м мн о е о бе с п еч е н и е .
2.
П р о г р а м м но го
м еха н и зм у п р а вл е н и я .
ком пл е кс а ,
кото р ы й
о су щ е с т вл я е т
3 . И н фо рма ц ио н н о й моде л и , пр ед с т а вл я ю щ е й с ово ку п но с т ь
п р а в ил
и
а л го р ит мов
фу н к ц и о н ир ова н и я
системы,
о бъ ед и н я ю щ е й в с е ф о рм ы д а н н ы х и д о кум е н тов .
4.
Э кс п л уат а ц и о н но - т ех н ич е с к и х
ка др овых
р е су р с ов,
о бе с п еч и ва ю щ и х фу н к ц и о н и р ова н и е и н ф о рм а ц и о н н о й с и с т е м ы .
5.
О б р ат но й
с вяз и
или
вз а имо о б р атн о й
п о з вол я ю щ е й в но с ит ь и зм е н е н и я и ко р р е к ц и ю
системы.
с ис т е м ы,
в р а боту

6.

Автоматизир
ованные
информацио
нные
системы
Информационная
система
взаимосвязанная совокупность средств,
методов и персонала, используемых для
ввода, хранения, обработки, передачи,
выдачи и представления информации

7.

8.

9.

История
Первые
информационные
системы появились в 50-
х гг. В эти годы они были
предназначены для
обработки счетов и
расчета зарплаты, а
реализовывались на
электромеханических
бухгалтерских счетных
машинах
развития ИС

10.

История
развития ИС
В 60-е гг. средства вычислительной техники
получили дальнейшее развитие: появляются
операционные системы, дисковая технология,
значительно улучшаются языки
программирования

11.

История
В 7 0 - е г г. и н фо рма ц и он н ы е с и с тем ы
п р од ол ж а ют а к ти в н о р а з в и ва ть с я. В
это в р ем я п оя вл я ютс я п е р в ы е
м и к ро п ро ц ес с ор ы , и н те р а к ти в н ы е
д и с п ле й н ы е ус тр о й с тва , тех н оло г и я
б а з д а н н ы х и д ружес тве н н о е п о
отн о ш е н и ю к п ол ь зо ва те лю
п р о г р а м м н ое о б ес п еч ен и е ( с р е дс тва ,
п оз вол я ю щ и е р а б ота ть с
п р о г р а м мо й , н е и зуч а я е е о п и с а н и я) .
развития ИС

12.

История
развития ИС
В 70-80-х гг. в офисах начали
применять разнообразные
компьютерные и
телекоммуникационные
технологии, которые
расширили область
применения информационных
систем.

13.

14.

Изменение подхода к использованию
информационных систем
Изменение подхода к
использованию
1950-1960 гг.
Концепция использования
информации
Бумажный поток
документов
Вид информационных
систем
Цель использования
Информационные системы Повышение
скорости
обработки
расчетных обработки
документов
расчетных
документов
на Упрощение
процедуры
электромеханических
обработки счетов и расчета
бухгалтерских машинах
зарплаты
Управленческие
ин
в формационные
системы Ускорение
процесса
для
производственной подготовки отчетности
информации
1960-1970 гг.
Основная
помощь
подготовке отчетов
1970-1980 гг.
Системы
поддержки
Управленческий
контроль принятия решений
Выработка
наиболее
реализации (продаж)
Системы
для
высшего рационального решения
звена управления
1980-настоящее время
Стратегические
Информация - стратегический
информационные системы Выживание и процветание
ресурс,
обеспечивающий
фирмы
Автоматизированные
конкурентное преимущество
офисы

15.

К л а с с и фи к а ц и я
и н фо рма ц и он н ы х с и с тем

16.

Корпоративная
информационная
система
это совокупность технических и программных
средств
предприятия,
методы автоматизации.
реализующих
идеи
и

17.

Функции
информацион
ных систем
С б о р и р е г и с т р а ц и я и н ф о р м а ц и о н н ы х р е с ур с о в
Х р а н е н и е и н ф о р м а ц и о н н ы х р е с ур с о в
Ак т уа л и з а ц и я и н ф о р м а ц и о н н ы х р е с ур с о в
О б р а б о т к а и н ф о р м а ц и о н н ы х р е с ур с о в
Предоставление
пользователям
информационных
р е с ур с о в

18.

1.
Требования к
Корпоративной
Информационн
ой Системе
2.
Система
должна
быть
организована
по
модульному
принципу таким образом, чтобы
можно было вносить изменения в
каждую часть системы и получать
требуемые коррекции во всех
остальных частях
Система
должна
обеспечивать
максимальную автоматизацию всех
бизнес-процессов предприятия

19.

