Информационное обеспечение систем управления(Лекции, Лабораторные)

Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1. Краткое описание дисциплины: представлены основные понятия об
информационном обеспечении, информационных системах, базах данных, системах
управления базами данных и знакомство с языками определения и манипулирования
данными.
Цели изучения учебной дисциплины: В результате изучения данного курса
студенты получают необходимые сведения об информационном обеспечении,
информационных системах, базах данных, системах управления базами данных;
знакомятся с жизненным циклом информационных систем; изучают основные этапы
проектирования информационных систем, модель данных «сущность-связь», реляционную,
сетевую и иерархическую модели данных; знакомятся с языками определения и
манипулирования данными; получают представление о физической организации данных,
методах доступа к данным, о перспективах развития информационных систем.
Задачи изучения учебной дисциплины:
- познакомить обучающихся с особенностями информационного обеспечения
систем управления, основами проектирования баз данных, современными системами
автоматизации верхнего уровня предприятия;
- научить создавать запросы к базам данных на языке структурированных запросов
(SQL);
- научить разрабатывать и оптимизировать базы данных, в том числе и в части
разработки пользовательского интерфейса.
Студенты должны:
– иметь представление об основных понятиях информационного обеспечения и
характеристиках информации в системах управления, основах технологии работы на ПК в
современных операционных средах;
– знать основы проектирования баз данных и баз знаний;
– уметь применять математические методы и физические законы для решения задач
теоретического, экспериментального и прикладного характера;
– приобрести практические навыки введение в технологии и методы,
применяемые в современных базах данных и СУБД; в проблемы и идеи, возникающие при
использовании иерархических, сетевых и реляционных моделей данных.
– быть компетентными: в области информационного обеспечения современных
систем управления, в дискуссии по профессиональной тематике.
2. Пререквизиты
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки
приобретённые при изучении следующих дисциплин: «Высшая математика»,
«Информатика», «Программирование».
Постреквизиты
Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для
освоения следующих дисциплин: «Системы управления базами данных», «Объектноориентированное программирование».
3. Выписка из учебного плана
Курс 2
Семестр 4
Количество кредитов 3
2
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Виды занятий
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Общее количество часов
Лекции
Практическое занятие
Семинарское занятие
Лабораторное занятие
Студийное занятие
СРО
Итого
№
недели
1
2-3
4
5
6
7
Издание: первое
15
15
60
90
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ ПО МОДУЛЯМ
(в академических часах)
Наименование модуля и программного материала
Модуль 1. Информационные системы на базах данных.
Лекции
1.1 Тема занятия: Введение. Понятие информационной системы, информационное
обеспечение.
Краткое содержание лекционного занятия: Информационные системы – системы
обработки данных о какой-либо предметной области со средствами накопления,
хранения, обновления, поиска и выдачи данных. Информационное обеспечение –
поддержка процессов управления, технологии, обучения, научных исследований и
др. средствами систем баз данных и знаний.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
1.2 Тема занятия: Понятие системы управления базами данных.
Краткое содержание лекционного занятия: о совокупности языковых и
программных средств, предназначенных для создания, ведения и конкурентного
использования базы данных многими пользователями. Обобщенная архитектура
СУБД, трехуровневая архитектура ANSI/SPARC, основные компоненты типичной
СУБД, компоненты контроллера БД.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
1.3 Тема занятия: Достоинства и недостатки СУБД.
Краткое содержание лекционного занятия: Подробно рассматриваются
достоинства и недостатки СУБД.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
1.4 Тема занятия: Архитектура многопользовательских СУБД.
Краткое содержание лекционного занятия: приводятся различные типовые
архитектурные решения, используемые при реализации многопользовательских
СУБД, а именно схемы обычной телеобработки, файловый сервер и технология
«клиент/сервер».
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
1.5 Тема занятия: Понятие независимости данных.
Краткое содержание лекционного занятия:
рассматриваются типы
независимости данных, категории пользователей базой данных.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
1.6 Тема занятия: Средства администрирования баз данных.
Количество
часов
1
2
1
1
1
1
3
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
1
2-3
4-5
6-7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Краткое содержание лекционного занятия: рассматриваются средства
администратора для администрирования баз данных.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
Лабораторные занятия
1.1 Тема занятия: Знакомство с SQL Server Management Studio.
План лабораторного занятия: Познакомить студентов с основными средствами
для работы в SQL Server, утилитой Management Studio и их возможностями.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
1.2 Тема занятия: Создание и модификация базы данных и таблиц.
План лабораторного занятия: Ознакомиться с возможностями интерактивной
программы dbaccess, создать с ее помощью базу данных, набор таблиц в ней и
заполнить таблицы данными для последующей работы.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
1.3Тема занятия: Выбор и модификация данных таблиц.
План лабораторного занятия: Используя данные БД, подготовленной во второй
лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов, связанных с
выборкой информации и модификацией данных таблиц.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
1.4 Тема занятия: Реализация простейших операций работы с базой данных
средствами встроенного SQL.
План лабораторного занятия: Используя данные базы данных, подготовленной
во второй лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов,
связанных с выборкой информации и модификацией данных таблиц.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
СРО
1.1 Тема и задания СРО: 1. Краткая история развития СУБД. Подготовить
презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.2 Тема и задания СРО: 2. Сравнительная характеристика даталогических
моделей. Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.3 Тема и задания СРО: 3. Сводная характеристика систем баз данных.
Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.4 Тема и задания СРО: 4. Пример инфологического проекта базы данных.
Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.5 Тема и задания СРО: 5. Обобщенная методика проектирования реляционных
баз данных. Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.6 Тема и задания СРО: 6. Принципы организации компьютерных сетей.
Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
1.7 Тема и задания СРО: 7. Отличие ЛВС от систем на основе мини-ЭВМ.
Подготовить презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
Итого по модулю 1
МОДУЛЬ 2. Проектирование баз данных.
Лекции
2.1 Тема занятия: Жизненный цикл информационной системы.
Краткое содержание лекционного занятия: обзор жизненного цикла
автоматизированных информационных систем.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
2.2 Тема занятия: Подходы и этапы проектирования баз данных.
Издание: первое
1
2
2
2
4
4
4
4
4
4
4
42
1
1
4
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
Краткое содержание лекционного занятия: Процесс проектирования БД, этапы
проектирования, основная цель проектирования базы данных, задачи логического и
физического этапов проектирования.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
10 -11
12-13
14-15
8-9
10-11
12-13
14-15
8
2.3 Тема занятия: Инфологическое проектирование базы данных .
Краткое содержание лекционного занятия: Инфологическое (концептуальное)
проектирование – процесс создания внешней (инфологической) модели данных о
предметной области, не зависящее от любых физических аспектов ее представления.
Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для
человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается
хранить в создаваемой базе данных. ER-диаграммы.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
2.4 Тема занятия: Классификация сущностей, расширение ER-модели.
Краткое содержание лекционного занятия: Три основные класса сущностей:
стержневые, ассоциативные и характеристические, а также подкласс ассоциативных
сущностей – обозначения. Проблемы возникаемые в процессе создания
инфологической модели на языке ER-диаграмм.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции)
2.5 Тема занятия: Логическое проектирование. Выбор СУБД.
Краткое содержание лекционного занятия: Рассматривается важный этап
жизненного цикла информационной системы - выбор целевой СУБД. Основная цель
при подборе СУБД – выбор системы, удовлетворяющей текущим и
прогнозируемым требованиям организации при оптимальном уровне затрат.
Методы ранжировки, непосредственных оценок, последовательных предпочтений.
Даталогические модели данных. Иерархическая, сетевая, реляционная модели.
Понятие функциональной зависимости. Обобщенная схема процесса нормализации.
Формы и методы обучения: Мультимедийная технология (презентации и полный
эл. вариант лекции).
Лабораторные занятия
2.1 Тема занятия: Реализация простейших операций, связанных с видами функций.
План лабораторного занятия: Используя данные базы данных, подготовленной
во второй лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов,
связанных с видами функций.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
2.2 Тема занятия: Реализация простейших операций работы с базами данных.
План лабораторного занятия: Используя данные базы данных, подготовленной
во второй лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов,
связанных с видами функций.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном режиме.
2.3 Тема занятия: Итоговые запросы на выборку.
План лабораторного занятия: Используя данные базы данных, созданные во
второй лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов,
связанных с видами функций.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном
режиме.
2.4 Тема занятия: Реализация простейших операций.
План лабораторного занятия: Используя данные базы данных, созданные во
второй лабораторной работе, подготовить и реализовать серию запросов,
связанных с видами функций.
Формы и методы обучения: выполняются на языке SQL в интерактивном
режиме.
СРО
2.1 Тема и задания СРО: 8. Правила распределенных СУБД. Подготовить
презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2
2
2
2
2
2
2
4
5
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
9
10
11
12
13
14
15
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
2.2 Тема и задания СРО: 9. Правило 1 «Основной принцип. Локальная
автономность», сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить
презентацию по выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.3 Тема и задания СРО: 10. Правило 2 «Отсутствие опоры на центральный
сайт», сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить
презентацию по выбранной теме.
2.3 Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.4 Тема и задания СРО: 11. Правило 3 «Непрерывное функционирование»,
сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить презентацию по
выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.5 Тема и задания СРО: 12. Правило 4 «Независимость от расположения»,
сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить презентацию по
выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.6 Тема и задания СРО: 13. Правило 5 «Независимость от фрагментации»,
сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить презентацию по
выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.7 Тема и задания СРО: 14. Правило 6 «Независимость от репликации»,
сформулированное Дейтом для типичной РСУБД Подготовить презентацию по
выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
2.8 Тема и задания СРО: 15. Правило 7 «Обработка распределенных запросов»,
сформулированное Дейтом для типичной РСУБД. Подготовить презентацию по
выбранной теме.
Сроки сдачи СРО: 1 неделя
Итого по модулю 2
ИТОГО
4
4
4
4
4
4
4
48
90
4. Краткая организационно-методическая характеристика дисциплины
Виды контроля учебных достижений:
Рубежный 1: Коллоквиум
Рубежный 2: Коллоквиум
Итоговый: устный экзамен
Политика и процедуры курса
Требуется обязательное посещение аудиторных занятий и выполнение
лабораторных работ в полном объеме. Самостоятельная работа по разделам дисциплины
осуществляется во внеаудиторное время.
Планируется проведение текущего контроля в ходе аудиторных занятий, контроль
качества выполнения СРС, два рубежных контроля в форме коллоквиума, экзамен.
