База данни - основа на предоставяне на информация

Като основен основен инструмент в изграждането на информационни системи, използвани в производството, бизнеса и научните дейности, бази данни и системи за управление представлява огромна област на научните изследвания.

На данните за обработка на организацията и информационни бази данни се разделят на централизирани и разпределени.

Централизирана база данни има за цел и да работи на принципите на централизация на едно място, на същия компютър като един масив данни. Тази база данни се използва в локални мрежи за персонални компютри за достъп едновременно от няколко потребители от работата си. По такъв начин ще се поставя на машината сървър.

А разпределена база данни е база данни, която се разпространява по цялата мрежа от свързани помежду си компютърни ресурси и достъпно да се използват заедно на различни места. Разпределени бази данни е изключен само физически, но не е логично. Цялата база данни е потенциално достъпни за всеки потребител, който работи с нея по същия начин, както с централизирана. Разпределени бази данни изискват високо ниво на национални и международни комуникации между компютрите.

Според метода на достъп до информация, база данни са разделени на база данни с локален достъп и дистанционно (мрежа) за достъп.

Система на централизирани бази данни с достъп до мрежата са организирани на две архитектури: файловия сървър и клиент-сървър.

Файлов сървър. система от база данни, изградена с помощта на онлайн версиите, понякога погрешно наричан разпределени бази данни, докато те всъщност са просто разпределени (мрежа) достъп до централизирана база данни.

Архитектурата на системи за бази данни с достъп до мрежата включва разпределянето на една машина в мрежата, както в центъра, който се нарича сървър файлове. Всички други мрежови машини изпълняват функции на работни станции, чрез които се поддържа на потребителите достъп до централизирана система за база данни. могат да се създават работни места и локални бази данни.

Тъй като понятието "файлов сървър" включва прехвърляне на базата данни към сървъра на файла за обработка на файлове на работни станции, се характеризира с голям мрежов трафик, което се отразява на производителността и надеждността на системата.

Напоследък има значителна трансформация на подходите за използването на бази данни в климат на локални мрежи, насочени към засилване на ролята на централната двигателя. Новият модел на взаимодействие между компютри в мрежата, наречена "клиент-сървър".

Клиент-сървър. сървъра на базата данни е много потребители версия на системата за управление на бази данни, паралелни заявки за обработка от всички работни станции. По искане на клиента (работни станции) на сървъра, се търси и избран на необходимите данни, които се транспортират през мрежата от сървъра към работни станции. Тук основната обработка се извършва в централната машина, която може значително да намали трафика в мрежата, намаляване на времето за чакане данните блокирани ресурси в многопотребителски режим, разтоварят работни станции и да използвате по-евтино оборудване за тях на достатъчно мощен централната машина. За съвременни системи за управление на база данни архитектура "клиент-сървър" се превърна в де факто стандарт.

С развитието на системи за управление на бази данни, популярността на множество различни модели на данните. В зависимост от метода за представяне на връзките между обектите логически модел на данните може да бъде йерархичен, мрежов и релационни.

Моделът на йерархична данни. Отношенията между обекти се признават на йерархия тип обект в свързан графика, чиито върхове са разположени на различни нива на йерархия. Най-високият връх се нарича корен (майка), а останалите, които са на по-ниски нива на йерархията - подчинените (низходящи). Моделът на йерархична данни осигурява взаимовръзка между управляващото и подчинени обекти от типа "един към много" (1: М), например, един продукт съответства повече материали, използвани в различните операции по обработка на монтаж.

Фокусът на ограниченията за почтеност в йерархичен модел е на целостта на връзките между предци и потомци, като се вземат предвид основните правила: не потомък не може да съществува без родител.

Фиг. 2.5. Схемата на модела на йерархична данни

Моделът на мрежа. Моделът на мрежови данни всеки обект може да бъде основният и подчинените; всеки обект може да участва в произволен брой връзки. Данните са представени с помощта на записи и връзки. Запис (обект) в модела на мрежа за данни (за разлика от йерархична) може да има много, тъй като подчинените записи и записи, които тя самата тема.

Недостатъкът на мрежовия модел на данните е висока сложност и твърдостта на базата данни, изградена въз основа на нея, както и сложността на разбирането си за обща потребителя. Освен това, в мрежата модел на данните отслабени контрол връзки цялост поради допустимостта на създаване на произволни връзки между записите.

Фиг. 2.6. Общата схема на модела на мрежа за данни

Релационния модел. В релационния модел, данните се представя като двуизмерни таблици. В този модел, обектите и връзките между тях са представени с помощта на таблици. Таблични данни структура отразява връзката между реални обекти и техните характеристики. Търсене и обработване на данните не зависи от организацията на съхранение в паметта на компютър. В същото време ефективно използване на математическата логика и алгебра.

С една таблица е удобно да се опише най-простата форма връзките между данни, а именно разделянето на един обект, информация, която се съхранява в таблицата, множество subobjects, всеки от които съответства на запис или маса ред. За да релационния модел включват, например, Paradox, FoxPro, Access.

Основните недостатъци на релационния модел са както следва: липса на стандартни средства за идентификация на личните досиета и сложността на описанието на йерархични и мрежови връзки.

Фиг. 2.7. Общата схема на модела на релационни данни

През последните години все повече и повече признание и развитие са обектно-ориентирани бази данни. в който модел на данните е по-близо до реалния свят лице. Обектите могат да бъдат запаметени и използвани директно, без да ги показва на масите. Типовете данни се определят от възложителя, а не ограничени до набор от предварително определени видове. Основната характеристика на обектно-ориентиран база данни може да се нарече обединение на обектно-ориентираното програмиране с база данни, технология за създаване на интегрирана среда за разработка на приложения.