1.
Требования к
Корпоративной
Информационн
ой Системе
2.
Система
должна
обеспечивать
полноту,
своевременность,
достоверность,
оперативность
доставки информации
Система должна быть проста для
обучения
и
использования
персонала,
т.е.
должно
быть
обеспечено наличие в системе
удобного интерфейса

20.

1.
Требования к
Корпоративной
Информационн
ой Системе
2.
В системе должна быть предусмотрена
возможность
выборки,
редактирования
требуемых данных, а также создание
необходимых отчетов и документов в
произвольной
форме
без
помощи
специалистов и области программирования
Система
должна
удовлетворять
общепринятым
стандартам
написания
программного продукта, чтобы обе спечить
его
коррекцию
измененным
со ставом
программистов, в случае необходимости

21.

1.
В
системе
должны
быть
заложены процедуры контроля,
Требования к
Корпоративной
Информационн
ой Системе
сводящие ошибки к минимуму
2.
В
системах
должны
присутствовать
блоки
защиты
данных,
обеспечивающие
распределение прав доступа

22.

Базовые типы
информацион
1.
Фактографические системы
2.
Документальные системы
3.
Интеллектуальные
(экспертные)
ных систем
4.
Гипертекстовые

23.

Терминология
УБД
Банк данных (БнД) — это система
специальным образом организованных
данных — баз данных, программных,
технических,
языковых,
организационно-методических средств,
предназначенных
для
обеспечения
централизованного
накопления
и
коллективного
многоцелевого
использования данных

24.

База
данных
именованная
(БД)
—
совокупность
База данных
данных, отражающая состояние
(БД)
объектов
и
их
рассматриваемой
области
отношений
в
предметной

25.

Система управления базами
Система
данных
управления
совокупность
базами
данных
(СУБД)
—
(СУБД)
языковых
программных
и
средств,
предназначенных для создания,
ведения
и
использования
пользователями
совместного
БД
многими

26.

Системы
управления
удалёнными (распределёнными)
Терминология
УБД
базами данных СУБД (СУРБД) –
обеспечивают
возможность
одновременного
доступа
информации
пользователям
к
различным

27.

Топология БД
(структура РБД)
это схема распределения
физических БД по сети.
Локальная автономность
означает принадлежность
локальному владельцу
информации локальной БД и
связанных с ней определенных
данных.

28.

Архитектура
БД
- организация
взаимодействия
аппаратных средств

29.

это определение БД на физически
Логическая
независимом уровне, ближе всего
структура БД
соответствующем концептуальной
модели БД

30.

схемы,
характеризующие
разных
Модели БД
сторон,
с
БД
с
целью
определить
оптимальное
построение
информационной
системы

31.

Ядро БД – внутренняя структура
СУБД, обеспечивающая доступ ко
всем компонентам БД
Ядро БД
Ядро БД обеспечивает символов
различных алфавитов, синтаксис
языка
SQL
обработки
данных
и
др.
различных
средства
типов

32.

Запрос
это процесс
обращения
пользователя к
БД с целью
ввода, получения
или изменения
информации в БД

33.

это последовательность операций
Транзакция
модификации
данных
в
переводящая
БД
одного
непротиворечивого
другое
состояние
из
состояния
БД,
в
непротиворечивое

34.

БД находится на одном ПК, а
Удалённая БД
приложение клиента
располагается на другом ПК

35.

Удаленный доступ это обращение
Удаленный
к БД, которая хранится на одной
доступ
из
систем,
входящих
компьютерную сеть
в

36.

(Distributed
processing)
обработка
Распределённ
ая обработка
проводимая
–
это
информации,
в
распределённой
системе, организованной в виде
связанных
между
вычислительных машин
собой

37.

запрос, при обработке которого
Распределённый
используются
данные
запрос
расположенные
в
сети
из
БД,
разных
узлах

38.

(Distributed DataBase - DDB) –
это
БД,
содержимое
которой
Распределённ
хранится в нескольких отдельных
ая БД
подсистемах,
как
физически разнесённых
правило,

39.

Поддержка
распределенной
транзакции
Допускает
обработку
транзакции,
состоящей из нескольких SQL-запросов,
которые выполняются на нескольких узлах
сети (удаленных или локальных), но
каждый
запрос
в
этом
случае
обрабатывается только на одном узле, т.е.
запросы не являются распределенными.
При обработке одной распределенной
транзакции разные локальные запросы
могут обрабатываться в разных узлах сети.

40.