5. Система оценки результатов учебных достижений обучающихся
Знания, умения и навыки студентов оцениваются по следующей системе
6
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
Оценка по
буквенной
системе
Цифровой
эквивалент баллов
Процентное
содержание
Оценка по
традиционной системе
А
4,0
95-100
отлично
А-
3,67
90-94
В+
3,33
85-89
В
3,0
80-84
В-
2,67
75-79
С+
2,33
70-74
С
2,0
65-69
С-
1,67
60-64
D+
1,33
55-59
D
1,0
50-54
F
0
0-49
FX
0
0-24
хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Учебные достижения (знания, умения, навыки и компетенции) обучающихся
оцениваются в баллах по 100-бальной шкале, соответствующих принятой в международной
практике буквенной системе (положительные оценки, по мере убывания, от «А» до «D»,
«неудовлетворительно» – «F,FX») с соответствующим цифровым эквивалентом по 4-х
бальной шкале.
Оценка
Оценка А
Оценка А-
Оценка В+
Критерии
- ставится в том случае, когда дан полный, развернутый ответ на
поставленный вопрос, показана совокупность осознанных знаний об
объекте, проявляющаяся в свободном оперировании понятиями,
умении выделить существенные и несущественные его признаки,
причинно-следственные связи. Знание об объекте демонстрируется
на фоне понимания его в системе данной науки и
междисциплинарных связей. Ответ формулируется в терминах
науки, изложен литературным языком, логичен, доказателен,
демонстрирует авторскую позицию обучающихся.
- ставится в том случае, когда дан полный, развернутый ответ на
поставленный вопрос, показана совокупность осознанных знаний об
объекте, доказательно раскрыты основные положения темы; в ответе
прослеживается четкая структура, логическая последовательность,
отражающая сущность раскрываемых понятий, теорий, явлений.
Знание об объекте демонстрируется на фоне понимания его в
системе данной науки и междисциплинарных связей. Ответ изложен
литературным языком в терминах науки. Могут быть допущены
недочеты в определении понятий, исправленные обучающимся
самостоятельно в процессе ответа.
- ставится в том случае, когда обучающимся дан полный,
развернутый ответ на поставленный вопрос, доказательно раскрыты
основные положения темы в ответе прослеживается четкая
7
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Оценка
Оценка В
Оценка В-
Оценка С+
Оценка С
Оценка С-
Оценка D+
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
Критерии
структура, логическая последовательность, отражающая сущность
раскрываемых понятий, теорий, явлений. Ответ изложен
литературным языком в терминах науки. В ответе допущены
недочеты, исправленные обучающимся с помощью преподавателя.
- ставится в том случае, когда дан полный, развернутый ответ на
поставленный вопрос, показано умение выделить существенные и
несущественные признаки, причинно-следственные связи. Ответ
четко структурирован, логичен, изложен литературным языком в
терминах науки. Могут быть допущены недочеты или
незначительные ошибки, исправленные обучающимся с помощью
преподавателя.
- ставится в том случае, когда дан развернутый ответ на
поставленный вопрос, показано умение выделить существенные и
несущественные признаки, причинно-следственные связи. Ответ
четко структурирован, логичен, изложен в терминах науки. Однако
допущены незначительные ошибки или недочеты, исправленные
обучающимся с помощью наводящих вопросов.
- ставится в том случае, когда дан полный, но недостаточно
последовательный ответ на поставленный вопрос, но при этом
показано умение выделить существенные и несущественные
признаки и причинно-следственные связи. Ответ логичен и изложен
в терминах науки. Могут быть допущены 1-2 ошибки в определении
основных понятий, которые обучающийся затруднился исправить
самостоятельно.
- ставится в том случае, когда дан недостаточно полный и
недостаточно развернутый ответ. Логика и последовательность
изложения имеют нарушения. Допущены ошибки в раскрытии
понятий, употреблении терминов. Обучающийся не способен
самостоятельно выделить существенные и несущественные
признаки и причинно-следственные связи. Обучающийся может
конкретизировать обобщенные знания, доказав на примерах их
основные положения только с помощью преподавателя. Речевое
оформление требует поправок, коррекции.
- ставится в том случае, когда дан неполный ответ, логика, и
последовательность изложения имеют существенные нарушения.
Допущены грубые ошибки при определении сущности
раскрываемых понятий, теорий, явлений, вследствие непонимания
обучающимся их существенных и несущественных признаков и
связей. В ответе отсутствуют выводы. Умение раскрыть конкретные
проявления обобщенных знаний не показано. Речевое оформление
требует поправок, коррекции.
- ставится в том случае, когда дан неполный ответ. Присутствует
нелогичность
изложения.
Обучающий
затрудняется
с
доказательностью. Масса существенных ошибок в определениях
терминов, понятий, характеристике фактов, явлений. В ответе
отсутствуют выводы. Речь неграмотна. При ответе на
дополнительные вопросы Обучающий начинает осознавать
8
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Оценка
Оценка D
Оценка FX
Оценка F
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
Издание: первое
Критерии
существование связи между знаниями только после подсказки
преподавателя.
- ставится в том случае, когда дан неполный ответ, представляющий
собой разрозненные знания по теме вопроса с существенными
ошибками в определениях. Присутствуют фрагментарность,
нелогичность изложения. Обучающий не осознает связь данного
понятия, теории, явления с другими объектами модуля
(дисциплины).
Отсутствуют
выводы,
конкретизация
и
доказательность изложения. Речь неграмотная. Дополнительные и
уточняющие вопросы преподавателя не приводят к коррекции
ответа обучающегося не только на поставленный вопрос, но и на
другие вопросы модуля (дисциплины).
- ставится в том случае, если обучающийся в ответах допустил
принципиальные ошибки, не выполнил отдельные задания,
предусмотренные формами текущего, промежуточного и итогового
контроля,
не
проработал
всю
основную
литературу,
предусмотренную программой.
- ставится в том случае, если обучающийся обнаружил пробелы в
знании основного материала, предусмотренного программой, не
освоил более половины программы модуля (дисциплины), в ответах
допустил принципиальные ошибки, не выполнил отдельные
задания, предусмотренные формами текущего, промежуточного и
итогового контроля, не проработал всю основную литературу,
предусмотренную программой.
6. Учебно-методическая обеспеченность дисциплины
№
1
2
Автор, наименование, год
издания
Носитель
информации
Основная литература
Мельников В. П.
Бумажная
«Информационное обеспечение
систем управления»: Учебное
пособие. Издательство:
"Академия", 2010. – 1328с.
Б.Я. Советов, В.А. Дубенецкий,
Бумажная
В.В. Цехановский, О.И.
Шеховцов ; под редакцией Б.Я.
Советова. - 2-е изд., перераб. и
доп. Теория информационных
процессов и систем : учебное
пособие для студентов высших
учебных заведений,
обучающихся по направлению
подготовки бакалавра
Имеется в наличии
(шт.)
В библиотеке
На кафедре
2
-
40
-
9
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
3
4
5
6
7
8
9
Рабочая (модульная) учебная программа
(Syllabus)
"Информационные системы и
технологии". - Москва :
Академия, 2016. - 312 с.
С. Д. Кузнецов «Основы
Электронная
современных баз данных»: Курс
лекций: http://www.citmgu.ru.
Мартин Грабер
Электронная
«SQL для простых смертных»
пер. с англ. - М., издательство
ЛОРИ, 2014.
Шевчук Е.В. Интеллектуальные
Бумажная
информационные системы :
учебно-методическое пособие.
Алматы : Эпиграф, 2016. - 137c.
Дополнительная литература
Sambetbaeva A.K.Fundamentals of Бумажная
information systems: textbook /
A.K. Sambetbaeva, N.P. Azanov,
A.M. Zhumanbaeva. - Almaty :
Association of higher educational
institutions of Kazakhstan, 2016. 236 с. - Библиогр.: с. 232-233
Белов В.В. Проектирование
Бумажная
информационных систем:
учебник для студентов, - Москва:
Академия, 2015. - 351c.
Падерно Павел
Бумажная
Иосифович.Качество
информационных систем :
учебник. Москва : Академия,
2015. – 218 с.
Олифер В. Г., Олифер Н.А.
Бумажная
Основы компьютерных сетей:
учебное пособие. – СПб.: Питер,
2014. – 400 с.
Издание: первое
50
30
-
29
-
20
-
1
-
10
Ф ЕНУ 703-13-17. Рабочая (модульная) учебная программа (Syllabus). Издание первое
Глоссарий по дисциплине
Автоматизированная информационная система (АИС) – информационная система,
использующая ЭВМ на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам
потребителей
Автоматизированные системы управления (АСУ) – человеко-машинные системы,
основанные на комплексном использовании экономико-математических методов и
технических средств обработки информации для решения задач управления.
Администратор базы данных (АБД) - человек или группа лиц имеющий полное
представление об одной или нескольких базах данных и контролирующий их проектирование
и использование.
Актуализация данных – обновление базы данных (добавление, удаление или изменение
записей), связанное с развитием науки (появлением новых терминов, старением прежних,
изменением в трактовке смысла термина) или с необходимостью решать новые задачи.
Алгоритм – совокупность правил, определяющих эффективную процедуру решения
любой задачи из некоторого заданного класса задач.
Атрибут – элементарное данное, описывающее свойство сущности. В записи данных
представлен типом элемента данных и может использоваться в качестве первичного ключа
(элемента данных, который однозначно идентифицирует запись), вторичного ключа
(неоднозначно идентифицирует запись) или их составного элемента.
База данных (БД) – именованная совокупность данных, отображающих состояние
объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
Ведение базы данных – деятельность по обновлению и перестройке структуры базы
данных с целью обеспечения ее целостности, сохранности и эффективности использования.
Включающий язык (базовый язык) – язык программирования в СУБД, для которого
строятся расширения, обеспечивающие взаимодействие программы на включающем языке с
системой управления базой данных. Эти расширения получили название языка
манипулирования данными.
Восстановление баз данных – процесс, приводящий в базах данных к восстановлению
данных, поврежденных в результате ошибок персонала, неправильной работы оборудования
или операционной системы.
Время доступа – промежуток времени между выдачей команды, содержащей обращение
к некоторым данным, и фактическим получением данных для обработки.
Время отклика на запрос – промежуток времени между вводом запроса к базе данных
в ЭВМ и завершением обработки запроса с предоставлением результатов.
Время поиска – промежуток времени между началом поиска записи с конкретным
значением или некоторой комбинацией конкретных значений и его окончанием.
Данные – факты и идеи, представленные в формализованном виде, позволяющем
передавать или обрабатывать их при помощи некоторого процесса (и соответствующих
технических средств).
Данных структура в базе данных – представление пользователя о данных, не зависящее
от способа их хранения в базе данных. Совокупность файлов, представляющая модель
некоторой предметной области, составляет базу данных.
Домен (от франц. domaine – владение) 1) область значений некоторого данного; 2)
область значений атрибута в модели данных реляционной.
Доступ к базе данных санкционированный – доступ с установлением процедуры
полномочий пользователя.
Доступ к базе данных удаленный – доступ к базе данных одного или более
пользователей, работающих за удаленным терминалом или на удаленной ЭВМ.
