Базы данных Лекция 04 Общая характеристика понятий БД

1. Структуры файловых систем Функции ИС (программный комплекс): Надежное хранение информации Выполнение преобразований, вычислений Предоставление пользовательского интерфейса Файл – именованная область внешней памяти Функции Системы управления файлами: Распределение внешней памяти Отображение имен файлов Обеспечение доступа к данным 2

1. Структуры файловых систем Подходы сопоставления имени каталога: 1. Изолированные файловые системы 2. Централизованные файловые системы Преимущества централизованных: Выполняет больше рутинной работы Оповещает о потребности установки дисков Равномерное распределение памяти Перемещение редко используемых файлов Облегчается резервное копирование Недостаток централизованных: Перенос поддерева файловой системы на другую вычислительную установку 3

2. Авторизация доступа к файлам Мандатный способ защиты – каждый пользователь имеет отдельный мандат Дискреционный подход (ОС UNIX) Целочисленные идентификаторы: 1. Идентификатор группы 2. Собственный идентификатор пользователя 3. Идентификаторами снабжается каждый процесс 4. При каждом файле хранится полный идентификатор пользователя 5. Контролируется возможность выполнения: –Чтения –Записи –Выполнения 4

4. Области применения файлов Связи между программными компонентами по пониманию логической структуры файлов 5

5. Основные понятия представления данных Классы задач: Вычислительные задачи Задачи обработки данных Невычислительные задачи – обработкой различного рода документов 6

5. Основные понятия представления данных Задача 1. Начисление заработной платы 7 Фамилия, имя, отчество Оклад Количество отработанных дней в месяц Начисленная сумма FIOOKoKo S S=K o O/K r, где K r – количество рабочих дней в данном месяце Иванов Иван Иванович

5. Основные понятия представления данных Новые понятия: Элемент данных (поле) – наименьшая единица поименованных данных Логическая запись – поименованная совокупность элементов данных (полей) Экземпляр логической записи – текущее значение элементов записи Логический файл – поименованная совокупность всех экземпляров записей заданного типа 8 Salary = RECORD FIO:string; O:real; Ko:real; S:real; END;

5. Основные понятия представления данных Задача 2. Учет кадрового состава 9 Фамилия, имя, отчество Должность Год рождения Оклад Место жительства FIODGOM Задача 3. Учет экономии фонда оплаты труда Фамилия, имя, отчество Оклад Количество дней на больничном листе Невыплаченна я сумма FIOOK дв SN SN=K дв O/K r

5. Основные понятия представления данных Эксплуатационные недостатки: Информация дублируется Одно и то же значение несколько раз в разные файлы Возможность противоречивости данных Устранение недостатков: Объединить все записи в одну Объединить записи только задач 1 и 2 10 FIODOGKoKo SM OK дв SN База данных – совокупность экземпляров различных типов записей и отношений между записями и элементами

6. Потребности информационных систем Примитивная схема структуризации данных в ИС 11 Две ИС с общей библиотекой

7. Целостность данных Система должна «знать»: Кол-во информационно связанных файлов Структуру полей Смысл каждого поля Что изменение данных в одном файле автоматически вызывает модификацию второго СУБД берут работу на себя: Поддержка транзакционного управления Журнализация изменений 12

8. Система управления базой данных Необходимо отделить данные от прикладных программ СУБД – программный комплекс, обеспечивающий независимость Поддержка интегрированной совокупности данных для: Создания Ведения Использования БД многими пользователями 13 Банк данных – система Языковых Алгоритмических Программных Технических Организационных средств

8. Функции СУБД 1. Определение структуры создаваемой БД Возможность манипулирования данными

8. Функции СУБД 3. Обеспечение независимости прикладных программ и данных 4. Защита логической целостности БД 5. Защита физической целостности БД 6. Управление полномочиями пользователей 7. Синхронизация работы пользователей 8. Управление ресурсами среды хранения 9. Поддержка деятельности системного персонала Транзакция – это единица действий, производимых с базой данных 15

9. СУБД – независимый системный компонент Системы управления файлами обеспечивают: Распределение дисковой памяти Структуризацию дисковой памяти Именование файлов Авторизацию доступа Поддержку многопользовательского режима 16

9. СУБД – независимый системный компонент Отдельная СУБД и базы данных с метаданными 17

10. Заключение Потребности информационных систем: Надёжное долговременное хранение больших объемов данных Быстрый доступ к данным Временные соотношения очень актуальны При выборе технологии построения ИС нужно тщательно оценивать и прогнозировать её потенциальные потребности в средствах управления данными 18