Тема лекции №2. Основные понятия и определения

Отношения между данными в базе данных

Реляционная (ссылочная) целостность.

Основное правило реляционной (ссылочной) целостности гласит:

Первичный ключ любой таблицы должен содержать уникальные (не повторяющиеся) непустые значения для данной таблицы.

СУБД должна контролировать уникальность первичных ключей. При попытке присвоить первичному ключу значение, уже имеющееся в другой записи, СУБД генерирует сообщение об ошибке первичного ключа. Если две таблицы связаны отношением master- detail, то внешний ключ должен содержать только те значения, которые уже имеются среди значений первичного ключа master–таблицы. Если СУБД не контролирует значение внешних ключей, то может произойти нарушение ссылочной целостности. Например, если из таблицы Клиенты удалить запись, имеющую хотя бы одну запись в таблице Заказы, то в таблице Заказы окажутся записи о заказах, размещенных неизвестно кем. В случае контроля ссылочной целостности со стороны СУБД генерируется сообщение об ошибке внешнего ключа либо при попытке присвоить внешнему ключу значение, отсутствующее среди значений первичных ключей, либо при удалении или модификации записей master – таблицы. Большинство современных СУБД контролируют ссылочную целостность.

Данные об объектах в базе данных связаны между собой отношениями (связями). Существуют четыре основных типа отношений.

1. Отношение один- к- одному (1:1) означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать только один экземпляр объекта В и наоборот.

Пример: ФАКУЛЬТЕТ: ДЕКАН

2. Отношение один- ко- многим (1: М) означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать несколько экземпляров объекта В, но каждому экземпляру объекта В может соответствовать только один экземпляр объекта А.

Пример: ФАКУЛЬТЕТ: СТУДЕНТЫ

3. Отношение многие- к- одному (М: 1) означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать только один экземпляр объекта В, но каждому экземпляру объекта В может соответствовать несколько экземпляров объекта А.

Пример: СТУДЕНТЫ: ФАКУЛЬТЕТ

4. Отношение многие- ко- многим (M: N) означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать много экземпляров объекта В и наоборот

Пример: ПРЕПОДАВАТЕЛИ: ПРЕДМЕТЫ

Цель лекции: Дать представления: о влияние человека-оператора на функционирование информацион­ных систем; о факторах, влияющих на надежность информационных систем. Дать знания об основных определениях теории надежности; классификации отказов информационных систем; характеристиках надежности при внезапных и постепенных отказах.

Учебные вопросы:

1.Основные термины и определения.

2. Состояние объекта, понятие события и отказа.

3. Классификация отказов ТУ.

1. Основные термины и определения

Функциональные качества технических устройств (ТУ), в том числе и информационных систем, в значительной степени зависит от их надежно­сти.

Информационная система (ИС) – это сложная программно-аппаратная система, включающая в свой состав эргатические (человеко-машинные) звенья, технические или аппаратные средства и программное обеспечение. Говоря о надежности ИС, необходимо учитывать две ее составляющие: на­дежность аппаратных средств и надежность программного обеспечения. Если методы исследования и обеспечение надежности технической (аппа­ратной) составляющей ИС аналогичны соответствующим мероприятиям других ТУ, то программное обеспечение отличается от подобной методо­логии. Так, при исследовании этих структур имеется в виду достоверность информации, ее корректность, правильность ее интерпретации. Отметим, что в дальнейшем, говоря о ТУ, будем иметь в виду, в том числе, и аппа­ратные составляющие ИС (компьютеры, периферийное оборудование, коммутационное оборудование, кабельное оборудование и др.).

Названные категории не исключают, а взаимно дополнят друг друга, поскольку в такой сложной системе, как ИС обеспечить необходимый уровень надежности можно, только учитывая особенности ее составляю­щих.

Самые совершенные начальные технические характеристики ТУ яв­ляются необходимыми, но недостаточными условиями высоких эксплуа­тационных качеств этих устройств. Начальные характеристики ТУ показы­вают его потенциальные технические возможности. Важным является способность ТУ сохранять эти характеристики в течение всего жизненного цикла или в процессе эксплуатации.

Способность ТУ сохранять свои первоначальные технические каче­ства в процессе эксплуатации называется надежностью.

Эта способность зависит как от свойств, которые были заложены в ТУ в процессе проектирования и изготовления, так и от интенсивности экс­плуатации, правильности и своевременности технического обслуживания. Поэтому физический смысл надежности состоит в способности сохранять эти свойства, сопротивляться агрессивным эксплуатационным факторам. Надежность может выступать как в качестве самостоятельной эксплуата­ционной характеристики, так и служить составляющей других эксплуата­ционных характеристик.

Одной из основных задач, решаемых в процессе эксплуатации и тех­нического обслуживания ТУ, является обеспечение их надежной работы. Важность этой проблемы обусловлена как сложностью современных ТУ, так и высокими значениями эксплуатационных нагрузок (температура, давление, влажность и т.д.).

Поэтому есть определение надежности в соответствии с ГОСТ 27.002-83, которое отражает эксплуатационную сущность этого показателя.

Под надежностью понимается свойство ТУ выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные характеристики в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой на­работки в определенных условиях эксплуатации.

Говоря о некотором ТУ, нужно иметь в виду, что его надежность в общем случае оказывает влияние на эффективность работы Э более сложной системы, частью которой он является. Это влияние осуществляет­ся через технико-экономическую эффективность ТЭ, представляющую собой характеристику уровня выполнения системой своих функций с учетом финансовых, трудовых и материальных затрат. Формально это можно записать следующим образом:

Э = f (ТЭ, Ф ₁,…, Ф_n);

ТЭ = f (P_ТУ, Ф ₁,…, Ф_n);

P_ТУ = (К_н, У_и).

Здесь К_н - начальный уровень надежности ТУ; У_и - фактор, учитывающий условия эксплуатации и технического обслуживания этой системы; Ф ₁,…, Ф_n - прочие факторы. В качестве критерия оценки технико-экономической эффективности ТЭ технического устройства может быть использовано соотношение

где Q – полезный эффект; - суммарные затраты.

Зависимость между характеристиками надежности и технико-экономической эффективностью может быть представлена в виде

В этом выражении P_i - количественные показатели надежности, таких как безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность; a_i (t) – коэффициенты, показывающие степень влияния соответствующих показателей надежности; a_o (t) - коэффициент, учитывающий влияние прочих эксплуатационных факторов.

В заданных условиях эксплуатации необходимо стремиться к тому, чтобы поддерживать такое значение P_{ТУ у} , которое позволит эксплуатировать ТУ без ограничений при минимальных трудовых, материальных и финансовых затратах.

Дата добавления: 2014-01-05