Доступ к данным – предоставление данных пользователю в процессе его работы или
принятие от него порции данных посредством последовательности операций поиска, чтения
или записи.
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Замок защиты – механизм проверки паролей при обращении к базе данных.
Записи поле – наименьшая единица поименованных данных. Может служить для
формирования условий поиска записи, а также для указания ее элементов при чтении или
модификации.
Запрос информационный – обращение к базе данных, содержащее задание на поиск,
чтение в базе данных согласно некоторому условию и выдачу информации пользователю в
требуемом виде, возможно, после некоторой обработки. Составляется на языке запросов.
Защита данных – возможность системы управления базой данных контролировать
правомочность доступа пользователей к определенным порциям хранимых данных и способы
использование этих данных.
Инкапсуляция данных – способ работы с данными в языках программирования, не
требующий знания структуры данных при их использовании; определены лишь процедуры, в
которых они участвуют.
Интеграция баз данных – представление нескольких баз данных как логически единой
базы данных. Позволяет пользователю или прикладной программе применять глобальные
операции, которые транслируются в последовательность эквивалентных опе-раций над
локальными базами данных.
Информационное обеспечение – поддержка процессов управления, технологии,
обучения, научных исследований и др. средствами систем баз данных и знаний.
Информационные системы – системы обработки данных о какой-либо предметной
области со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных.
Информация – (лат. informatio – разъяснение, осведомление) – одно из основных
понятий кибернетики. Первоначально означало сообщение данных, сведений, осведомление и
т.п. Кибернетика вывела понятие информации за пределы человеческой речи и других форм
коммуникации между людьми, связала его с целенаправленными системами любой природы
Ключ базы данных – элемент данных, значение которого используется для поиска
отдельных совокупностей данных (чаще всего записей или сегментов) в базе данных.
Ключ защиты – пароль, позволяющий пользователям обращаться к базе данных.
Ключ поиска – информация в записи, являющаяся признаком, по которому данная
запись может разыскиваться программами поиска, в частности программами, реализующими
индексно-последовательный метод доступа.
Ключ сортировки – элемент данного, определяющий упорядоченность данных
(например, записей в файлах или наборах).
QBE (англ. Query by Example – запрос на примере) – язык запросов к базам данных в
модели данных реляционной и модели данных иерархической.
Манипулирование данными – действия по извлечению или изменению данных в базе
данных.
Модель – физическая система либо математическое описание, отображающие
существенные свойства или характеристики изучаемого объекта, процесса или явления.
Модель данных – фиксированная система понятий и правил для представления
структуры данных, состояния и динамики проблемной области в базах данных.
Модель данных бинарная – представление о проблемной области в виде бинарных
отношений, характеризуемых триадой (объект, атрибут, значение).
Модель данных иерархическая – представление о проблемной области в виде иерархий
или деревьев объектов, когда каждый объект может иметь несколько «подчиненных»
объектов, но только один «старший».
Модель данных инфологическая – формализованное описание информационного
содержания проблемной области независимо от структур баз данных, используемых СУБД.
2
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Модель данных кодасиловская – модель данных сетевая, разработанная рабочей группой по
базам данных при комитете CODASYL (США).
Модель данных реляционная – модель данных, предложенная в 1970 году
американским ученым Е.Ф. Коддом. Основана на представлении данных в виде отношений
между ними, при этом представление этих отношений подвергается нормализации –
пошаговому процессу приведения их к двумерной табличной форме с полным сохранением
информации о них
Модель данных сетевая – представление о проблемной области в виде объектов,
связанных бинарными отношениями «многие-ко-многим», т.е. каждый объект может иметь
несколько «подчиненных» и несколько «старших», благодаря чему сетевая модель может быть
представлена ориентированным графом.
Модель данных «сущность-связь» – представление о проблемной области в виде
объектов (называемых сущностями), между которыми фиксируются связи.
Модель информационная – система данных об объекте, которую формируют в задачах
при системном направлении развития ЭВМ.
Набор данных – представление группового отношения в кодасилов-ской модели
данных.
Независимость данных в базах данных – возможность осуществлять реорганизацию баз
данных (физическая независимость) или их реструктурирование (логическая независимость),
не меняя при этом программ их обработки.
Неизбыточность базы данных – состояние базы данных, при котором в ней не
содержатся дубликаты значений данных и их отношений, или данные, значения которых могут
быть получены как производные значений других данных, также хранимых в базе данных.
Ограничения целостности – совокупность правил и зависимостей в базах данных,
соблюдение которых защищает от занесения в них искаженных данных.
Организация данных – представление данных и управление ими в соответствии с
определенными соглашениями.
Откат в системах управления транзакциями - возврат базы данных и
взаимодействующего с ней процесса к состоянию, которое они имели до начала выполнения
транзакции.
Подсхема данных – определение структуры некоторой части базы данных,
используемой в соответствующей прикладной области.
Представление данных – обобщенная характеристика, выражающая правила
кодирования элементов и образование конструкций данных на конкретном уровне
рассмотрения в вычислительной системе или базе данных.
Проектирование баз данных – разработка схемы данных для некоторой проблемной
области. Цель проектирования – получение баз данных, позволяющих эффективно решать
соответствующие задачи.
Редактирование данных – преобразование формы представления данных к виду,
удобному для использования. Обычно редактирование данных осуществляется при выдаче
данных на печать.
Реляционная алгебра (от лат. relatio - отнесение, перенесение) – алгебра отношений,
принятая в реляционной модели данных как один из уровней языка манипулирования
данными.
Реляционно полный язык – язык манипулирования данными, средства которого
позволяют выразить любую операцию реляци-онной алгебры.
Реорганизация данных – процесс изменения концептуальной, логической или
физической структуры данных. Логическую реорганизацию данных принять называть
реструктуризацией, физическую – реформатированием данных.
3
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Сегмент данных – единица данных, участвующая в обмене между прикладными
программами и базами данных.
Система баз данных – совокупность общесистемного и прикладного программного
обеспечения, баз данных, операционной системы и технических средств вычислительной
техники.
Система управления базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных
средств, предназначенных для создания, ведения и конкурентного использования базы данных
многими пользователями.
Система управления транзакциями – программных комплекс, управляющий
последовательностью выполнения в информационно-вычислительной системе элементарных
работ (транзакций) над базой данных.
SQL, SEQUEL (от англ. Structured English Query Language – структурный английский
язык запросов) – язык запросов, базирующийся на реляционной алгебре. Разработан в начале
70-х гг. в США.
Совместимость базы данных – свойство, характеризующее способность базы данных к
интеграции баз данных.
Справочник данных – совокупность программных и организационных средств СУБД,
обеспечивающая возможность получения справок по определению и смыслу данных.
Структура хранения базы данных – представление структур данных на физических
носителях информации.
Сущность – элемент модели предметной области, означающий объект, предмет, понятие
и т.п.
Схема данных – определение структуры данных, хранящихся и используемых в базе
данных.
Транзакция – единица работы в СУБД.
Указатель в программировании – элемент данных, указывающий расположение
некоторого данного.
Файл (англ, file – досье, картотека) в языках программирования – рассматриваемая как
единое целое совокупность однотипных по структуре и способу использования записей,
относящихся к определенному этапу управленческих работ.
Целостность данных в базах данных – автоматически обеспечиваемая защита данных
от отказов оборудования или воздействия отдельных процессов взаимодействия
пользователей с базой данных, приводящих к случайному или преднамеренному разрушению
данных.
Язык запросов – совокупность языковых средств, позволяющих удовлетворить
информационные потребности пользователей баз данных без дополнительного
программирования. Одним из примеров языка запросов является язык QBE.
Язык манипулирования данными (ЯМД) – совокупность языковых средств для
организации доступа к данным в некоторой модели данных и в соответствующих ей СУБД.
Язык определения данных (ЯОД) – формальный закон, используемый в некоторой
модели данных для определения структуры баз данных.
4
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Тезисы лекций по темам учебной дисциплины
Лекция №1. Введение. Понятие информационной системы, информационное
обеспечение
Цель лекции: Изучить основные понятия и определения, используемые в
информационных системах, а так же дать определение, что такое базы данных и отметить
особенности организации данных в БД.
Ключевые слова: Информационные системы, данные, информационное обеспечение,
автоматизированная информационная система (АИС), система управления базами данных
(СУБД).
Вопросы:
1. Что такое информация и информационные системы, информационное обеспечение?
2. Перечислите классификацию информационных систем по ряду признаков
3. В чем особенность организации данных в БД по сравнению с файловыми системами?
4. Сформулируйте требование к БД со стороны внешних пользователей.
5. Когда употребляется инфологический и даталогический аспекты?
Информационные системы – системы обработки данных о какой-либо предметной области
со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных.
Данные - информация (факты и идеи), представленная в формализованном виде,
позволяющем передавать или обрабатывать ее при помощи некоторого процесса (и
соответствующих технических средств). Все многообразие информационных систем можно
классифицировать по ряду признаков. По средствам выполнения информационной задачи
различают информационные системы ручные, механизированные и автоматизированные; по
выполняемой функции – информационно-поисковые, управляющие, моделирующие,
обучающие, экзаменующие и др.; по области применения – медицинские, финансовые,
лингвистические и др.
Автоматизированная информационная система (АИС) – информационная система,
использующая ЭВМ на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам
пользователей. Представляя собой развитие информационно-поисковых систем,
обеспечивающих выполнение информационного поиска с помощью прикладных программ,
АИС характеризуется преимуществами системного направления развития ЭВМ:
многофункциональностью, т.е. способностью решать разнообразные задачи; одноразовостью
подготовки и ввода данных; независимостью процесса сбора и обновления (актуализации)
данных от процесса их использования прикладными программами; независимостью
прикладных программ от физической организации базы данных; развитыми средствами
лингвистического обеспечения. Понятие базы данных. База данных (БД) - именованная
совокупность данных, отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой
предметной области. Организуется так, что данные собираются однажды и централизованно
хранятся (и модифицируются) в виде, доступном всем специалистам или системам
программирования, которые могут их использовать. Можно четко сформулировать
требования к БД со стороны внешних пользователей. База данных должна:
1) удовлетворять актуальным информационным потребностям пользователей, обеспечивать
возможность хранения и модификации больших объемов многоаспектной информации;
2) обеспечивать заданный уровень достоверности хранимой информации и ее
непротиворечивость;
3) обеспечивать доступ к данным только пользователей с соответствующими полномочиями;
4) обеспечить возможность поиска информации по произвольной группе признаков;
5) удовлетворять заданным требованиям производительности при обработке запросов;
6) иметь возможность реорганизации и расширения при изменении границ предметной
области;
7) обеспечивать выдачу информации пользователям в различной форме;
8) обеспечивать простоту и удобство обращения внешних пользователей за информацией;
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
9) обеспечивать возможность одновременного обслуживания большого числа внешних
пользователей.
