Otvety_na_voprosy (Ответы на вопросы к РК)

1) Недостатки файловых систем при хранении и поиске информации.Избыточность данных. Одни и те же данные могут размещаться в разных файлах, возникаетнеопределенность при идентификации информации, дисковое пространство используетсянеэкономно. Информационная модель предметной области усложняется с увеличением количестваобъектов и становится трудно воспринимаемой.Несогласованность данных. При размещении данных в разных файлах, возникает вероятностьошибки при вводе данных об одном объекте. Информация по объекту в разные местах можетотличаться.Зависимость структур данных и прикладных программ. Структура файлов должнасоответствовать описанию в прикладной программе. Прикладную программу требуется приводить всоответствие при любом изменении структуры файла, и наоборот.

Увеличиваются затраты насопровождение системы.Ограниченные возможности по использованию и анализу информации. Над файлом можновыполнить только ряд стандартных операций: создать или открыть файл, прочитать из файланекоторую строку, внести изменения в файл (добавить новую запись).2) Исторические этапы развития БД. Основные программные реализации БД.1 этап. Организацией баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ и др.Централизованная БД, распределенный доступ большого количества пользователей.Появляются первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных.

Однакоотсутствуют стандарты для этих первых языков.Функции управления распределением ресурсов в основном осуществляются операционнойсистемой (ОС).Поддерживаются языки низкого уровня манипулирования данными, ориентированные нанавигационные методы доступа к данным.Значительная роль отводится администрированию данных.2 этап. Большое количество СУБД для персональных компьютеров.Все СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом.

ПК, неподсоединенный к сети -> и база данных на нем создавалась для работы одного пользователя.Большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс. Инструментальнаясреда состояла из готовых элементов приложения в виде шаблонов экранных форм, отчетов, этикеток(Labels), графических конструкторов запросов, которые достаточно просто могли быть собраны вединый комплекс.Во всех настольных СУБД поддерживался только внешний табличный вид структур данных.В настольных СУБД отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базыданных.

В этом случае эти функции должны были выполняться пользователем, требуя от негодополнительного контроля при вводе и изменении информации, хранящейся в БД.Наличие монопольного режима работы фактически привело к вырождению функцийадминистрирования БД и в связи с этим — к отсутствию инструментальных средствадминистрирования БД.Сравнительно скромные требования к аппаратному обеспечению со стороны настольных СУБД.3 этап. Появление распределенных баз данных.- Полная поддержка реляционной модели (структурная и ссылочная целостность, поддержкаязыка SQL).- Разработка стандартов языка описания и манипулирования данными (SQL89, SQL92,SQL99) и протоколов обмена данными между СУБД - ODBC (Open Data Base Connectivity).СУБД: MS Access, серверы баз данных Оrасlе, MS SQL Server, Informix, DB2, SQL Base.4 этап.

Создание и развитие глобальных БД.Этот этап характеризуется появлением новой технологии доступа к данным – интранет. Основноеотличие этого подхода от технологии клиент-сервер состоит в том, что отпадает необходимость использованияспециализированного клиентского программного обеспечения. Для работы с удаленной базой данныхиспользуется стандартный браузер Internet, например Microsoft Internet Explorer или Netscape Navigator, и дляконечного пользователя процесс обращения к данным происходит аналогично скольжению по ВсемирнойПаутине. При этом встроенный в загружаемые пользователем HTML-страницы код, написанный обычно наязыках Java, Java-script, Perl и других, отслеживает все действия пользователя и транслирует их внизкоуровневые SQL-запросы к базе данных, выполняя, таким образом, ту работу, которой в технологииклиент-сервер занимается клиентская программа.3) Жизненный цикл БД.