Традиционните области на приложение на обектно-ориентирани бази данни са компютърно проектиране, моделиране, мултимедия, защото тя е в тези области винаги е било необходимо да се намери подходящо средство за съхранение на големи обеми от данни, хетерогенни обвързани с много връзки.

За обектно-ориентирани бази данни може да включват система за управление на база данни ONTOS, ORACLE 8.O т.н.

Въпреки това, повечето системи за персонални компютри за управление на база данни, работят с модел на релационни данни.

2.5. Моделиране на информационни системи:

Базата данни на релационния модел беше предложена през 1969 г., IBM компания Codd на. Моделът се основава на математически теория на множествата и предикатна логика. Основната идея на релационния модел предполага следното. Базата данни се състои от набор от неподредени таблици, които могат да бъдат манипулирани от не-процесуални операции, в резултат на което производителността също са на маса.

Релационния модел на таблицата се използва за представяне на обекти или процеси на реалния свят. Всяка таблица се използва за представяне на обекти от същия тип. Истинският обект може да бъде клиент, част от оборудване или фактура. Маси също могат да съдържат информация за събития, като например поръчки, пациенти посещения в производството.

Таблиците се състоят от редове и колони. Релационния модел изисква всяка линия е уникална. Ако таблицата е позволено дублиране на линии, дублира линията ще бъде невъзможно да се определят ясно на софтуера, което води до несигурност.

За моделиране връзки (линкове) на реалния свят чужди ключове, използвани в базата данни. Връзката между реални обекти може да бъде много сложно, компанията има контакт с много физически и юридически лица (наведнъж). Моделът на релационни данни в едно и също време може да се свърже по три начина: "едно към едно", "един към много" и "много-към-много".

Две маси са свързани с "един към много" (1: М), ако всеки ред в първата таблица, съответстваща на нито един, един или няколко реда във втората таблица но всеки ред във втората таблица съответства само един ред в първата таблица. Както се вижда от таблица 2.2, във всеки град може да има няколко клиенти. Поради това, градът е свързан маса на маса на взаимоотношенията с клиенти "един към много".

Две маси са свързани като "много към много" (М: М), когато всеки ред в първата таблица съответства на период много във втората таблица, а всеки ред във втората таблица съответства на много редове в първата таблица. Връзката на "много към много" (М: М) не могат да бъдат симулирани в програмите релационни бази данни директно - те трябва да бъдат представени от един набор от отношения, като "един към много" (1: М). Например, един номенклатура стока може да бъде поставен на множество доставчици и доставчика да предоставят множеството стокови номенклатури. Затова номенклатура на маса и доставчиците ще бъдат свързани нагласа "много към много" (М: М). За да се симулира такава връзка между двете таблици, трябва да влезе в трета Доставка на маса, който ще свърже маса. Така, съотношението на "много към много" (M: M) между таблици номенклатура и доставчици могат да бъдат разделени в две съотношения "един към много": Таблица номенклатура и оборудване и доставчици и консумативи взаимосвързан релацията " един към много ". Всъщност, една единица от номенклатурата може да присъства в най-различни доставки, и доставчик може да направи доставките много пъти.

Релационния модел определя общите и специфични правила на почтеност. Общи правила за почтеност се прилагат за всички бази данни и определяне на целостта на обекта и референтна цялост.

Обикновено цялост лице изисква първичния ключ на таблицата не съдържа неопределен (липсва) данни. В крайна сметка, ако първичен ключ на таблицата не е определена, в тази таблица не може да се определи линията и я питам.

целостта на върховенството на референтното равнище изисква базата данни не съдържа непоследователни стойности на външни ключове, което означава:

Всички ограничения, които са свързани с почтеност и са свързани с характеристиките на моделирания процес, по-долу специфични правила или бизнес правила. Ако не им обръща внимание, а след това в най-скоро пуснат в експлоатация на база данни ще съдържа много лоши данни. Като пример, някои бизнес правила, които трябва да бъдат определени в базата данни, използвана в предприятието на услугата:

- датата на приемане на поръчката, трябва винаги да бъде по-малка или равна на началната дата на дейността на дружеството и по-малка или равна на текущата дата;

- приемане на поръчката трябва да бъдат посочени в рамките на времето за работа;

- датата и часа на поръчката трябва да е по-голяма или равна на датата и часа на поръчката;

- новите поръчки не включват работа, че фирмата вече не е изпълнено;

- Служителите трябва да са на възраст над 18 години, и т.н.

В процеса на проектиране на база данни, за да се вземат решения за това как най-добре да се въведе система за реалния свят и да се изгради модел на това в базата данни. Трябва да се определи кои таблици са създадени, за кои колони те съдържат и какви отношения ще бъде между таблици. За решаването на всички тези въпроси е процесът на нормализация, т.е. опростяване на структурата на базата данни, за целите на тяхното оптимизиране. Нормализиране - е стъпка по стъпка процеса на разделяне на първоначалната маса в по-прости, която трябва да отговаря на две основни изисквания:

- между полетата на таблицата трябва да бъде не нежелани функционални зависимости;

- Групирането на полета в таблиците трябва да осигуряват минимално дублиране на данни, ефективно търсене, обработка и данни актуализиране.

Днес 5 дефинирани нормални основни форми, всяка форма нормални премахва някои зависимости между полетата и премахва някои трудности при обработката.

Въпреки това, по-близо до разбирането и използването в ранните етапи на ER дизайн метод за проектиране, тъй като използва визуален графично представяне на структурата на информация за предметната област и се използва широко в медиите софтуер информационни системи моделиране.