Соответственно двум понятиям – «информация» и «данные» – в базах данных различают
два аспекта рассмотрения вопросов: инфологический и даталогический.
Инфологических аспект употребляется при рассмотрении вопросов, связанных со
смысловым содержанием данных независимо от способов их представления в памяти системы.
Даталогический аспект употребляется при рассмотрении вопросов представления данных в
памяти информационной системы.
Данные соответствуют зарегистрированным фактам об объектах реального мира. Чтобы в
дальнейшем использовать эти данные, требуется их смысловое содержание – семантика
данных. Поэтому в информационной системе должны быть сформулированы правила
смысловой интерпретации данных. Основное средство представления семантики данных –
естественный язык.
Выводы: В широком смысле под информацией понимают любые сведения о каком-либо
событии, сущности, процессе и т.п., являющиеся объектом некоторых операций:
восприятия, передачи, преобразования, хранения или использования. Таким образом,
информационные системы служат информационному обеспечению различных видов
деятельности человека. Логично будет уточнить понятие информационного обеспечения на
современном этапе развития информационных технологий.
Информационное обеспечение – поддержка процессов управления, технологии, обучения,
научных исследований и др. средствами систем баз данных и знаний. Качество
информационного обеспечения гарантируется за счет концентрации информации в базах
данных, повышения интеллектуального уровня информационных систем средствами баз
знаний. Информационное обеспечение повышает производительность труда в десятки раз,
изменяет характер многих видов информационной и трудовой деятельности.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №2-3. Понятие системы управления базами данных
Цель лекции: Изучить функционирование БД и обобщенная архитектура СУБД.
Ключевые слова: система управления базами данных (СУБД), уровень абстракции,
процессор запросов, контроллер базы данных, компилятор языка DDL, контроллер словаря,
контроллер транзакций.
Вопросы:
1. Дать определение СУБД и отметить основную особенность СУБД.
2. Перечислите преимущества централизованного управления данными по сравнению с
файловыми системами.
3. В чем заключается основной интерес применения СУБД?
4. Какие три уровня выделяют в архитектуре современных СУБД?
5. Перечислите основные программные компоненты СУБД.
Функционирование БД обеспечивается совокупностью языковых и программных средств,
называемых системой управления базами данных (СУБД).
Система управления базами данных – совокупность языковых и программных средств,
предназначенных для создания, ведения и конкурентного использования базы данных
многими пользователями .
Основная особенность СУБД – это наличие процедур для ввода и хранения не только самих
данных, но и описаний их структуры. Файлы, снабженные описанием хранимых в них данных
и находящиеся под управлением СУБД, называются в свою очередь базами данных.
2
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Концепция централизованного управления данными имеет ряд неоспоримых преимуществ по
сравнению с файловыми системами:
1. Минимальная избыточность хранимых данных.
2. Непротиворечивость хранимых данных.
3. Многоаспектное использование данных.
4. Комплексная оптимизация.
5. Возможность стандартизации представления и обмена данными.
6. Возможность обеспечения санкционированного доступа к данным.
Но, предоставляя весомые преимущества, централизованное управление данными
предъявляет к СУБД требование независимости данных от использующих их прикладных
программ. Основной интерес применения СУБД заключается в том, чтобы предложить
пользователям (или прикладным процессам) абстрактное представление данных, скрыв
особенности хранения и управления ими. СУБД должна предоставлять доступ к данным
посредством прикладных программ любым пользователям, включая и тех, которые
практически не имеют представления о:
- физическом размещении в памяти данных и их описаний;
- механизмах поиска запрашиваемых данных;
- проблемах, возникающих при одновременном запросе одних и тех же данных многими
пользователями (прикладными программами);
- способах обеспечения защиты данных от некорректных обновлений и (или)
несанкционированного доступа;
- поддержании баз данных в актуальном состоянии и множестве других функций
При выполнении основных из этих функций СУБД должна использовать различные
описания данных. Очевидно, что в таких описаниях обязательно должны быть учтены:
сущности интересующей предметной области; атрибуты, характеризующие неотъемлемые
свойства каждой сущности; связи, ассоциирующие выделенные сущности. С самых общих
позиций, в архитектуре современных СУБД выделяют три уровня абстракции, т.е. три уровня
описания элементов хранимых данных - внешний, концептуальный и внутренний уровни. Эти
уровни составляют трехуровневую архитектуру.
Внешний уровень – представление базы данных с точки зрения конкретных пользователей.
Концептуальный уровень – обобщающее представление базы данных, описывающее то,
какие данные хранятся в БД, а также связи, существующие между ними.
Внутренний уровень – физическое представление базы данных, описывающее методы их
хранения в вычислительной системе.
Выводы: Создание и применение СУБД призвано к максимальному удовлетворению
требований, предъявляемых к эффективным базам данных. Это приводит к необходимости
решения вопроса централизованного управления данными. Современные СУБД реализуют
централизованное управление данными и, кроме того, обеспечивают: а) определение данных,
подлежащих хранению в БД (определение логических свойств данных, соответствующих
представлениям пользователя и называемых структурами данных в БД, а также физическая
организация
хранения
данных,
называемая
структурами
хранения
БД);
б) первоначальную загрузку данных в БД – так называемое создание БД; в) обновление данных;
г) доступ к данным по различным запросам пользователя, отбор и извлечение некоторой
части БД, редактирование извлеченных данных и выдачу их пользователю. Перечисленные
действия принято называть процессом получения справок из БД. Специальные средства
СУБД обеспечивают секретность данных, т.е. защиту данных от неправомочного
воздействия, и целостность данных – защиту от непредсказуемого взаимодействия
3
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
конкурирующих процессов, приводящих к случайному или преднамеренному разрушению
данных, а также от отказов оборудования.
Для воплощения базы данных на физическом уровне помимо перечисленных выше модулей
нужны некоторые другие структуры данных. К ним относятся файлы данных и индексов, а
также системный каталог.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №4. Достоинства и недостатки СУБД
Цель лекции: Изучить достоинства и недостатки СУБД.
Ключевые слова: система
управления базами данных (СУБД), контроль за
избыточностью данных, непротиворечивость данных, поддержка целостности данных,
повышенная безопасность.
Вопросы:
1. Перечислите достоинства СУБД.
2. Контроль за избыточностью данных.
3. Совместное использование данных.
4. Поддержка целостности данных.
5. Перечислите недостатки СУБД.
СУБД призваны решить недостатки файловых систем, но при этом имеют и ряд
специфических недостатков. Достоинства СУБД:
- Контроль за избыточностью данных.
- Непротиворечивость данных.
- Больше полезной информации при том же объеме хранимых данных.
- Совместное использование данных.
- Поддержка целостности данных.
- Повышенная безопасность.
- Применение стандартов.
- Повышение эффективности с ростом масштабов системы.
- Возможность нахождения компромисса при противоречивых требованиях.
- Повышение доступности данных.
- Улучшение показателей производительности.
- Упрощение сопровождения системы за счет независимости данных.
- Улучшенное управление параллельностью.
- Развитые службы резервного копирования и восстановления.
Недостатки СУБД
- Сложность.
- Размер.
- Стоимость.
- Дополнительные затраты на аппаратное обеспечение.
- Затраты на преобразование.
- Производительность.
- Серьезные последствия при выходе системы из строя.
Контроль за избыточностью данных. Традиционные файловые системы неэкономно
расходуют внешнюю память, сохраняя одни и те же данные с нескольких файлах. При
использовании базы данных предпринимается попытка исключить избыточность данных за
счет интеграции информации файлов.
Непротиворечивость данных. Устранение избыточности данных или контроль над ней
позволяют сократить риск возникновения противоречивых состояний.
4
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Больше полезной информации при том же объеме хранимых данных. Благодаря интеграции
рабочих данных организации на основе тех же данных можно получать дополнительную
информацию.
Совместное использование данных. Файлы обычно принадлежат отдельным лицам или
отделам, которые используют их в своей работе. База данных принадлежит всей организации
в целом и может совместно использоваться всеми зарегистрированными пользователями. При
такой организации работы большее количество пользователей может работать с большим
объемом данных.
Поддержка целостности данных. Целостность базы данных означает корректность и
непротиворечивость Повышенная безопасность. Безопасность базы данных заключается в
защите базы данных от несанкционированного доступа со стороны пользователей.
Применение стандартов. Интеграция позволяет АБД определять и применять
необходимые стандарты. Повышение эффективности с ростом масштабов системы.
Комбинируя все рабочие данные организации в одной базе данных и создавая набор
приложений, которые работают с одним источником данных, можно добиться существенной
экономии средств.
Выводы: реально полностью избыточность информации в базах данных не исключается, а
лишь контролируется ее степень. Целостность обычно описывается с помощью
ограничений, т.е. правил поддержки непротиворечивости, которые не должны нарушаться
в базе данных. Ограничения можно применять внутри одной записи или к связям между
записями. Без привлечения соответствующих мер безопасности интегрированные данные
становятся более уязвимыми, чем данные в файловой системе. Однако интеграция позволяет
АБД определить требуемую систему безопасности базы данных, а СУБД привести ее в
действие. Централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Поскольку работа всех
пользователей и приложений зависит от готовности к работе СУБД, выход из строя одного
из ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.
Обычно файловая система создается для некоторых специализированных приложений» а
потому ее производительность может быть высока. Однако СУБД предназначены для
решения общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений, что замедляет работу
системы.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №5. Архитектура многопользовательских СУБД
Цель лекции: Изучить различные типовые архитектурные решения, используемые
при реализации многопользовательских СУБД, а именно схемы обычной телеобработки,
файловый сервер и технология «клиент/сервер».
Ключевые слова: Телеобработка, терминал, файловый сервер.
Вопросы:
1. Что такое телеобработка и в чем заключается недостаток такой архитектуры?
2. Архитектура с использованием файлового сервера.
3. Технология «клиент/сервер».
4. Как функционирует файловый сервер?
5. Что влияет на производительность системы?
Традиционной архитектурой многопользовательских систем раньше считалась схема,
получившая название «телеобработки», при которой один компьютер с единственным
процессором был соединен с несколькими терминалами. При этом вся обработка выполнялась
в рамках единственного компьютера, а присоединенные к нему пользовательские терминалы
5
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
были типичными «неинтеллектуальными» устройствами, не способными функционировать
самостоятельно. С центральным процессором терминалы были связаны с помощью кабелей,
по которым они посылали сообщения пользовательским приложениям (через подсистему
управления обменом данными операционной системы).В свою очередь, пользовательские
приложения обращались к необходимым службам СУБД. Таким же образом сообщения
возвращались назад на пользовательский терминал. Недостатком является то, что при такой
архитектуре основная и чрезвычайно большая нагрузка возлагалась на центральный
компьютер, который должен был выполнять не только действия прикладных программ и
СУБД, но и значительную работу по обслуживанию терминалов (например, форматирование
данных, выводимых на экраны терминалов).