Основные этапы. Решаемые задачи.Жизненный цикл БД содержит такие основные этапы, как проектирование, программнотехническая реализация, практическое использование.Для воплощения жизненного цикла решают следующие задачи:1.Анализ предметной области: создание модели и описание предметной области, выявлениеограничений целостности, определение статуса (доступности, секретности) информации, определениепотребностей пользователей, определение соответствия «данные - пользователь», определениеобъемно-временных характеристик обработки данных.2.Выбор ПО для реализации БД.3.Проектирование структуры БД: определение состава и структуры файлов БД и связей между ними,выбор методов упорядочения данных и методов доступа к информации, создание описания БД наязыке описания данных.4.Задание ограничений целостности при описании структуры БД и процедур обработки БД5.Разработка технологии проверки соответствия введенных данных реальному состояниюпредметной области.

База данных моделирует реальные объекты некоторой предметной области ивзаимосвязи между ними, и на момент начала штатной эксплуатации эта модель должна полностьюсоответствовать состоянию объектов предметной области на данный момент времени6.Проектирование системы ввода данных.7.Разработка системы защиты данных и доступа к данным на уровне пользователей.8.Проработка и обеспечение технологии архивирования и восстановления БД после сбоев9.Анализ эффективности функционирования БД.10.Разработка необходимой методической документации для конечных пользователей.

Обучениепользователей.4) Базы и банки данных. Терминология. Основные компоненты БД, их назначение.Банк данных (БнД) – это система специальным образом организованных данных – баз данных,программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных дляобеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.База данных (БД) – именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и ихотношений в рассматриваемой предметной области.КонечныйпользовательПриложениебазы данныхСистема управлениябазой данныхБДОсновные компоненты, обеспечивающие работу пользователя с БД.Программы, с помощью которых пользователи работают с базой данных, называются приложениями.В общем случае с одной базой данных могут работать множество различных приложений.Система управления базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств,предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

СУБДвключает в себя ядро, которое обеспечивает организацию ввода, обработки и хранения данных, компонентысредств отладки и тестирования системы, утилиты реализующие выполнение вспомогательных функций5) Уровни схематических моделей БД.В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна быть устроена СУБД,предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась предложеннаяамериканским комитетом по стандартизации ANSI (American National Standards Institute) трехуровневая схемаорганизации БД:1.Уровень внешних моделей – самый верхний уровень, где каждая модель имеет свое «видение»данных.

Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложениевидит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например,система распределения работ использует сведения о квалификации сотрудника, но ее не интересуютсведения об окладе, домашнем адресе и телефоне сотрудника, и наоборот, именно эти сведенияиспользуются в подсистеме отдела кадров.2.Концептуальный уровень – центральное управляющее звено, здесь база данных представлена внаиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями,работающими с данной базой данных.

Фактически концептуальный уровень отражает обобщеннуюмодель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась база данных. Как3.любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки,особенности объектов реального мира.Физический уровень – непосредственно данные, расположенные в файлах или в страничныхструктурах, расположенных на внешних носителях информации.Эта архитектура позволяет обеспечить логическую (между уровнями 1 и 2) и физическую (междууровнями 2 и 3) независимость при работе с данными. Логическая независимость предполагаетвозможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этойже базой данных. Физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информациис одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих сданной базой данных.6) Реляционная модель БД.

Определение отношения. Типы ключей.Реляционная модель, на основе организации данных в виде таблиц, объединенных связями, былапредложена Э.Ф.Коддом в 1970 г.Отношение – двумерная таблица, обладающая следующими свойствами:1. В строках располагается информация о сущности.2. В столбцах содержатся данные об атрибутах сущности.3. В ячейках размещаются только одиночные значения.4. Значения записей столбца имеют один тип данных.5.

Каждый столбец имеет уникальное имя в пределах таблицы.6. Таблица не может содержать двух идентичных (одинаковых) строк.7. Порядок следования столбцов и строк не имеет значения.Ключ – один или несколько столбцов отношения, идентифицирующих строку. Уникальный ключоднозначно определяет одну-единственную строку. Неуникальный ключ может указывать на несколькострок. Композитный ключ – ключ, построенный на двух или более атрибутах.