RK_BD_final (Ответы на финальное РК (PDF))

Вопрос 1Недостатки файловых систем при хранении и поиске информации1. Избыточность данных. Одни и те же данные могут размещаться в разных файлах,возникает неопределенность при идентификации информации, дисковое пространствоиспользуется неэкономно. Информационная модель предметной области усложняется сувеличением количества объектов и становится трудно воспринимаемой.2.

Несогласованность данных. При размещении данных в разных файлах, возникаетвероятность ошибки при вводе данных об одном объекте. Информация по объекту вразные местах может отличаться.3. Зависимость структур данных и прикладных программ. Структура файлов должнасоответствовать описанию в прикладной программе. Прикладную программу требуетсяприводить в соответствие при любом изменении структуры файла, и наоборот.Увеличиваются затраты на сопровождение системы.4.

Ограниченные возможности по использованию и анализу информации. Над файломможно выполнить только ряд стандартных операций: создать или открыть файл,прочитать из файла некоторую строку, внести изменения в файл (добавить новую запись).5. Неэффективность параллельной работы многих пользователей с одними и теми жефайлами. При подобном способе организации одновременная работа несколькихпользователей, связанная с модификацией данных в файле, либо вообще нереализовывалась, либо была крайне неэффективна и замедлена.Вопрос 2Исторические этапы развития БД.Основные программные реализации БД.Этап 1. Промышленность 1968-1980+ Мощные многопрограммные операционные системы (ОС)+ Функции управления распределениями ресурсов выполняются ОС+ Обмен данных может происходить на языках низкого уровня+ Важная роль администрирования данныхРаботы по обоснованию и формализации реляционной моделиданных.Теоретические работы по оптимизации запросов и управлению распределеннымдоступом к центральной БД.Теория и практика баз данных активно обсуждаются в печати, и результатытеоретических исследований активно внедряются в коммерческие СУБД.1980 – Е.Ф.Кодд предложил реляционную модель (первая система System R)Этап 2.

Персональные ПК 1980-1985+ БД для монопольного доступа+ Удобный интерфейс+ В настольных СУБД поддерживался только внешний табличный вид структур+ Обмен данных на уровне строк может происходить на языках низкого уровня+ Поддержка целостности БД+ Отсутствие средств администрирования БД+ Скромные требования к аппаратному обеспечениюСУБД: dBase (dBase III+, dBase IV), FoxPro, Clipper, Paradox.Этап 3. Распределенные БД 1985-1997+ Полная поддержка реляционной модели+ Многоплатформенная архитектура СУБД+ Средства администрирования, концепция защиты данных+ Теория по оптимизации распределённых БД+ Экспорт данных с настольных СУБД второго этапаСУБД: MS Access, серверы баз данных Оrасlе, MS SQL Server, Informix, DB2...Этап 4.

Глобальные БД. Internet – технологии 1997…БДПолностью исключено влияние пользователя на СУБДВопрос 3Жизненный цикл БД. Основные этапы. Решаемые задачи.Процесс проектирования, реализации и поддержания системы базы данных называетсяжизненным циклом базы данных (ЖЦБД).Жизненный цикл базы данных состоит из следующих этапов:1. Предварительное планирование – планирование БД, выполняемое в процессеразработки стратегического плана БД.

В процессе планирования собираетсяследующая информация2. Проверка осуществимости. Здесь определяется технологическая,операционная и экономическая осуществимость плана создания БД.3. Определение требований включает выбор целей БД, выяснениеинформационных требований к системе и требований к оборудованию ипрограммному обеспечению. Таким образом, на данном этапе сбора данных иопределения требований создаётся общая информационная модель.4. Концептуальное проектирование – создание концептуальной схемы БД.5. Реализация – процесс превращения концептуальной модели в функцион. БД.6.

Оценка и усовершенствование схемы БД. Включает опрос пользователей сцелью выяснения функциональных неучтенных потребностей. При необходимостивносятся изменения, добавление новых программ и элементов данных по мереизменения и расширения потребностей.Таким образом, ЖЦБД включает в себя: Изучение предметной области и представление соответствующей документации (13). Построение инфологической модели (4). Реализация (5). Оценка работы и поддержка БД (6)Основные этапы проектирования:Концептуальное проектирование – происходит сбор, анализ и редактированиетребований к данным. В результате создается концептуальная модель базы данных.Логическое проектирование – на основе концептуальной модели создаетсяструктура данных.Физическое проектирование – определение особенностей хранения данных,методов доступа.Цель этапа концептуального проектирования ‒ создание концептуальной моделиданных исходя из представлений пользователей о предметной области.