В среде файлового сервера обработка данных распределена в сети, обычно представляющей
собой локальную вычислительную сеть (ЛВС). Файловый сервер содержит файлы,
необходимые для работы приложений и самой СУБД. Однако пользовательские приложения
и сама СУБД размещены и функционируют на отдельных рабочих станциях, и обращаются к
файловому серверу только по мере необходимости получения доступа к нужным им файлам.
Таким образом, файловый сервер функционирует просто как совместно используемый
жесткий диск. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы файловому серверу по
всем необходимым ей данным, которые хранятся на диске файл-сервера. Такой подход
характеризуется значительным сетевым трафиком, что может привести к снижению
производительности всей системы в целом.
Технология «клиент/сервер» была разработана с целью устранения недостатков,
имеющихся в первых двух подходах. «Клиент/сервер» означает такой способ взаимодействия
программных компонентов, при котором они образуют единую систему; Как видно из самого
названия, существует некий клиентский процесс, требующий определенных ресурсов, а также
серверный процесс, который эти ресурсы предоставляет. При этом совсем необязательно,
чтобы они находились на одном и том же компьютере.
Выводы: Архитектура с использованием файлового сервера обладает следующими
основными недостатками: большой объем сетевого трафика; на каждой рабочей станции
должна находиться полная копия СУБД; управление параллельностью, восстановлением и
целостностью усложняется, поскольку доступ к одним и тем же файлам могут
осуществлять сразу несколько экземпляров СУБД. Архитектура с типом «клиент/сервер»
обладает следующими преимуществами: обеспечивается более широкий доступ к
существующим базам данных; повышается общая производительность системы. Поскольку
клиенты и сервер находятся на разных компьютерах, их процессоры способны выполнять
приложения параллельно; стоимость аппаратного обеспечения снижается. Достаточно
мощный компьютер с большим устройством хранения нужен только серверу – для хранения
и управления базой данных; сокращаются коммуникационные расходы. Приложения
выполняют часть операций на клиентских компьютерах и посылают через сеть только
запросы к базе данных, что позволяет существенно сократить объем пересылаемых по сети
данных; повышается уровень непротиворечивости данных. Сервер может самостоятельно
управлять проверкой целостности данных, поскольку все ограничения определяются и
проверяются только в одном месте. При этом каждому приложению не придется выполнять
собственную проверку; эта архитектура весьма естественно отображается на
архитектуру открытых систем.
Некоторые разработчики баз данных использовали эту архитектуру для организации
средств работы с распределенными базами данных, т.е. с набором нескольких баз данных,
логически связанных и распределенных в компьютерной сети» Однако, несмотря на то, что
6
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
архитектура «клиент/сервер» вполне может быть использована для организации
распределенной СУБД, сама по себе она не образует распределенную СУБД.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №6. Понятие независимости данных
Цель лекции: Изучить различные модели данных, определяющих структуру СУБД,
категории пользователей базой данных.
Ключевые слова: пользователь базы данных, администрирование.
Вопросы:
1. Типы независимости данных?
2. Категории пользователей базой данных?
3. Функции администратора базы данных?
4. Задачи администрирования данных?
5. Основные задачи администратора БД при наличии АД?
Трехуровневая архитектура позволяет обеспечить независимость хранимых данных от
использующих их программ и пользователей, АБД может при необходимости переписать
хранимые данные на другие носители информации и (или) реорганизовать их физическую
структуру, изменив лишь физическую модель (внутреннюю схему) данных. АБД может
подключить к системе любое число новых пользователей (новых приложений), дополнив, если
надо, даталогическую модель (концептуальную схему). Указанные изменения физической и
даталогической моделей не будут замечены существующими пользователями системы
(окажутся «прозрачными» для них), так же как не будут замечены и новые пользователи.
Следовательно, независимость данных обеспечивает возможность развития системы баз
данных без разрушения существующих приложений.
Таким образом, различают два типа независимости данных – логическую и физическую.
Логическая независимость данных – полная защищенность внешних схем
(инфологической модели) от изменений, вносимых в концептуальную схему (даталогическую
модель).
Физическая независимость данных – полная защищенность концептуальной схемы
(даталогической модели) от изменений, вносимых во внутреннюю схему (физическую
модель).
Общая классификация пользователей БД
Рассмотренные особенности СУБД позволяют создавать базы данных для обеспечения
информационных потребностей пользователей. Одним из аспектов этой задачи является
разработка системы, ориентированной на эффективное обслуживание запросов
пользователей. Исходя из этого, целесообразно проанализировать типы и виды
предъявляемых к БД запросов.
Постоянные пользователи – такие, которые регулярно пользуются услугами БД и для
которых можно заранее спрогнозировать типы запросов, определяющие круг их интересов.
Постоянные пользователи могут обращаться к БД и с произвольными по содержанию
запросами. Предварительное определение тематики запросов существенно помогает
организовать эффективную обработку запросов.
Разовые пользователи – те, которые не имеют постоянных запросов, но могут обращаться
к системе с произвольными по содержанию запросами.
При разделении пользователей БД по уровню компетенции речь идет о защите
определенной части данных от тех пользователей, которые по различным причинам не
должны иметь возможность их получения или изменения. Следовательно, в архитектуре
7
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
СУБД должны быть предусмотрены специальные средства для обеспечения
санкционированного доступа пользователей к данным.
Пользователи-задачи обращаются к базе данных с регламентированными по форме и
содержанию запросами. Выдаваемая им информация соответствующим образом
обрабатывается и компонуется на основании принятых в системе формальных правил и
соглашений.
Пользователи-люди обращаются к БД с произвольными либо с регламентированными по
содержанию запросами. Выдаваемая им информация должна иметь удобную для человека
форму представления: в виде текста на естественном языке, таблиц с пояснениями, графиков
и т.п.
Пользователи – прикладные программисты – особая категория, которая выполняет работы
по программированию функциональных задач.
Пользователи-непрограммисты – наиболее многочисленная группа лиц, для
удовлетворения информационных потребностей которых создается база данных. Поэтому
таких пользователей часто называют конечными пользователями. Это специалисты в своей
области деятельности, которые обычно не имеют специальной подготовки по
программированию.
Особо следует рассмотреть задачи и функции, выполняемые администратором базы
данных.
Администратор базы данных – человек (или группа лиц), имеющий полное
представление об одной или нескольких базах данных и контролирующий их проектирование
и использование. Отвечает за состояние базы данных в организации (учреждении) на
протяжении ее жизненного цикла. Функциями АБД являются:
 решение вопросов организации данных об объектах предметной области и установлении
связей между этими данными с целью объединения информации о различных объектах;
согласование представлений пользователей;
 координация всех действий по проектированию, реализации и ведению БД; учет
перспективных и текущих требований пользователей;
 решение вопросов, связанных с расширением БД в связи с изменением границ
предметной области;
 разработка и реализация мер по обеспечению защиты данных от некомпетентного
использования, от сбоев технических средств, по обеспечению секретности
определенной части данных и разграничению доступа к данным;
 выполнение работ по ведению словаря данных; контроль неизбыточности и
непротиворечивости данных, их достоверности;
 обеспечение заданной производительности БД, чтобы обработка запросов выполнялась
за приемлемое время;
 изменение при необходимости методов хранения данных, путей доступа к ним, связей
между данными, форматов данных; определение степени влияния изменений на всю БД;
 координация вопросов технического обеспечения системы аппаратными средствами
исходя из требований, предъявляемых БД к оборудованию;
 координация работы системных программистов, разрабатывающих дополнительное
программное обеспечение для улучшения эксплуатационных характеристик системы;
 координация работы прикладных программистов, разрабатывающих новые пакеты
программ и выполнение их проверки и включение в состав программного обеспечения
системы.
Таким образом, при реализации достаточно сложных проектов, группа АБД может
включать ряд специалистов.
8
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
В некоторых очень сложных предметных областях функции администрирования
автоматизированной информационной системы могут быть распределены между
администратором данных (АД) и администраторам базы данных (АБД).
При таком делении функций администрирования к задачам администрирования данных
относятся следующие.
 Разработка стратегии построения информационной системы.
 Предварительная оценка осуществимости и планирование процесса создания базы
данных.
 Разработка корпоративной модели данных.
 Определение требований организации к используемым данным.
 Определение стандартов сбора данных и выбор формата их представления.
 Оценка объемов данных и вероятности их роста.
 Определение способов и интенсивности использования данных.
 Определение правил доступа к данным и мер безопасности соответствующих правовым
нормам и внутренним требованиям организации.
 Концептуальное проектирование базы данных.
 Взаимодействие с АБД и разработчиками приложений.
 Обучение пользователей существующим стандартам обработки данных и юридической
ответственности за их некорректное применение.
 Постоянная модернизация используемых информационных систем и технологий.
 Обеспечение полноты всей требуемой документации.
 Поддержка словаря данных.
 Взаимодействие с конечными пользователями для определения новых требований и
разрешения проблем, связанных с доступом к данным и недостаточной
производительностью их обработки.
Деятельность АДБ по сравнению с АД является в большей мере технической. Основные
задачи администратора БД при наличии АД следующие.
 Оценка и выбор целевой СУБД.
 Логическое и физическое проектирование базы данных.
 Реализация физического проекта базы данных в среде целевой СУБД.
 Определение требований защиты и поддержки целостности данных.
 Взаимодействие с разработчиками приложений баз данных.
 Разработка стратегии тестирования.
 Обучение пользователей.
 Ответственность за сдачу в эксплуатацию готового приложения базы данных.
 Контроль текущей производительности системы и соответствующая настройка базы
данных.
 Регулярное резервное копирование.
 Разработка требуемых механизмов и процедур восстановления.
 Обеспечение полноты используемой документации, включая материалы, разработанные
внутри организации.
 Поддержка актуальности используемого программного и аппаратного обеспечения,
включая заказ и установку пакетов обновлений в случае необходимости.

Выводы: Структура СУБД определяется используемой моделью данных. В этом смысле
для СУБД являются обязательными следующие функции: а) трансляция схемы, определяющей
структуру хранимых данных, в некоторое внутреннее представление, используемое СУБД
при дальнейшей работе с данными (схема обычно составляется администратором базы
данных на основании требований предполагаемых пользователей и записывается на языке
9
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
определения данных, принятом в СУБД); б) загрузка данных в базу данных (создание БД),
сопровождаемая максимально возможной проверкой их правильности; в) реализация
запросов пользователей (формулируемых на специальном языке, принятом в данной СУБД) на
отбор и извлечение некоторой части базы: данных по задаваемым ими критериям отбора;
этот процесс может сопровождаться некоторыми процедурами редактирования и
обработки отобранной информации; г) обновление некоторых частей базы данных без
изменения структуры данных; критерии определения обновляемой части обычно аналогичны
критериям отбора данных и задаются пользователем.