Возможность
это обработка одной транзакции,
реализации
состоящей из множества SQL-
удаленной
запросов, на одном удаленном
транзакции
узле

41.

С
точки
пользователей
зрения
УБД
обычных
выглядит
как
обычная настольная БД, компоненты
которой
УБД
могут
находиться
на
различных компьютерах локальной
сети
предприятия.
рассматривать
структуру,
DDB
можно
как
сетевую
узлы
которой
представляют собой локальные БД

42.

Пользователь БД
это
программа
или
обращающиеся
к
БД
манипулирования данными.
Конечные
пользователи.
категория пользователей
человек,
на
языке
Это
о сновная
Администраторы банка данных. Это группа
пользователей, которая на начальной стадии
разработки бд отвечает за его оптимальную
организацию
Разработчики
и
администраторы
приложений.
Это
группа
пользователей,
которая
функционирует
во
время
проектирования, создания и реорганизации

43.

системные аналитики
проектировщики структур данных и
внешнего по отношению к банку
данных информационного обеспечения
В составе
группы администратора
БД должны быть:
проектировщики
технологических
процессов обработки данных
системные
программисты
и
прикладные
операторы
и
специалисты
техническому обслуживанию
по

44.

Основные
функции
группы
администрат
ора БД
Анализ предметной области: описание
предметной области, выявление
ограничений целостности, определение
статуса (доступности, секретности)
информации, определение
потребностей пользователей,
определение соответствия "данные—
пользователь", определение объемновременных характеристик обработки
данных

45.

Основные
Проектирование
функции
файлов БД и связей между ними, выбор
группы
администрат
ора БД
определение
структуры
состава
и
БД:
структуры
методов
упорядочения
данных
методов
доступа
информации,
к
и
описание БД на языке описания данных
(ЯОД)

46.

Задание ограничений целостности при описании
структуры БД и процедур обработки БД:
Основные
задание
функции
определение
декларативных
администрат
ора БД
целостности,
присущих предметной области;
цел остности,
группы
ограничений
динамических
присущих
предметной
ограничений
области
в
процессе изменения информации, хранящейся в БД;
определение ограничений целостности, вызванных
структурой БД;
разработк а процедур обеспечения целостности БД
при вводе и к оррек тировке данных;
определение
ограничений
целостности
при
параллельной
работе
пользователей
в
многопользовательском режиме.

47.

Основные
функции
группы
администрат
ора БД
Первоначальная загрузка и ведение БД:
разр абот к а техн ол ог ии п ер во нача л ьн ой загруз к и БД, к ото рая
буд ет отли ч ать ся от пр оцедур ы м оди фи к ац ии и доп ол нения
д а н н ым и п р и ш тат н о м и с п оль зовани и баз ы д а н н ых;
разр абот к а техн ол о гии про ве рк и с о от ветс т вия введе нны х
д анны х р еал ьн о м у состояни ю предмет но й о бласт и . Б аза
д анны х
мод елирует
ре ал ьны е
объ е к ты
не к оторо й
пр ед м ет ной облас т и и вз аим ос вя зи между н и ми, и н а мо м ен т
н ача ла штат но й э к сп л уата ци и эта модел ь должна п ол нос тью
с оот ветс т во ват ь с ос тоя нию объе к то в п редм етно й о блас ти н а
д а н н ый м о м е н т вр е м е н и ;
в
с оот ветст ви и
с
разра бота нной
техн ол ог ией
пе р вон ачал ь но й
з агруз к и
может
п она доби т ься
п р о е к т ир ование с и с те м ы п е р вон ач а ль но го ввод а д а н н ы х.

48.

Основные
функции
группы
администрат
ора БД
Защита данных:
оп редел ение систем ы пар ол ей, прин цип о в рег ис тра ции
п ол ь зо вателей, с озд ание груп п п ол ьзователей, обла даю щи х
од и н а к овым и п р а вам и д о с т уп а к д а н н ы м ;
разр абот к а пр инц ипо в за щи ты к он кретны х д анных и
объе к то в п рое к ти ро ван ия ; разр абот к а спе циа ли зир ованн ы х
м етод о в к одир ования и нфо р маци и при ее цир к ул яци и в
л о к а л ь н ой и гл о ба л ь н ой и н ф о р м аци онн ых с ет я х;
разр абот к а средс т в ф и к са ци и дос т уп а к д анны м и попыток
н а руш е ни я с и с тем ы з а щ и т ы ;
те с т и рован ие с и с тем ы з а щ и т ы ;
исс ледо ван ие сл уч а е в нарушени я систе мы за щиты и
р аз ви т ие д и н а мическ их м етод ов з а щ и т ы и н ф о рм а ции в Б Д .

