§2.2.5 Создание баз и банков данных.
Наиболее сложной организацией внутри машинного информационного обеспечения автоматизированных информационных технологий являются автоматизированные банки данных, включающий массивы для решения регламентных задач, выдачи справок и обмена информацией между различными пользователями.
Создание банков данных предполагает последовательное прохождение традиционных этапах проектирования любых АИС, где особое внимание уделяется созданию информационного обеспечения и всех его составляющих
Рисунок
20. Жизненный цикл БнД.
Ранее уже говорилось, что главными составляющими банка данных являются база данных, которую при создании банка данных проектируют, и система управления базами данных, которую при создании банка данных выбирают.
И так создании базы данных происходит следующим образом.
На первом этапе проектирования описывается концептуальная модель будущей базы данных. Она может быть представлена графически в виде блок схемы.
Упражнение № 5: Построение концептуальной модели БД.s
Прежде чем перейти к проектированию логической модели данных, необходимо выбрать >СУБД, средствами которой и будет описана построенная концептуальная модель.
Выбранная СУБД должна удовлетворять следующим требованиям:
- эффективное выполнение одной и той же СУБД различных функций предметной области;
- минимизация избыточности хранимых данных;
- предоставление для процессов принятия решений непротиворечивой информации;
- обеспечение управления безопасностью;
- отсутствие повышенных требований к персоналу, связанному с разработкой, поддержанием и совершенствованием прикладных программ при большей производительности и меньших затратах (т.е. персонал должен хорошо разбираться в предметной области);
- простая физическая реорганизация БД;
- возможность централизованного управления БД;
- упрощение процедуры эксплуатации ЭВМ.
При организации хранения информации в виде общей БД функцию буфера (принимает на себя все изменения предметной области) выполняет СУБД. Она также принимает на себя все изменения физического расположения данных на диске, которые обязательны для поддержания БД в актуальном состоянии (рис. 21).
Все СУБД поддерживают 3 вида логических моделей данных:
Эти модели могут быть преобразованы друг в друга.
Упражнение №6: Преобразование различных видов логических моделей друг в друга.
Наиболее популярная модель – реляционная, ее поддерживают следующие популярные СУБД: Access, FoxPro, PARADOX, Oracle…
Основное понятие вводимое при разработке реляционной логической модели – это нормализация отношений.
Упражнение №7: Построение реляционной логической модели с помощью нормализации.
Нормализация окончательно заканчивает проектирование реляционной логической модели, теперь она готова к реализации средствами выбранной СУБД.
Традиционной формой организации баз данных, обеспечивающей независимость данных от всех изменений, является трехуровневая структура (рис. 22):
- логическая структура данных прикладного программиста (подсхема);
- общая логическая структура данных (схема);
- физическая структура данных.
Рисунок
22. Последовательность моделей в проектировании БД и уровни независимости данных.
Внешние модели, т. е. прикладные программы, не подвержены изменениям физической памяти и методов доступа к БД. Это – первый уровень независимости (физическая независимость).
С другой стороны, если концептуальная модель спроектирована с учетом расширения требований (построенная нами реляционная логическая модель как раз реализация такой концептуальной модели), то вносимые в нее изменения не должны оказывать влияния на существующие внешние модели (прикладные программы).
Это – второй уровень независимости данных (логическая независимость).
Уровни независимости показаны на рис.22.
Важно помнить, что логическая модель (схема) обусловлена требованиями СУБД. Поэтому при замене СУБД она также изменится.
Программы, осуществляющие управление БД (СУБД) обеспечивают два интерфейса: между логической и физической структурами БД и между логической структурой данных и логической структурой самой БД.
Для эффективного проектирования, реализации и поддержки БД необходимо хорошо представлять себе предметную область и иметь соответствующие технические знания.
Для поддержки и эксплуатации необходимо ввести центральную функцию, которая сможет обеспечить построение эффективной структуры данных, объектов и их взаимосвязей по отношению к пользовательскому коллективу (именно коллективу).
Эта центральная функция называется функцией администрирования БД.
Лицо, ответственное за выполнение функций администрирования БД, называется администратором БД (АБД). АБД – не «обладатель» БД, а ее «хранитель».
Администратор БД определяет и выполняет:
- координирует действия по сбору сведений, проектированию, реализации и ведению БД;
- при проектировании БД учитывает как текущие, так и перспективные информационные требования предметной области;
- обеспечивает систему паролей для ограничения несанкционированного доступа;
- проводит периодическую инвентаризацию и актуализацию (обновление) БД;
- поддерживает секретность и сохранность БД.