Результаты сравнительного анализа задач администрирования данных и
администрирования базы данных показывают, что работа АД является в большей степени
управленческой, а работа АБД – технической.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №7. Средства администрирования баз данных
Цель лекции: Рассматриваются средства администрирования баз данных и их
назначения.
Ключевые слова: язык определения данных, язык манипулирования данными, словарь
данных.
Вопросы:
1. Основные средства администрирования?
2. Язык определения данных?
3. Язык манипулирования данными?
4. Системный каталог?
5. Какие сведения хранятся в системном каталоге?
Учитывая сложность и важность функций АБД, легко предположить, что для их успешного
выполнения, у администратора должны быть специальные средства администрирования.
К основным из таких средств администрирования можно отнести:
1) язык определения данных;
2) язык манипулирования данными;
3) словарь данных (системный каталог).
Вкратце остановимся на назначении перечисленных средств.
Для работы с данными в СУБД предусмотрен внутренний язык, состоящий из двух частей:
языка определения данных (Data Definition Language – DDL) и языка манипулирования
данными (Data Manipulation Language – DML).
Язык определения данных (ЯОД, DDL) - формальный закон, используемый в некоторой
модели данных для определения структуры, баз данных.
Результат компиляции операторов ЯОД – набор таблиц» хранимых в особых файлах,
называемых словарями данных или системными каталогами.
Посредством ЯОД обычно определяются подразделения данных, типовые структуры и
правила их композиции, присваиваются имена данным, определяются типы элементов данных
посредством задания присущих им свойств, учреждаются ключи базы данных, а также
определяются отношения между данными, упорядоченность данных внутри их
совокупностей, правила проверки достоверности данных и замки защиты от неправомочного
использования их.
Обычно в ЯОД не определяются техника запоминания или поиска данных на физических
носителях и другие особенности их физической организации, что обусловлено одной из
основных концепций базы данных – независимостью логической структуры данных от
физических особенностей их хранения.
10
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
ЯОД обычно полностью независим от языка манипулирования данными. Следовательно,
определение данных в базах данных независимо от программ обработки, что является второй
важной концепцией использования баз данных.
Язык манипулирования данными (ЯМД, DML) – совокупность языковых средств для
организации доступа к данным в некоторой модели данных и в соответствующих ей СУБД.
Может выступать в роли языка запросов, прямо обеспечивающего информационное
обслуживание пользователей баз данных, или быть расширением некоторого языка
программирования, называемого базовым (включающим) языком, с конструкциями и
понятиями которого ЯМД должен быть согласован. Операторы ЯМД позволяют извлекать
данные из баз данных, создавать или модифицировать последние.
К основным операциям манипулирования данными относятся:
 вставка в БД новых сведений;
 модификация сведений, хранимых в БД;
 извлечение сведений, содержащихся в БД;
 удаление сведений на БД.
ЯМД отличаются базовыми конструкциями манипулирования данными. Отличают два их
типа:
а) процедурные ЯМД;
б) непроцедурные (декларативные) ЯМД.
С помощью, процедурного языка пользователь (программист) указывает на то, кол; можно
получить необходимые данные из определенного набора данных. Т.е. пользователь должен
определить все операции доступа К данным, чтобы получить результат. При этом
предполагается знание пользователем деталей внутренней , организации структур данных в
БД.
С помощью непроцедурных языков пользователь указывает какие данные ему нужны, без
определения способа их получения. Данный подход освобождает пользователя от
необходимости знать подробности внутренней организации БД. Работа пользователя обретает
некоторую независимость от данных.
В общем случае язык запросов – часть ЯМД, высокоуровневый узкоспециализированный
язык, предназначенный для удовлетворения различных требований по выборке данных из БД.
СУБД должна иметь доступный конечным пользователям каталог, в котором хранится
описание элементов данных.
Словарь данных (системный каталог) – специальная система в составе БД, содержащая
информацию обо всех ресурсах системы.
В словаре данных (системном каталоге) интегрированы метаданные – данные об объектах
базы данных, позволяющие упростить способ доступа к ним и управление ими. Перед
доступом к реальным данным СУБД обращается к системному каталогу.
Ключевой особенностью архитектуры ANSI/SPARC является наличие интегрированного
системного каталога с данными о схемах, пользователях, приложениях и т.д. Предполагается,
что каталог доступен как пользователям, так и функциям СУБД. В зависимости от типа
используемой СУБД количество информации и способ ее применения могут варьироваться.
Обычно в системном каталоге хранятся следующие сведения:
 имена, типы и размеры элементов данных;
 имена связей;
 накладываемые на данные ограничения поддержки целостности;
 имена зарегистрированных пользователей, которым предоставлено право доступа к
данным;
 внешняя, концептуальная и внутренняя схемы и , отображения между ними;
 статистические данные, например частота транзакций и счетчики обращений к объектам
11
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
базы данных.
Системный каталог позволяет достичь определенных преимуществ, перечисленных ниже.
 Информация о данных может быть централизованно собрана и сохранена, что позволит
контролировать доступ к этим данным, как и к любому другому ресурсу.
 Можно определить смысл данных, что поможет другим пользователям понять их
предназначение.
 Упрощается сообщение, так как сохраняются точные определения смысла данных. В
системном каталоге также могут быть указаны один или несколько пользователей,
которые являются владельцами данных или обладают правом доступа к ним.
 Благодаря централизованному хранению избыточность и противоречивость описания
отдельных элементов данных могут быть легко обнаружены.
 Внесенные в базу данных изменения могут быть запротоколированы.
 Последствия любых изменений могут быть определены еще до их внесения, поскольку
в системном каталоге зафиксированы все существующие элементы данных,
установленные между ними связи, а также все их пользователи.
 Меры обеспечения безопасности могут быть дополнительно усилены.
 Появляются новые возможности организации поддержки целостности данных.
 Может выполняться аудит сохраняемой информации.
Системный каталог СУБД является одним из фундаментальных компонентов системы.
Многие перечисленные программные компоненты строятся на использовании данных,
хранящихся в системном каталоге. Например, модуль контроля прав доступа использует
системный каталог для проверки наличия у пользователя полномочий, необходимых для
выполнения запрошенных им операций. Для проведения подобной проверки системный
каталог должен включать следующие компоненты:
 имена пользователей, для которых разрешен доступ к базе данных;
 имена элементов данных в базе данных;
 элементы данных, к которым каждый пользователь имеет право доступа, и разрешенные
типы доступа к ним – для вставки, обновления, удаления или чтения.
Другим примером могут служить средства проверки целостности данных, которые
используют системный каталог для проверки того, удовлетворяет ли запрошенная операция
всем установленным ограничениям поддержки целостности данных. Для выполнения этой
проверки в системном каталоге должны храниться такие сведения:
 имена элементов данных из базы данных;
 типы и размеры элементов данных;
 ограничения, установленные для каждого из элементов данных.
Выводы: язык определения данных и язык манипулирования данными еще называются
подъязыками данных, т.к. в них отсутствуют конструкции для выполнения всех
вычислительных операций, обычно используемых в языках программирования высокого
уровня. Во многих СУБД предусмотрена возможность внедрения операторов подъязыка
данных в программы на языках высокого уровня. В этом случае язык высокого уровня принято
называть базовым или включающим языком.
Термин «словарь данных» часто используется для программного обеспечения более общего
типа, чем просто каталог СУБД. Система словаря данных может быть либо пассивной, либо
активной. Активная система всегда согласуется со структурой базы данных, поскольку она
автоматически поддерживается этой системой. Пассивная система может
противоречить состоянию базы данных из-за инициируемых пользователями изменений. Если
словарь данных является частью базы данных, то он называется интегрированным словарем
данных. Изолированный словарь данных обладает своей собственной специализированной
12
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
СУБД. Его предпочтительно использовать на начальных этапах проектирования базы
данных для некоторой организации, когда требуется отложить на какое-то время привязку
к конкретной СУБД. Однако недостаток этого подхода заключается в том, что после
выбора СУБД и воплощения базы данных изолированный словарь данных значительно труднее
поддерживать в согласии с состоянием базы данных.
Эту проблему можно было бы свести к минимуму, если преобразовать использовавшийся
при проектировании словарь данных непосредственно в каталог СУБД.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №8. Жизненный цикл информационной системы
Цель лекции: обзор жизненного цикла автоматизированных информационных
систем, проектирование эффективных баз данных.
Ключевые слова: компоненты информационной системы, цикл ИС
Вопросы:
1. Компоненты типичной автоматизированной информационной системы?
2. Этапы жизненного цикла ИС?
3. Какие действия выполняются на этапах: планирования, определение требований к
системе, сбор и анализ требований пользователей?
4. Какие действия выполняются на этапах: проектирование базы данных, выбор целевой
СУБД, разработка приложений?
5. Какие действия выполняются на этапах: реализация, конвертирование, тестирование,
эксплуатация и сопровождение?
Рассмотрение вопросов проектирования эффективных баз данных целесообразно начать с
обзора жизненного цикла автоматизированных информационных систем.
Типичная автоматизированная информационная система включает следующие
компоненты.
 База данных.
 Программное обеспечение базы данных.
 Прикладное программное обеспечение.
 Аппаратное обеспечение, в том числе устройства хранения.
 Персонал, использующий и разрабатывающий систему.
База данных является фундаментальным компонентом информационной системы, а ее
разработку и использование следует рассматривать с точки зрения самых широких требований
организации. Таким образом, жизненный цикл ИС неотъемлемо связан с жизненным циклом
лежащей в основе базы данных.
Жизненный цикл любой сложной системы и, безусловно, ИС, основанной на базе данных,
обычно состоит из нескольких этапов:
1) планирование;
2) сбор и анализ требований к системе;
3) проектирование системы (в том числе проектирование базы данных);
4) создание прототипа;
5) реализация;
6) тестирование;
7) преобразование;
8) сопровождение.
Учитывая специфику разработки приложения базы данных, можно специфицировать
этапы. Общепризнанным является тот факт, что указанные этапы не являются строго
последовательными, а подразумевают повторы предыдущих этапов с помощью циклов
13
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
обратной связи. Процесс разработки БД является итеративным, предполагает многократные
возвраты и анализ полученных результатов с целью максимально адекватного описания
предметной области.
Вкратце следует остановиться на действиях, выполняемых на каждом из указанных этапов
жизненного цикла приложения базы данных.
Планирование разработки базы данных
Планирование самого эффективного способа реализации этапов жизненного цикла
системы.
Определение требований в системе
Определение диапазона действия и границ приложения базы данных, состава его
пользователей и областей применения.
Сбор и анализ требований пользователей
На этом этапе производится сбор и анализ требований пользователей из всех возможных
областей применения БД.
Проектирование базы данных
Полный цикл разработки включает концептуальное, логическое и физическое
проектирование базы данных.
Выбор целевой СУБД
Выполняется подбор наиболее подходящей СУБД для приложения базы данных.