Для ее достижениявыполняется ряд последовательных процедур:• определение сущностей и их документирование;• определение связей между сущностями и их документирование;• создание модели предметной области;• определение атрибутов и их документирование;• определение значений атрибутов и их документирование;• определение первичных ключей для сущностей и их документирование.Цель этапа логического проектирования ‒ преобразование концептуальной модели наоснове выбранной модели данных в логиче-скую модель, не зависимую от особенностейиспользуемой в дальнейшем СУБД для физической реализации базы данных.Цель этапа физического проектирования ‒ описание конкретной реализации базыданных, размещаемой во внешней памяти компьютера.• проектирование таблиц базы данных средствами выбранной СУБД;• проектирование физической организации базы данных;• разработка стратегии защиты базы данных.При разработке БД можно выделить следующие этапы работы.I этап.

Постановка задачи.На этом этапе формируется задание по созданию БД. В нем подробно описываетсясостав базы, назначение и цели ее создания, а также перечисляется, какие виды работпредполагается осуществлять в этой базе данных (отбор, дополнение, изменение данных,печать или вывод отчета и т. д).II этап. Анализ объекта.На этом этапе рассматривается, из каких объектов может состоять БД, каковысвойства этих объектов. После разбиения БД на отдельные объекты необходиморассмотреть свойства каждого из этих объектов, или, другими словами, установить,какими параметрами описывается каждый объект. Все эти сведения можно располагать ввиде отдельных записей и таблиц.

Далее необходимо рассмотреть тип данных каждойотдельной единицы записи. Сведения о типах данных также следует занести всоставляемую таблицу.III этап. Синтез модели.На этом этапе по проведенному выше анализу необходимо выбрать определеннуюмодель БД. Далее рассматриваются достоинства и недостатки каждой модели исопоставляются с требованиями и задачами создаваемой БД. После такого анализавыбирают ту модель, которая сможет максимально обеспечить реализацию поставленнойзадачи. После выбора модели необходимо нарисовать ее схему с указанием связей междутаблицами или узлами.IV этап.

Выборинструментария.способовпредставленияинформацииипрограммногоПосле создания модели необходимо, в зависимости от выбранного программногопродукта, определить форму представления информации.В большинстве СУБД данные можно хранить в двух видах: с использованием форм; без использования форм.Форма – это созданный пользователем графический интерфейс для ввода данных вбазуV этап. Синтез компьютерной модели объекта.VI этап. Работа с созданной базой данных.Работа с БД включает в себя следующие действия: поиск необходимых сведений; сортировка данных; отбор данных; вывод на печать; изменение и дополнение данных.Вопрос 4Базы и банки данных.

Терминология.Основные компоненты БД, их назначение.База данных (БД) – именованная совокупность данных, отражающая состояниеобъектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.Под предметной областью понимают один или несколько объектов управления (илиопределенные их части), информация о которых моделируется с помощью БД ииспользуется для решения различных функциональных задач.Банк данных (БнД) – это система специальным образом организованных данных – базданных, программных, технических, языковых, организационно-методических средств,предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективногомногоцелевого использования данных.Система управления базами данных (СУБД, или DBMS – DataBase Management System) –совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, веденияи совместного использования БД пользователями.Функции средств СУБД:1.

Управление данными2. Доступ к данным3. Организация и ведение связи с пользователем4. Обеспечение независимости данныхКонечные пользователи – пользователи, которые работают с базой данных через рабочуюстанцию (терминал). Конечный пользователь получает доступ к БД через приложения илииспользуя интегрированный интерфейс СУБД. Конечный пользователь часто используетинтерфейс, основанный на меню и различных формах, что облегчает работу.Вопрос 5Уровни схематических моделей БД :Уровень №1 – уровень внешних моделей. Часть данных концептуального уровня,необходимая для работы пользователя на уровне приложения БД.Уровень №2 – концептуальный уровень.