49.

Обеспечение
Основные
функции
группы
администрат
ора БД
восстановления
БД:
разработка
организационных
средств архивирования и принципов
восстановления БД;
разработка
дополнительных
программных
средств
технологических
и
процессов
восстановления БД после сбоев.

50.

Основные
функции
Анализ
обращений
пользователей
БД:
статистики
по
группы
запросов,
администрат
выполнения,
ора БД
по
сбор
характеру
времени
по
их
требуемым
выходным документам

51.

Основные
Анализ
эффективности
функционирования БД:
функции
анализ
группы
функционирования БД;
администрат
ора БД
планирование
(изменение
показателей
реструктуризации
структуры)
реорганизации БнД.
БД
и

52.

Основные
функции
группы
администрат
ора БД
Работа
с
пользователями:
сбор
информации
предметной области;
конечными
об
изменении
сбор информации об оценке работы БД;
обучение
пользователей,
консультирование пользователей;
разработка необходимой методической и
учебной документации по работе конечных
пользователей.

53.

Основные
функции
Подготовка
средств:
и
поддержание
системных
анал из с ущес твующих на ры нк е программны х
средс тв и ан ал из возможнос ти и необход имос ти и х
использования в рамк ах БД;
группы
разработк а
требуемы х
организ ационны х
и
программно -технических м ероприятий по разв итию
БД;
администрат
проверк а
работоспос обнос ти
зак упаемы х
программны х средств перед подключением их к БД;
ора БД
к урирование
средств к БД.
под к лючен ия
нов ы х
программны х

54.

Основные
О р г а н и з а ц и о н н о - м е т о д и ч е с к а я р а б от а п о п р о е к т и р о в а н и ю Б Д :
вы б о р и л и с озд а ни е м етод ик и п р о е к т и ровани я Б Д ;
функции
о п р ед еле ние цел е й и н а п р а вле ния р азви ти я с и с тем ы в цел о м ;
группы
разр абот к а об щи х с л о варе й -спр авочни к о в
к о н це пт уа л ь ной м од ел и ;
администрат
ора БД
п л а н ир овани е эта п ов р аз ви т и я Б Д ;
про е к та
БД
и
с т ы к о вк а вн е шн и х м од ел ей р азр абатываем ых п р и л ожени й ;
к ур и ро вани е п од к люч ения н ового при л ожен ия к дейс твую щей
БД;
обеспече ние воз можн ост и к о м пле к с ной отла дк и
п р и л оже ний, вза и м од е йствую щ их с од н о й Б Д .
множес тва

55.

1. Создать БД в виде комплекса
физически
разнесённых,
но
взаимосвязанных
Создание
РУБД
информационных структур.
2. Разработать
управления
системы
доступом
к
информации, содержащихся в
БД

56.

Анализ
Этапы
Обследование
деятельности
и
создание
организации,
проектирован
существующих
ия КИС
плана создания КИС.
КИС,
моделей
анализ
анализ
(моделей)
моделей
и
формирование требований к КИС, разработка

57.

Этапы
проектирован
ия КИС
Проектирование
Концептуальное проектирование, разработка
архитектуры
КИС,
модели данных,
приложениям.
проектирование
формирование
общей
требований
к

58.

Этапы
проектирован
Разработка
Разработка, прототипирование и те стирование
приложений, разработка интеграционных
те стов, разработка пользовательской
ия КИС
документации

59.

Этапы
проектирован
ия КИС
Интеграция и те стирование
Интеграция и тестирование приложений в
составе системы, оптимизация приложений и
баз
данных,
подготовка
эксплуатационной
документации, те стирование системы.

60.

Этапы
Внедрение
проектирован
Обучение пользователей, развертывание
ия КИС
баз данных, эксплуатация
системы на ме сте эксплуатации, инсталляция

61.

Этапы
Сопровождение
проектирован
Регистрация, диагностика и локализация
ия КИС
управление режимами работы ИС
ошибок, вне с ение изменений и те стирование,

62.

АРХИТЕКТУРЫ
БАЗ ДАННЫХ

63.

Сервер – компьютер, управляющий тем или
иным ресурсом.
Клиент – компьютер (или программа),
Роли
запрашивающий и пользующийся каким либо ресурсом
Для одного ресурса можно выполнять роль
клиента, для другого – сервера.

64.

локальные базы данных и архитектура "файл с ервер";
Архитектуры
баз данных
архитектура "клиент -с ервер";
многозвенная (трехзвенная N -tier или multi-tier)
архитектура

65.