Разработка приложений
Определение пользовательского интерфейса и прикладных программ, которые используют
и обрабатывают базу данных.
Создание прототипа (необязательно)
Создается рабочая модель приложения базы данных, которая дает возможность
разработчикам и пользователям представить и оценить окончательный вид и способы
функционирования системы.
Реализация
Создание внешнего, концептуального и внутренне-тв-0предеяений базы данных и
прикладных программ.
Конвертирование и загрузка данных (первичное наполнение)
Преобразование и загрузка данных (и прикладных программ) из старой системы в новую.
Тестирование
Приложение базы данных тестируется с целью обнаружения ошибок, а также его проверки
на соответствие всем требованиям, выдвинутым пользователем.
Эксплуатация и сопровождение
База данных считается полностью разработанной и реализованной. Система наблюдается и
поддерживается. При этом по необходимости в приложение вносятся изменения, отвечающие
новым требованиям. Реализация изменений производится посредством повторного
выполнения некоторых вышеперечисленных этапов.
В последующих разделах подробно рассматриваются проблемные вопросы проектирования
баз данных.
Выводы: База данных является фундаментальным компонентом информационной
системы, а ее разработку и использование следует рассматривать с точки зрения самых
широких требований организации. Таким образом, жизненный цикл ИС неотъемлемо связан
с жизненным циклом лежащей в основе базы данных.
Сложность жизненного цикла зависит от сложности рассматриваемой системы, от
количества пользователей, приложений и запросов к базе данных.
14
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №9. Подходы и этапы проектирования баз данных
Цель лекции: рассмотреть основные подходы и этапы проектирования
эффективных баз данных.
Ключевые слова: подход «от реального мира», прикладная БД, предметная БД
Вопросы:
1. Основные уровни абстрагирования в БД?
2. Прикладные БД?
3. Предметные БД?
4. Подход «от реального мира»?
5. Основная цель проектирования БД?
Процесс проектирования БД представляет собой сложный процесс проектирования
отображения:
«Описание предметной области» ↔ «схема внутренней модели базы данных».
Этот процесс представляется последовательностью более простых, обычно итеративных,
процессов проектирования менее сложных отображений между промежуточными моделями
данных, т.е. последовательностью проектирования моделей уровней абстрагирования.
Основные уровни абстрагирования в БД:
 информационный,
 внешний,
 концептуальный,
 внутренний.
В процессе проектирования БД разрабатываются схемы моделей названных уровней,
проверяется возможность отображения объектов одной модели в объекты другой модели.
Только небольшие организации могут обобществить данные в одной полностью
интегрированной базе данных. Чаще всего администратор баз данных (даже если это группа
лиц) практически не в состоянии охватить и осмыслить все информационные требования
сотрудников организации (т.е. будущих пользователей системы).
Если бы в АИС существовал только поток регламентированных запросов и не ожидалось
развитие системы, то можно было бы определить границы ПО и осуществить проектирование
исходя из анализа содержания всей совокупности запросов пользователей – это так
называемый подход к проектированию «от запросов пользователей».
Базы данных, спроектированные по такому подходу, могут объединять все данные,
необходимые для решения одной или нескольких прикладных задач, и обычно называются
прикладными БД.
Наличие потока произвольных по содержанию запросов и развитие автоматизированных
информационных систем во времени не позволяют в полной мере использовать подход от
запросов. В этом случае необходим подход, позволяющий выполнить прогноз смыслового
содержания ожидаемой совокупности произвольных запросов. Таким является подход,
называемый «от реального мира». С помощью экспертов определяются границы предметной
области – состав объектов, их свойства и отношения с учетом развития системы, и затем
проектируется модель. Этот подход базируется на предположении, что произвольные запросы
пользователей соответствуют тематической направленности АИС.
Такие БД объединяют данные, относящиеся к какой-либо предметной области (например,
финансам, обучению, торговле и т.п.) и называются предметными БД (соотносящимся с
предметами организации, а не с ее информационными приложениями).
15
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Подход «от реального мира» предпочтительно использовать в качестве основного, подход
«от запросов пользователей» – для уточнения границ предметной области. Наибольшее
применение он должен получать в период использования АИС, когда при работе
накапливается достаточно информации о содержании произвольных запросов и необходимо
выполнить коррекцию границ ПО и состава элементов информационной модели.
Предметные БД позволяют обеспечить поддержку любых текущих и будущих приложений,
поскольку набор их элементов данных включает в себя наборы элементов данных прикладных
БД. Вследствие этого предметные БД создают основу для обработки неформализованных,
изменяющихся и неизвестных запросов и приложений (приложений, для которых невозможно
заранее определить требования к данным). Такая гибкость и приспосабливаемость позволяет
создавать на основе предметных БД достаточно стабильные информационные системы, т.е.
системы, в которых большинство изменений можно осуществить без вынужденного
переписывания старых приложений.
Основывая же проектирование БД на текущих и предвидимых приложениях, можно
существенно ускорить создание высокоэффективной информационной системы, т.е. системы,
структура которой учитывает наиболее часто встречающиеся пути доступа к данным. Поэтому
прикладное проектирование до сих пор привлекает некоторых разработчиков. Однако по мере
роста числа приложений таких информационных систем быстро увеличивается число
прикладных БД, резко возрастает уровень дублирования данных и повышается стоимость их
ведения. Таким образом, каждый из рассмотренных подходов к проектированию воздействует
на результаты проектирования качественно по-разному.
Основная цель проектирования БД - это сокращение избыточности хранимых данных, а
следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные
операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения
противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Так
называемый, «чистый» проект БД - «Каждый факт в одном месте».
При проектировании базы данных решаются две основных проблемы.
1. Каким образом отобразить объекты предметной области в абстрактные объекты модели
данных, чтобы это отображение не противоречило семантике предметной области и было по
возможности лучшим (эффективным, удобным и т.д.)? Часто эту проблему называют
проблемой логического проектирования баз данных.
2. Как обеспечить эффективность выполнения запросов к базе данных, т.е. каким образом,
имея в виду особенности конкретной СУБД, расположить данные во внешней памяти,
создание каких дополнительных структур (например, индексов) потребовать и т.д.? Эту
проблему называют проблемой физического проектирования баз данных.
Весь сложный процесс создания БД может быть разбит на инфологическое и
даталогическое проектирование. Последнее подразделяется на логическое и физическое
проектирование. В зависимости от этапов проектирования различают: концептуальную
инфологическую модель и концептуальную даталогическую модель, внешнюю
инфологическую модель и внешнюю даталогическую модель.
Задача инфологического моделирования базы данных – получение семантических
(смысловых) моделей, отражающих информационное содержание конкретной ПО. На этом
этапе выполняется восприятие реальной действительности, абстрагирование, изучение и
описание предметной области. Вначале выделяется из воспринимаемой реальности ПО,
определяются ее границы, происходит абстрагирование от несущественных частей для
данного конкретного применения базы данных. В результате этих действий определяются
объекты, их свойства и связи, которые будут существенны для будущих пользователей
системы.
16
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
После этого изучается предметная область, накапливаются знания о ней. Эти знания
представляются в какой-либо языковой системе, обычно это неформализованное описание с
использованием естественного языка, математических формул, диаграмм, связей и т.д.
Выполняется структуризация знаний о предметной области: выделяются и классифицируются
множества составляющих ПО, стандартизуется терминология.
Затем компонуется концептуальная инфологическая модель, основное значение при этом
имеют потребности пользователей. Описывается информация, требуемая каждому
конкретному пользователю, т.е. описываются запросы к БД. Каждый запрос соотносится с
определенным фрагментом предметной области. Формируются описания внешних
инфологических моделей, их взаимная увязка с концептуальной инфологической моделью.
Полученные описания инфологических моделей отражают составляющие (сущности)
предметной области, связи между ними, но эти описания не должны зависеть от методов
представления данных в конкретной СУБД. Концептуальная инфологическая модель призвана
обеспечить прочную и долговременную работу всей системы, выдерживать замену одной
используемой СУБД на другую.
Задача логического этапа проектирования – организация данных, выделенных на
предыдущем этапе проектирования в форму, принятую в выбранной конкретной СУБД.
Иными словами, требуется разработать схему концептуальной модели и схемы внешних
моделей данных о предметной области, пользуясь только теми типами моделей данных и их
особенностями, которые поддерживаются этой СУБД. На этом этапе проектирования обычно
не прорабатываются вопросы, связанные с организацией хранения и доступа к данным на
внутреннем уровне. Но целесообразно уже здесь получить вполне определенные
рекомендации по выбору методов доступа.
Задача физического этапа проектирования – выбор рациональной структуры хранения
данных и методов доступа к ним, исходя из арсенала методов и средств, который
предоставляется разработчику системой управления базами данных.
Выводы: Наличие постоянных и разовых пользователей в автоматизированных
информационных системах, и, следовательно, наличие потока регламентированных и
произвольных по содержанию запросов требуют разработки специальных подходов к
определению границ ПО и проектированию состава элементов информационной модели.
Поэтому информационные системы больших организаций содержат несколько десятков БД,
нередко распределенных между несколькими взаимосвязанными ЭВМ различных
подразделений. (Так в больших городах создается не одна, а несколько овощных баз,
расположенных в разных районах.)
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №10-11. Инфологическое проектирование базы данных
Цель лекции: изучение объектов предметной области, определение их сущности,
атрибутов и связей.
Ключевые слова: требования и критерии, инфологическое проектирование, модель
«сущность-связь», атрибут, сущность, связи.
Вопросы:
1. Критерии оценок эффективности моделей данных?
2. Цель инфологического моделирования?
3. Модель «сущность-связь», основные элементы?
4. Атрибуты и их виды?
5. Связи между сущностями?
17
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Все этапы проектирования БД подразумевают создание моделей данных об интересующей
предметной области. Моделирование данных упрощает понимание смысла элементов данных,
способствует более плодотворному общению пользователей и разработчиков.
Исходя из важности адекватного отображения предметной области, к моделям данных
предъявляют ряд требований, и выдвигают комплекс критериев для оценки их эффективности
(оптимальности) (табл.).
Таблица
Критерий
Пояснение
Структурная достоверность Соответствие способу определения и организации
информации в данной предметной области
Простота
Легкость понимания модели разработчиками и
пользователями информационной системы
Выразительность
Способность представлять отличия между разными типами
данных, связи между данными и ограничения
Отсутствие избыточности
Исключение излишней информации, т.е. любая часть
данных должна быть представлена только в одном месте
Готовность к совместному
Отсутствие принадлежности к какому-то особому
использованию
приложению или технологии
Расширяемость
Способность эволюционировать с целью включения новых
требований с минимальным влиянием на существующих
пользователей
Целостность
Согласованность по способам использования и управления
информацией
Представление в виде
Способность представления ««одели с помощью понятных
диаграмм
широкому кругу пользователей обозначений
Инфологическое (концептуальное) проектирование – процесс создания внешней
(инфологической) модели данных о предметной области, не зависящее от любых физических
аспектов ее представления.
