кзамену По Информатике (стр. 8 )

В основе Всемирной сети, как и электронной почты, лежит клиент-серверная архитектура. Для работы во Всемирной сети пользователю необходима специальная программа – браузер. Браузер предназначен для решения двух основных задач:

1) запрос по требованию пользователя информационного ресурса по его адресу URL у веб-сервера, на котором он хранится;

2) отображение содержимого запрошенного информационного ресурса на дисплее пользователя.

Браузер повышает удобство работы во Всемирной сети, выполняя функции:

- хранение, обеспечение поиска и быстрого доступа к адресам URL, которые пользователь посещает чаще всего;

- ведение журнала посещений информационных ресурсов;

- сохранение информационных ресурсов, которые просматривал пользователь, на ВЗУ;

- обеспечение безопасности пользователя во время работы во Всемирной сети.

37 Базы данных и их назначение

База данных – совокупность связанных данных, организованным по определенному правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования независимо от прикладных программ.

Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между базой данных и пользователями системы, а также между базой данных и прикладными программами, реализующими определенные функции обработки данных.

Система баз данных – совокупность одной или нескольких баз данных и комплекса информационных, программных и технических средств, обеспечивающих накопление, обновление, корректировку и многоаспектное использование данных в интересах пользователей.

Свойства базы данных

Самодокументированность. БД должна иметь словарь данных в специально отведенном месте, которое используется для хранения информации о самой базе данных. Словарь содержит информацию: об архитектуре базы, о хранимых процедурах  и т. д.

Независимость данных от программ. Структура данных должна быть независима от программ, использующих эти данные, так чтобы с данными можно было работать без изменения этих программ.

Целостность данных. означает корректность данных и их непротиворечивость. Для обеспечения целостности накладывают ограничение  целостности. Эти ограничения могут иметь вид логических выражений, значения которых всегда должны быть «истина». Если хотя бы одно из выражений принимает значение «ложь» - то целостность нарушена.

Целостность транзакций. В БД под транзакцией понимают неделимую с точки зрения воздействия на базу данных последовательность операторов манипулирования данными (чтение, вставка, модификация), приводящая к одному из двух возможных результатов: либо последовательность выполняется, все операторы правильные, либо транзакция откатывается, в случае  если хотя бы один оператор не выполнен успешно. Обработка транзакций гарантирует целостность БД. Изолированность,. Одна из основных задач СУБД – обеспечение изолированности в многопользовательских системах, т. е. создание такого режима функционирования, при котором каждому пользователю казалось бы, что база данных доступна только ему. Такую задачу СУБД принято называть параллелизмом транзакций.

Поддержание журнала аудита или журналирование. Все операции, выполняемые в СУБД, должны регистрироваться на физическом и логическом уровне в терминах событий, происходящих в базе данных. Для каждого изменения в структурах хранилища заводится отдельная запись, описывающая изменяемую структуру и собственно изменение.

Восстановление. Восстановление представляет собой процесс воспроизведения в базе данных изменений, описанных в записях журнала, или возврат базы данных к состоянию до этих изменений. Процедура восстановления обеспечиваете для транзакции и всех соответствующих записей журнала либо полное воспроизведение, либо полную отмену.

Безопасность данных. Защита данных от несанкционированной модификации, разрушения.

Масштабируемость.

Производительность.

38 Основные требования к базам данных

Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между БД и пользователем(ями), а также между БД и прикладными программами.

К основным функциям СУБД относится:

управление данными,

поддержание их целостности,

управление транзакциями,

обеспечение безопасности данных,

обеспечение одновременного доступа нескольких пользователей.

Состав СУБД:

- ядро, которое отвечает за управление данными

- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов и создание внутр. кода;

- подсистема поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс;

- сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие дополнительные возможности

По технологии решения задач, решаемых СУБД, БД подразделяют на два вида:

- централизованная БД хранится целиком на ВЗУ одной вычислительной системы

- распределенная БД состоит из нескольких, иногда пересекающихся или дублирующих друг друга БД, хранящихся на ВЗУ разных узлов сети.

СУБД предоставляет доступ к данным БД двумя способами:

- локальный доступ предполагает, что СУБД обрабатывает БД, которая хранится на ВЗУ той же ЭВМ;

- удаленный доступ – это обращение к БД, которая хранится на одном из узлов сети; удаленный доступ может быть выполнен по технологии файл-сервер или клиент-сервер.

Технология файл-сервер предполагает выделение одной из вычислительных систем, называемой сервером, для хранения БД. Все остальные компьютеры сети (клиенты) исполняют роль рабочих станций, которые копируют требуемую часть централизованной БД в свою память, где и происходит обработка.