Локальная
архитектура
При работе с локальными базами данных сами БД
расположены
на
том
же
компьютере,
что
и
приложения, осуще ствляющие доступ к ним.
Работа с БД происходит в однопользовательском
режиме.
Ядро БД распложено на компьютере пользователя.
Приложение
ответственно
за
поддержание
целостности БД и за выполнение запросов к БД.

66.

Структура
При работе в архитектуре "файл-с ервер" БД и
приложения,
Возможна многопользовательская работа с одной и
построенного
компьютера запускает приложение, расположенное
в архитектуре
Тогда
«файл-
приложения, данные из таблиц БД перегоняются на
сервер»
сколько
приложение расположены на файловом с ервере с ети.
той же БД, когда каждый пользователь со своего
на с етевом с ервере.
на
компьютере
пользователя
запускается
копия приложения. По каждому запросу к БД из
компьютер
пользователя,
реально
нужно
независимо
данных
для
от
того,
выполнения
запрос а. После этого выполняется запрос.

67.

Сервер
–
программа,
реализующая
функции СУБД: определение данных,
запись,
чтение,
удаление
данных,
оптимизацию запросов, защиту данных.
Определения
Клиент
–
программа,
написанная
поставщиком СУБД или пользователем,
организована
в
виде
приложения,
обращающегося
для
выполнения
операций с данными к компонентам
СУБД через интерфейс верхнего уровня.

68.

Архитекту ра "клиент-сервер" разделяет фу нкции
приложения пользователя (называемого клиентом) и
с ервера.
Архитектура
клиентсервер
Взаимодействие сервера БД и приложения клиента
происходит сл. Образом : клиент формирует запрос и
отправляет
серверу,
сервер
принимает
запрос,
выполняет его и результат возвращает клиенту. В
клиентском приложении – только интерпретация
полу ченных
от
сервера
данных,
реализация
интерфейса с пользователем и ввод данных.

69.

Классическая
двухуровневая
модель Клиент-
Сервер с
источником
данных
П ростей ши е
кл иен т -с ерв ер ны е
раз работки
могу т
р еа л изовать ся сл едую щи м обра зом : кл иент – на баз е Vi sual Basi c,
свя зь с с ерв ерно й часть ю чер ез D A O-O D BC (ак тивн ые объ ек ты и
кон тейн ер ба з д анн ых) с базой дан ных с ерв ера – на баз е SQ Lс ер в ера .
П р еи м у ще ства :
- ум ен ь шени е с етево го т р а ф ика
- еди ны е для в с ех п оль зователей прав ила по о бе сп ечени ю
д о стов ерности и с ек р етн ости д а н н ы х
Н ед о ст атк и т а ко й мод ел и :
-
п ер егру зка кли ен т ско й ча сти – дл и тель но е вр емя ожид ан ие
отв ет а
-
п р о блемы си н х рон из ации п р и л ожен и й
-
зат руд ни тель ны
р а з р аботки .
-
О г р ан ичен ное чи сл о п ол ь зовател ей
про це ссы
разм ножения
и
модиф ика ции

70.

Трёх у́ ровневая
трёхзве́ нная
или
архитект у́ ра,
архитект у́ ра
англ.
Multitier
архитект урная
(англ.
или
three-tier
architecture)
модель
—
программного
Трёхуровневая
комплекса, предполагающая наличие в нём
модель
(обычно
трёх компонентов: клиентского приложения
называемого
или терминалом),
которому
приложение,
«тонким
сервера приложений, к
подключено
и
клиентом»
сервера
базы
клиентское
данных,
которым работает сервер приложений.
с

71.

Кластер
нескольких
Кластер
серверов
–
совокупность
вычислительных
систем,
совместно
работающих
для
общих
выполнения
приложений,
представляющихся
пользователю
системой.
единой

72.

Если между клиентом и с ервером суще ствует не сколько
проце ссов, то говорят о многоуровневой архитектуре. Зде сь
выделяются WEB-с ервер, программа-расширение, с ервер
баз данных и клиент в виде браузера.
Распределенная
(многоуровневая)
модель

73.

Типы
Толстый клиент, rich client архитектуре клиентсервер — это приложение, обеспечивающее (в
клиентов в
противовес
системе
центрального с ервера.
тонкому
функциональность
и
клиенту)
полную
независимость
от
Часто сервер в этом случае является лишь
клиент-
хранилищем данных, а вся работа по обработке
сервер
машину клиента
и представлению этих данных переносится на

74.

