К экзамену по дисциплине

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

«БАЗЫ ДАННЫХ»

1. Этапы развития баз данных. Принципы их работы. 4

Базы данных. Предпосылки возникновения баз данных. 4

Основная терминология. 5

2. Архитектура баз данных. Процесс прохождения пользовательского запроса. 8

Процесс прохождения пользовательского запроса. 8

Уровень внешних моделей. 8

Концептуальный уровень. 8

База данных. 8

3. Пользователи баз данных. 10

Администраторы данных и администраторы баз данных. 10

Разработчики баз данных. 10

Пользователи. 11

4. Модели данных. Классификация. 12

Объектные модели данных. 12

Модели данных на основе записей. 12

Физические модели данных. 13

Концептуальное моделирование. 13

5. Этапы разработки информационной структуры базы данных. 14

6. Реляционная модель данных. Основные понятия и определения. 16

Основные понятия и определения. 16

Альтернативная терминология. 17

Свойства отношений. 17

Виды отношений. 17

Основные виды связей. 17

7. Первичные и внешние ключи. Непротиворечивость и целостность данных. 18

Средства поддержки целостности данных (см. DCL SQL и т.т.) 18

8. Реляционная алгебра. 20

Выборка (или ограничение) 21

Проекция. 21

Декартово произведение. 21

Объединение. 21

Разность. 21

Операция соединения. 21

Пересечение. 21

Деление. 21

9. Принципы нормализации. Описание предметной области. Нормальные формы. 23

10. Модель «Сущность-связь». ER - модель. Типы связей: «один к одному», «многие к одному», «один ко многим», «многие ко многим». 26

11. Язык SQL, его достоинства. Классификация операторов SQL.. 28

Успех SQL принесли следующие его достоинства: 28

Классификация операторов SQL.. 29

12. Типы данных SQL. Оператор выбора SELECT.. 33

Скалярные операторы.. 35

Оператор выбора SELECT. Формирование запросов из базы данных. 35

Примеры запросов. 38

SELECT fam FROM kadr WHERE pol='M' 38

13. Агрегатные функции, вложенные запросы в операторе выбора. 39

TWork. 39

14. Операторы манипулирования данными. 42

Команда INSERT. 42

Команда UPDATE.. 43

Команда DELETE.. 43

Работа с триггерами. 44

15. Модели "Клиент-сервер" в технологии баз данных. 46

Работа технологии "клиент-сервер". 47

16. Модели транзакций. Свойства. Способы завершения. 49

Поддержка транзакций. 49

Улучшенные модели транзакций. 50

Модель вложенных транзакций. 51

Эмуляция механизма вложенных транзакций с помощью точек сохранения. 51

Хроники. 52

Модель многоуровневых транзакций. 52

Динамическая реструктуризация. 53

Модели рабочих потоков. 54

17. Журнал транзакций. Восстановление после сбоев. 55

Назначение атрибутов пользователей. 55

Контроль сеансов доступа к данным.. 55

Уровни защиты БД.. 55

Виды привилегий. 55

Привилегии доступа к объектам.. 56

Методы восстановления. 56

Метод восстановления с использованием отложенного обновления. 57

Метод восстановления с использованием немедленного обновления. 58

18. Защита информации в базах данных. 59

Контрмеры – компьютерные средства контроля. 59

19. Архитектура СУБД. Перспективы развития баз данных и СУБД.. 61

Традиционная двухуровневая архитектура "клиент-сервер". 61

Трехуровневая архитектура. 61

СУБД для хранилища данных. 62

Требования к СУБД для хранилища данных. 62

Параллельные СУБД.. 64

Интерактивная аналитическая обработка данных (OLAP) 64

Литература, рекомендуемая при самоподготовке. 66

1. Этапы развития баз данных. Принципы их работы.

1-й Этап. Файлы и файловые системы.

Важным шагом развития информационных систем является переход к использованию централизованных систем управления файлами.

2-й Этап. Базы данных на больших ЭВМ.

В 1968 году была введена в эксплуатацию 1-я промышленная СУБД.

Особенности: 1) Все СУБД базируются на мощных мультипрограммных ОС, поэтому в основном поддерживается работа с централизованными БД в режиме распределения доступа;

2) Функции управления распределения ресурсов в основном осуществляется ОС;

3) Поддерживает языки низкого уровня манипулирования данных;

4) Значительная роль отводится администрированию данными;

5) Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов и управления распределения доступом в централизованную БД;

6) Вводится понятие трансакции – параллельное выполнение нескольких операций;

7) Результаты научных исследований открыто обсуждаются.

Результаты теоретических исследований активно внедрялись в коммерческие СУБД. Этот этап заканчивается тем, что появляются первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных.

3-й Этап. Эпоха ПК.

Особенности: 1) Все СУБД были рассчитаны на создание БД с монопольным доступом;

2) Большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс. Существовал интерактивный режим работы с БД, как в рамках описания БД, так и в рамках проектных запросов. Кроме того, большинство СУБД предлагали развитый и удобный инструментарий для разработки готовых приложений.

3) Во всех СУБД поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, т.е. внешний вид структурных данных.

4) во многих СУБД отсутствовали средства поддержки ссылочной и структуры целостности БД.

5) Сравнительно скромные требования к железу со стороны СУБД.

4-й Этап. Распределение БД.

В этом этапе возникают задачи связанные с обработкой трансакции – последовательных операций БД, перевод ее из одного непротиворечивого состояния в другое.

Особенности:

1) Практически все СУБД обеспечивают поддержку полной реляционной модели:

а) структура целостности;

б) языковой целостности;

в) ссылочной целостности.

2) Многие СУБД могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными ОС. При этом для пользователя доступ к данным практически неразличим.

3) Потребовалось развитие средств администрирования БД, с реализацией общей концепции защиты БД.

4) Появляются языки и стандарты этих языков SQL89 и SQL92.

Дата добавления: 2015-05-09