Технология клиент-сервер предполагает, что сервер, выделенный для хранения централизованной БД, дополнительно производит обработку запросов клиентских рабочих станций. Клиент посылает запрос серверу. Сервер пересылает клиенту данные, являющиеся результатом поиска в БД по ее запросу.

Так же СУБД различаются по типам данных

39Предметная область, объекты

Предметная область - это отраженная в БД, совокупность объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющая практическую ценность для пользователя.

Объект - элемент предметной области, который можно четко идентифицировать.

Атрибут - это логически неделимый элемент, относящийся к свойству некоторого объекта или процесса.

  40

Выделяют три типа связи: связь «один к одному» (1:1), связь «один ко многим» (1:М), связь «многие ко многим» (M:N). Примеры этих связей:

Связь «один к одному» (1:1) отображает однозначную зависи мость между объектами (больной Иванов лежит на койке 73 — на койке 73 лежит больной Иванов; студент Петров имеет зачетную книжку № 000 — зачетная книжка № 000 принадлежит сту денту Петрову).
Связь «один ко многим» (1:М) или «многие к одному» (М:1) отображает неоднозначную зависимость одного объекта по отно шению к другому (больной Иванов лежит в палате №6 — в палате №6 лежат больные Иванов, Петров, Сидоров, Михайлов; студент Петров учится в группе № 000 —в группе № 000 учатся студенты Петров, Максимов, Коробкин, Ильин, Круглова и др.).

Связь «многие ко многим» (M:N) отображает неоднозначную зависимость объектов по отношению друг к другу (больной Иванов лечится у врачей Соколова, Воробьева, Воронова — врач Соколов лечит больных Иванова, Петрова, Сидорова; студент Петров посе щает лекции профессоров Яшина, Васильева, Волкова — профес сор Яшин читает лекции студентам Петрову, Максимову, Короб-кину, Ильину, Кругловой и др.).

40Типы связей между объектами предметной области

8.6. Типы связей

Отношения могут быть связаны следующими типами связей:

- один-к-одному (1:1);

- один-ко-многим (1:M);

- многие-ко-многим (M:M).

Рассмотрим сущность этих связей на примере следующих отношений. Пусть

книга в библиотеке описывается отношением

КНИГА = (КНИГА_N, АВТОР_N, НАЗВАНИЕ, ИЗДАТЕЛЬСТВО_N).

Каждая книга имеет место на полке

МЕСТО = (МЕСТО_N, КНИГА_N).

Каждая книга выпускается издательством

ИЗДАТЕЛЬСТВО = (ИЗДАТЕЛЬСТВО_N, АДРЕС).

У каждой книги есть автор

АВТОР = (АВТОР_N, ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО).

Связь один-к-одному означает, что в каждый момент времени одной записи

отношения A соответствует только одна запись отношения B и наоборот. Например,

каждая книга имеет одно место на полке и на каждом месте стоит только одна книга

КНИГА МЕСТО.

75

Связь между отношениями осуществляется по полю КНИГА_N.

Связь  один-ко-многим  предполагает,  что  одной  записи  отношения  A

соответствуют несколько записей отношения B, но одной записи отношения B

соответствуют только одна запись отношения A. Например, одно издательство может

издать несколько книг, но книга издается только одним издательством.

КНИГА ИЗДАТЕЛЬСТВО

.

Связь между отношениями осуществляется по полю ИЗДАТЕЛЬСТВО_N.

При связи многие-ко-многим одной записи отношения A соответствуют

несколько записей отношения B и наоборот. Например, один автор может написать

несколько книг, и у книги может быть несколько авторов

КНИГА АВТОР.

Связь между отношениями осуществляется по полю АВТОР_N.

41Отношения и их свойства. Реляционные базы данных

8.4.  Реляционная модель данных

Классификация СУБД по типу модели данных:

Дореляционные

Инвертированные списки (файлы)

Иерархические

Сетевые

Реляционные

Постреляционные

Объектно-реляционные

Объектно-ориентированные

Многомерные

Прочие (NoSQL)

Рассмотрим реляционную модель данных, в которой данные хранятся в виде

двумерных таблиц.

73

Фамилия Имя Отчество Факультет

лечебный

стоматологический

Отношение СТУДЕНТ

(вся таблица)

Атрибуты

(заголовок таблицы)

Запись (строка) Поле (столбец)

Структура данных реляционной модели данных

Таблицы обладают следующими свойствами:

- каждая ячейка таблицы является одним элементом данных;

- каждый столбец содержит данные одного типа (числа, текст и т. п.);

- каждый столбец имеет уникальное имя;