Тонкий
клиент,
thin
технологиях
—
клиент
сетях
в
client
компьютер
с
в
компьютерных
или
программа-
клиент-серверной
или
терминальной архитектурой, где большая часть
Тонкий
задач по обработке информации перенесена на
клиент
ограничены. Примером тонкого клиента может
сервер
служить
и
права
доступа
компьютер
использующийся
приложениями.
для
клиента
с
работы
строго
браузером,
с
веб-

75.

1 . Ч то
т ако е
фай л-с ерв ер?
Ка ки е
фун кци и
он
в ы п ол няет?
2 . Ка ки м обра зом под д ер жи вает ся уда л ен ный до ступ к
ф а й л ам ?
3 . Ка к и е ф а й ловы е о п ер а ции в ы п олн яет ф а й л -с ервер?
Вопросы
4 . На ри суй те
схем у
доступа
п р и л ожен и й ти п а « ф а йл
к
дан ны м
для
двух
с ер в ер»
5 . Н а зови те н ед о ст атк и а р х и тек туры « ф а й л—с ер вер»
6 . О бл а сть п р и м ен ени я а р х итекту ры « ф а йл -с ервер»
7 . А рх и тек тура
а р х и тек туры .
к ли ен т-с ерв ер .
Раз нови д ности

76.

МОДЕЛИРОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ
Виды моделей

77.

Структурированные модели
данных
- это информационная модель, в которой данные
упорядочены, структу рированы и представляют собой
систему.
В ст руктурированных моделях выделяется регулярная
ст руктура предметной области.
Здесь выбираются су щности одного типа с одинаковым
набором свойств, между различными типами су щностей
ст роят ся бинарные и n-арные связи.
Системы баз данных основаны на стру ктурированных
моделях.
Примером такого подхода в моделировании является объектноориентированный, который позволяет наглядно моделировать не только
структуру предметной области, но и все процессы взаимодействия
определенных типов (в объектном программировании все операции с
представителями различных классов или типов объектов называются
методами).

78.

Структуриро
ванные
модели
данных
Интенсиональная
модель
(схема данных) – определяет типы
сущностей и связей между ними вне
зависимости от времени.
Экстенсиональная
модель
(база данных) – определяет связи
между реальными экземплярами
сущностей
в
зависимости
от
времени.

79.

Интенсиона́ л
(от
ла т.
—
intentio
интенсивность ,
напря жение, усилие) — термин сема нтик и, обозначаю щий
содерж ание
поня тия ,
то
есть
признаков
обозначаемого
совок упность
понятием
мы слимы х
предмета
или
явления .
Интенсиональная
модель
определя ет
одно временно
организацию ба зы данных - ее с трук т уру и ограничения
Интенсионал
целостности ,
которы м
она
долж на
удовлетворя ть
в
каждый момент времени .
Ин тен сио на л ьная
модел ь,
поддержива ема я
ко нк ре тно й
системой б азы данных, определяет множе ство в с евозможных
состояни й базы данных в этой систем е
Оп ис а н и е это й модел и средствами языка о пи с а ни я да н ных одно го
из
языков,
поддержи ва ем ых
си стемой
базами данных, называет ся схемой базы данных.
уп равл ен ия

80.

Экстенсиона́ л (от лат. extentio — протяжение,
пространство, распространение) — термин
семантики, обозначающий объём понятия, то
есть
множество
объектов,
способных
именоваться данной языковой единицей.
Экстенсионал
Экстенсиональная
модель
представляет
экземпляры сущностей предметной области и
связей между ними с помощью значений
данных
Она
определяет
связи
между
реальными
экземплярами сущностей в зависимости от времени
Экстенсиональная модель и является базой данных

81.

Не требуется строгая типизация сущностей и
связей – регулярная структура не определена.
Слабоструктурир
ованные модели
Представление
предметной
области
определяется одним уровнем, экстенсионалом
или рассматриваются конкретные сущности и
связи между ними.
Такие
слабоструктурированные
модели
используются в системах, созданных на
различных
языках
разметки,
например
HTML.
В некоторых информационных системах не
требуется строгая типизация сущностей и
связей, иначе говоря, регулярная структура
не определена.

82.

Используют для информационных систем,
написанных на формальных языках.
Формальное
представление
области делится на два уровня.
Формальные
модели
предметной
Интенсионал
представляет
набор
аксиом,
описывающий отношения между различными типами
сущно стей.
Экстенсионал представлен множеством фактов.
Для таких систем используют логические
языки (Пролог, Лисп).
Этот
тип
моделей
экспертных системах.
используется
в

83.

Неструктури
рованные
модели
Описывают предметную область на
естественных языках, в виде текстов.
Системы,
работающие
с
таким
уровнем моделей типа тезауруса, с
лингвистической поддержкой.
Такие неструктурированные модели
называются вербальными.
Системы
текстового
используют этот тип моделей.
поиска

84.

