Логическая организация БД

Понятие, структурные элементы баз данных (БД).

Современной формой организации информационных систем являются банки данных, (БнД) которые представляют систему информационных, программно- математических, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного хранения и коллективного использования информационных ресурсов системы.

БнД включает:

§ Базы данных (БД);

§ Систему управления БД (СУБД);

§ Языки программирования (запросов и ответов, языки описания данных VBA (Visual Basic for Application), QBE (Query By Example), SQL (Structured Queries Language));

§ Методическое обеспечение;

§ Технические средства.

В широком смысле БД - это хранилище данных, относящихся к определенной предметной области.

База данных (БД) - это совокупность взаимосвязанных, совместно используемых, управляемых данных, представленных на машинном носителе.

Структурными элементами БД являются:

Файлы (состоящие из неограниченного количества записей)

Записи (представляют фиксированный набор полей)

Поля (отдельный реквизит, обладающий свойствами: имя, тип, длина и др.)

Система управления БД - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания БД, ее сопровождения и организации поиска необходимой информации. Организация данных на внутримашинном уровне характеризуется логическим и физическим уровнем представления.

Физическая организация данных определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе.

Логическая организация БД- это представление пользователя, (проектировщика) о той предметной области, информация о которой должна храниться в БД. Результатом логического проектирования является концептуальная схема базы данных - логическая модель предметной области.

Такая модель отражает 3 вида информации:

· сведения об объектах предметной области;

· их свойствах;

· и отношениях между объектами.

Способы представления:

· иерархическая модель;

· сетевая модель;

· реляционная модель.

В зависимости от технологии обработки данных существует 3 вида БД:

- децентрализованная БД;

- централизованная БД;

- распределенная БД.

Децентрализованная БД устанавливается на каждом рабочем месте пользователя. При этом возникает проблема дублирования, адекватности и непротиворечивости данных.

Централизованная БД устанавливается на сервере файлов и обеспечивает хранение и доступ определенного числа пользователей.

Распределенная БД система БД, состоящая из нескольких взаимосвязанных БД в локальных узлах, объединенных коммуникационными каналами. Работа с такой БД осуществляется с помощью системы управления распределенной БД (СУБД).

Централизованные БД с сетевым доступом предполагают две архитектуры:

· файл - сервер;

· клиент - сервер.

Информационно-логическая модель предметной области может быть отражена с помощью 3 видов моделей.

Иерархическая модель - представляет совокупность элементов, связанных по определенным правилам:

1. Иерархическое дерево, имеющее множество объектов всегда начинается с главного корня;

2. Иерархическое дерево имеет только один корень;

3. Объект может содержать один или несколько атрибутов, описывающих его свойства;

4. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево).

5. Каждый элемент на низшем уровне, связан только с одним объектом, находящемся на более высоком уровне.

1уровень А граф элемента С7 (В3, А)

атрибу т

2уровень В1 В2 В3

3уровень С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7

Рис. 3. Иерархическая модель БД

Сетевая модель - является разновидностью иерархической, в которой каждый элемент может быть связан с любым другим элементом низшего уровня. Такая модель представляется в виде диаграммы связей. Они могут быть многоуровневые и иметь разную степень сложности.

Реляционная модель данных или модель Кодда – концепция сформулированная в работах американского ученого Э.Ф. Кодда.

Она ориентирована на организацию данных в виде двумерной таблицы. Каждая реляционная таблица представляет двумерный массив и обладает следующими свойствами:

· все строки таблицы должны иметь одну и ту же структуру, т.е одно и то же количество атрибутов с соответственно совпадающими именами;

· в таблице не может быть одинаковых строк, их количество не ограничено;

· столбцам таблицы присваиваются уникальные имена;

· все столбцы в таблице однородные (т.е. элементы столбца имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.п) и длину;

· строки таблицы соответствуют записям или кортежам, а столбцы - полям или доменам;

· поля могут входить в несколько таблиц;

· в таблицах должны быть ключевые поля, позволяющие идентифицировать записи.

6. Проектирование БД

Включает следующие виды работ:

q постановка задачи и построение информационно-логической модели предметной области;

q Выбор СУБД;

q Проектирование логической структуры БД;

q Проектирование физической структуры БД;

q Разработка процедур администрирования БД;

Структура описания постановки задачи:

1 раздел: Организационно-экономическая сущность задачи

1.1 Название задачи, ее назначение.

1.2 Место задачи в системе управления.

1.3 Функции задачи.

1.4 Принадлежность к бизнес-процессу с указанием владельца процесса и показателей эффективности процесса.

1.5 Периодичность решения задачи.

2 раздел: Информационное обеспечение задачи

2.1 Описание функциональной бизнес-модели задачи.

2.2 Описание входной информации.

2.3 Используемые классификаторы и шифраторы.

2.4 Описание выходной информации.

3 раздел: Математическое и программное обеспечение

3.1 Экономико-математические методы и модели, используемые при решении задачи.

3.2 Характеристика используемых пакетов прикладных программ, других программных средств, операционной системы.

3.3 Укрупненная блок-схема решения задачи.

Проектирование физической структуры БД предусматривает определение места хранения БД, форматы хранимых данных с целью эффективного использования вычислительных ресурсов.

Администрирование БД предусматривает:

q Создание системы санкционированного доступа к БД;

q Страховое копирование и восстановление БД из копий;

q Анализ эффективности хранения БД:

§ Периодическое сжатие;

§ Реструктуризация БД (удаление индексов);

§ Разделение файлов на серверную и клиентскую части и др.

Дата добавления: 2014-01-06