Это инструменты моделирования, созданные с
Модели
данных
помощью
Модель
различных
данных
программных
можно
средств.
рассматривать
как
систему типов данных.
В системах базы данных интенсиональная модель
предметной области представляется схемой базы
данных.
На
о снове
этой
схемы
проектируется
приложение для управления данными базы.
Терминология модели данных используется не
только для проектирования баз данных, но и в
WEB-технологиях, а также языке XML.

85.

Разделение
логического и
физического
представлени
я данных
Различие между логическим и физическим
представлением данных было официально
признано
в
1978
году,
когда
была
предложена обобщенная структура систем
баз данных.
Эта
структура
получила
название
трехуровневой архитектуры: три уровня
абстракции,
на
которых
можно
рассматривать базу данных:
к онцепт уальный,
внешний
внутренний

86.

87.

Этапы
создания
базы
данных
1. концептуальное
проектирование
— сбор, анализ и редактирование
требований к данным;
2. логическое
проектирование
преобразование
требований
данным в структуры данных;
—
к
3. физическое
проектирование
—
определение
особенностей
хранения
данных,
методов
доступа и т. д.

88.

СЕМАНТИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
БД

89.

На
практике
семантическое
моделирование используется на
первой стадии проектирования
базы данных.
Семантические
модели данных
В терминах семантической модели
производится
концептуальная
схема базы данных, которая затем
вручную
преобразуется
к
реляционной
(или
какой-либо
другой) схеме.

90.

Принципы
концептуальн
ого
проектирован
ия баз
данных
Модель - это представление
реальности, отражающее лишь
избранные детали.
База данных
реальности.
воплощает
модель
СУБД управляет базой данных,
позволяя каждому пользователю
записывать,
извлекать
и
обрабатывать
данные,
составляющие модель реальности.

91.

Модели на
разных уровнях
Уровень модели
Пример модели
Типичные
конструкции
Методология
проектирования
ОО, реляционная
Объекты, отношения,
таблицы, поля
Схема базы данных
Схема базы данных
Клиент, имя, адрес,
занят-в
Текущее состояние
реальности
База данных
Петров Иван, Парковая
17

92.

Методология моделирования данных
может быть названа объектноориентированной, т.к. она
Концептуаль
ные модели
данных
представляет компьютерное
отображение категорий реального
мира в виде «объектов», обладающих
определенными «удостоверениями
личности» и атрибутами и
находящихся в некоторых
отношениях, а не в виде записей
файловой системы.

93.

94.

95.

CASE-
средства
C AS E - с ре дс тв
проек ти рования
БД
поз воляют
прои з води ть а втома ти з и рованное пре об ра зование
ди аг ра ммных конц еп т уа л ьных схем ба з данных,
пре дс та вленных в той или иной с еман ти ч ес кой
моде ли
данных,
в
ре ля ц ионные
схемы,
с п е ц ифи ци рованные ч а ще вс е го н а я з ы к е SQ L .
К ак прав и ло, C ASE - с ре дс тва , а втома ти з и рую щи е
пре об ра зование
концепт уа ль ной
схемы
БД
в
реляц и онн ую , прои з водя т реляц и онн ую схему б а зы
да н ных в треть е й н орма льной форме .

96.

https://app.dbdesigner.net/dashbo
ard

97.

Основные
понятия
модели Entity-
Relationship
(Сущность-
Связи)
Одной
из
наиболее
популярных
семантических
моделей
данных
является – модель "Сущность-Связи"
(часто ее называют кратко ERмоделью).
Модель была предложена Ченом
(Chen) в 1976 г. Моделирование
предметной области базируется на
использовании
графических
диаграмм, включающих небольшое
число разнородных компонентов.

98.

Основные
понятия
Сущность
это
реальный
или
представляемый объект, информация о
котором должна сохраняться и быть
доступна.
В диаграммах ER-модели сущность
представляется в виде прямоугольника,
содержащего имя сущности.
При этом имя сущности - это имя типа, а
не некоторого конкретного экземпляра
этого типа.
СТУДЕНТ

99.

это
графически
изображаемая
ассоциация,
устанавливаемая между двумя сущностями.
Связь
представляется
в
виде
линии,
связывающей две сущности или ведущей от
сущности к ней же с амой.
Обязательный
Связь
сплошной
конец
линией,
связи
а
изображается
необязательный
-
прерывистой линией
При это в месте "стыковки" связи с сущностью
используются:
т рехточечн ый вход в п рямоуголь ни к су щно сти , е сли
для это й сущн о сти в связи могут использоваться много
(man y) экземпляр ов сущно сти,
одн оточечный вход, е сли в связ и может участвовать
только один экземпляр сущно сти .

100.

Атрибут
сущности
фамилия
Атрибутом сущности является любая
деталь,
которая
служит
для
уточнения,
идентификации,
классификации,
числовой
характеристики
или
выражения
состояния сущности.
Имена
атрибутов
заносятся
в
прямоугольник,
изображающий
сущность, под именем сущности и
изображаются
малыми
буквами,
возможно, с примерами.

101.

В первой нормальной форме ER-схемы устраняются
повторяющиеся атрибуты или группы атрибутов,
Нормальные
формы
ER-схем
т.е. производится выявление неявных сущностей,
"замаскированных" под атрибуты.
Во
второй
нормальной
форме
устраняются
атрибуты, зависящие только от части уникального
идентификатора.
Эта
часть
уникального
идентификатора определяет отдельную сущность.
В
третьей
нормальной
форме
устраняются
атрибуты, зависящие от атрибутов, не входящих в
уникальный
идентификатор.
Эти
являются основой отдельной сущности.
атрибуты

102.

П о за да н ной отч етн ой форме
п ос трои ть ре ля ц и онную моде ль
да н ных. П ре обра зовать в РМ Д

103.

П о за да н ной отч етн ой форме п ос трои ть ре ля ц и онную моде ль да н ных . П ре об ра зова ть в РМ Д

104.

П о за да н ной отч етн ой форме п ос трои ть ре ля ц и онную
моде ль да н ных. П ре об ра зовать в РМ Д

105.

По заданной отчетной форме
построить реляционную модель
данных. Преобразовать в РМД

106.

Объекты
БД
содержат
всю
информацию
о
структуре
и
данных (метаданные)
Объекты
сервера баз
данных
База данных состоит
объектов, как:
Таблицы
Домены
Хранимые процедуры
Триггеры и т.д.
из
таких

107.

Таблица – это основной объект
Таблица
(table)
любой РБД.
В
таблицах
данные
данных.
и
хранятся
все
метаданные
базы

108.

Домен
–
описывающий
объект
БД,
некоторые
Домен
характеристики столбца.
(domain)
На домен можно ссылаться при
описании
создаваемой таблицы.
столбцов

109.

Индекс
(index)
Индекс – это объект БД, предназначенный
для ускорения выборки данных из таблицы,
для упорядочивания результатов выборки,
для создания связей между таблицами
(первичные, уник альные, внешние).
Индекс представляет собой множество
упорядоченных строк, каждая из которых
содержит значение полей, входящих в
состав индекса, и указатель на строку
таблицы, содержащих значения полей.

110.

Генератор – это объект РБД,
предназначенный
для
получения
уникального
Генератор
числового
значения,
(generator)
используемого
для
формирования
значения
первичного
ключа
уникального ключа.
или

111.

Хранимая
процедура
(stored
procedure)
Хранимая
процедура
–
программа,
написанная на процедурном расширении
языка SQL и хранящаяся в области
метаданных БД, позволяет выполнить
различные действия с данными в базе
данных.
К
хранимым
процедурам
могут
обращаться другие хранимые процедуры,
а также пользовательские приложения.
Позволяют сократить сетевой трафик и
увеличить скорость решения задач ПО.

112.

Триггер
(trigger)
Триггер – программа, написанная на
процедурном
расширении
языка
SQL,
хранящаяся
в
области
метаданных
и
выполняемая
на
сервере. Автоматически вызывается
при наступлении одной из фаз
события, связанного с изменением
данных в таблицах, или события,
связанного с подключением к БД и с
работой с транзакциями.

113.

Пользовател
ьские
исключения
(exception)
Пользовательские исключения – это
объект
РБД,
который
позволяет
создавать,
а
затем
выдавать
сообщения
пользователю
при
появлении
некоторой
ситуации
в
процессе работы с базой данных.
Например, ошибочные ситуации при
нарушениях
в
БД,
ошибки
при
обработке
данных.
Используются
только в хранимых процедурах и
триггерах.

114.

События
БД
–
объекты,
дающие
возможность
из
События БД
хранимых процедур и триггеров
(event)
сообщения
передавать
некоторые
всем
приложениям,
БД.
клиентским
работающим
с

115.

Представлен
ие (view)
Представление
-
результат
выборки
из
одной
данных
более таблиц.
и

116.

Функции,
определенные
пользователем
(User Defined
Functions UDF)
Функции, написанные на любом
языке
программирования
и
хранящиеся вне базы данных,
но описанные в БД.