На этом этапе используется информация, объединяющая требования пользователей.
Инфологическое проектирование базы данных не зависит от таких подробностей ее
реализации, как тип выбранной СУБД, набор создаваемых прикладных программ,
используемые языки программирования, тип вычислительной системы и т.п. При разработке
инфологическая модель постоянно подвергается критической оценке, проверке на
соответствие требованиям пользователей, и при необходимости модифицируется. От качества
созданной инфологической модели в определяющей степени зависит эффективность конечной
базы данных.
Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека
способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в
создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить на
доступном широкому кругу пользователей и разработчиков языке. Известны следующие
средства создания внешних моделей:
 семантические сети;
 язык инфологического моделирования;
 ER-диаграммы.
Наибольшую популярность из-за доступности, наглядности и компактности приобрел
подход моделирования «сущность-связь».
Модель «сущность-связь» (Entity-Relationship model) разработана Ченом в 1976 году с
целью упрощения концептуального проектирования баз данных.
Основными элементами этой модели являются:
18
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
 сущности;
 атрибуты;
 связи.
Сущность представляет собой различимое множество объектов {экземпляров сущности)
реального мира с одинаковым набором атрибутов.
Сущность идентифицируется именем и списком свойств (атрибутов). База данных о
сколько-нибудь значительной предметной области содержит много (несколько) сущностей.
Каждый экземпляр сущности обладает уникальным набором значений атрибутов.
На ER-диаграммах сущность представляется прямоугольником с именем сущности внутри.
Атрибут – неотъемлемое свойство сущности или связи. Именно по значениям атрибутов
можно идентифицировать экземпляр сущности. Значения атрибутов представляют основную
часть сведений, хранящихся в БД.
На ER-диаграммах атрибут представляется овалом (эллипсом), соединенным с
соответствующей сущностью линией и с именем атрибута внутри.
С понятием атрибута тесно связано понятие домена. Домен – множество значений, которые
может принимать атрибут. Разработчика не должен удивлять тот факт, что домены могут быть
бесконечными (хотя и перечислимыми) множествами.
Атрибуты делятся на:
 простые;
 составные;
 однозначные;
 многозначные;
 производные.
Простой атрибут состоит из одного компонента с независимым существованием.
Составной атрибут состоит из нескольких компонентов, каждый из которых
характеризуется независимым существованием.
Однозначный атрибут содержит одно значение для одного экземпляра сущности.
Многозначный атрибут может содержать несколько значений для одного экземпляра
сущности.
Производный атрибут представляет значение, производное (вычисляемое) от значения
связанного с ним атрибута или некоторого множества атрибутов, принадлежащих некоторой
сущности.
Вопрос однозначной идентификации экземпляров сущности связан с понятием ключа.
Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно идентифицировать
экземпляр сущности.
В наборе атрибутов сущности можно выделить несколько потенциальных ключей.
Потенциальный ключ, используемый реально для идентификации экземпляров сущности
называется первичным ключом.
На ER-диаграммах имена атрибутов, выбранных в качестве первичного ключа,
подчеркиваются.
Суперключом называется набор атрибутов, содержащий ключ.
Ассоциирование двух или более сущностей называется связью.
Связи, также как и сущности и атрибуты идентифицируют именем.
На ER-диаграммах связь изображается в виде ромба или шестиугольника, помеченного
соответствующим именем. Соединение с ассоциированными сущностями производится
линиями.
Пример ER-диаграммы с обозначениями сущностей, их атрибутов и связей представлен на
рис. 1.
Степень связи – количество сущностей, которые охвачены данной связью.
19
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Если связь определена между двумя сущностями, то ее степень – 2, а называется такая связь
бинарной. Связь между тремя сущностями называется тернарной, четырьмя сущностями –
кватернарной и т.д. В общем случае связь между n сущностями называется n-арной. Примеры
различных связей представлены на рис. 2.
Рекурсивная связь – связь, в которой одни и те же сущности участвуют несколько раз в
разных ролях.
Рекурсивная связь часто называют унарной. Пример такой связи представлен на рис. 2, г. В
приведенном примере каждый студент из сущности СТУДЕНТ может исполнять обязанности
дежурного по отношению к другим студентам той же сущности.
При построении инфологической модели, на сущности – участницы некоторых связей
могут накладываться ограничения, отражающие семантику предметной области.
С этими ограничениями связано понятие показателя кардинальности связи.
Показатель кардинальности указывает количественное соотношение экземпляров
сущностей для каждой связи.
Рис. 1. Пример ER-диаграммы
20
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Рис. 2. Примеры связей:
а) – бинарной; б) – тернарной; в) – кватернарной; г) – унарной (рекурсивной)
Классическими признаны бинарные связи с показателями кардинальности «ОДИН-КОДНОМУ», «ОДИН-КО-МНОГИМ», «МНОГИЕ-КО-МНОГИМ».
Пусть в предметной области выделены сущности А и В.
1. Связь ОДИН-К-ОДНОМУ (1:1): в каждый момент времени каждому экземпляру
сущности А соответствует не более одного экземпляра сущности В (рис. 3).
Рис. 3. Связь ОДИН-К-ОДНОМУ
Декан осуществляет свою деятельность на одном факультете вуза.
2. Связь ОДИН-КО-МНОГИМ (1:М): каждому экземпляру сущности А соответствуют 0,
1 или несколько представителей сущности В (рис. 4).
Рис. 4. Связь ОДИН-КО-МНОГИМ
В квартире может проживать несколько жильцов.
21
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
3. Связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ (M:N): каждому экземпляру сущности А
соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В, каждому экземпляру сущности
В соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности А (рис. 5).
Рис. 5. Связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ
Процесс обучения осуществляется множеством преподавателей с множеством студентов.
Пример 1. Если связь между сущностями МУЖЧИНЫ и ЖЕНЩИНЫ называется
БРАК, то существует четыре возможных представления такой связи (рис. 6).
Рис. 6. Примеры связи БРАК между сущностями МУЖЧИНЫ и ЖЕНЩИНЫ
Характер связей между сущностями может оказаться более сложным (рис. 7).
В приведенных примерах для повышения иллюстративности рассматриваемых связей не
показаны атрибуты сущностей и ассоциаций во всех ЕR-диаграммах. Так, ввод лишь
нескольких основных атрибутов в описание значительно усложняет ER-диаграмму. В связи с
этим язык ER-диаграмм используется для построении небольших моделей и иллюстрации
отдельных фрагментов больших. Для представления полных инфологических моделей
предметной области применяется менее наглядный, но более содержательный язык
инфологического моделирования (ЯИМ), в котором сущности и ассоциации представляются
предложениями вида:
где S – степень связи, а атрибуты, входящие в ключ, должны быть отмечены с помощью
подчеркивания.
22
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Рис.7. Пример множества связей между сущностями ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и СТУДЕНТ
Так, рассмотренный выше пример множества связей между сущностями, может быть
описан на ЯИМ следующим образом.
Выводы: Для определения связей между сущностями необходимо, как минимум, выделить
в интересующей предметной области сами сущности. Но это непростая задача, так как в
разных предметных областях один и тот же объект может быть сущностью, атрибутом
или связью.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
Лекция №12-13. Классификация сущностей, расширение ER-модели
Цель лекции: рассмотрение классификации сущностей, решение проблем в процессе
ER-моделирования.
Ключевые слова: класс сущностей, связи, атрибуты, ловушки соединения.
Вопросы:
1. Классы сущностей?
2. Ассоциативная сущность?
3. Виды «ловушек соединения»?
4. Характеристическая сущность?
5. Обозначающая сущность?
Один из активных разработчиков реляционной модели К.Дейт выделил три основные
класса сущностей: стержневые, ассоциативные и характеристические, а также подкласс
ассоциативных сущностей – обозначения.
Стержневая сущность (стержень) – это независимая сущность.
В рассмотренных ранее примерах стержни – это СТУДЕНТ, КВАРТИРА, МУЖЧИНА,
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, и другие, названия которых помещены в прямоугольники.
Ассоциативная сущность (ассоциация) – это связь вида МНОГИЕ-КО-МНОГИМ (-КОМНОГИМ и т.д.) между двумя или более сущностями или экземплярами сущности.
Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности:
 могут участвовать в других ассоциациях и обозначениях точно так же, как стержневые
сущности;
 могут обладать свойствами, т.е. иметь не только набор ключевых атрибутов,
необходимых для указания связей, но и любое число других атрибутов,
характеризующих связь.
23
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Характеристическая сущность (характеристика) – это связь вида МНОГИЕ-К-ОДНОМУ
или ОДИН-К-ОДНОМУ между двумя сущностями (частный случай ассоциации).
Единственная цель характеристики в рамках рассматриваемой предметной области состоит в
описании или уточнении некоторой другой сущности. Необходимость в них возникает в связи
с тем, что сущности реального мира имеют иногда многозначные свойства. Муж может иметь
несколько жен, книга – несколько характеристик переиздания (исправленное, дополненное,
переработанное, ...) и т.д.
Существование характеристики полностью зависит от характеризуемой сущности:
женщины лишаются статуса жен, если умирает их муж.
Для описания характеристики используется новое предложение ЯИМ, имеющее в общем
случае вид:
Часто используют расширенный язык EER-диаграмм (Enhanced ER-диаграммы), в котором
для изображения характеристики используют трапецию (рис.1.)
Рис. 1. Элементы расширенного языка ER-диаграмм
Обозначающая сущность или обозначение – это связь вида МНОГИЕ-К-ОДНОМУ или
ОДИН-К-ОДНОМУ между двумя сущностями и отличается от характеристики тем, что не
зависит от обозначаемой сущности.
Обозначения используют для хранения повторяющихся значений больших текстовых
атрибутов: кодификаторов изучаемых студентами дисциплин, наименований организаций и
их отделов, перечней товаров и т.п.
Описание обозначения внешне отличается от описания характеристики только тем, что
обозначаемые сущности заключаются не в фигурные скобки, а в квадратные:
Проблемы ER-моделирования
В процессе создания инфологической модели на языке ER-диаграмм, могут возникать
нежелательные ситуации, которые в литературе называются ловушками соединения. Причины
этих проблем кроются в неправильной интерпретации семантики предметной области, в том
числе смысла некоторых связей между выделенными сущностями. Очень важно своевременно
выявлять в модели данных ловушки соединения, иначе они могут привести к неадекватному
описанию предметной области и необходимости перестройки всей концептуальной модели.
Наиболее распространенными являются два вида ловушек соединения:
 ловушки разветвления;
 ловушки разрыва.
Ловушка разветвления имеет место в том случае, если модель отображает связь между
сущностями, но путь между отдельными экземплярами этих сущностей однозначно не
определяется.
Ловушка разветвления возникает в случае, когда две или больше связей ОДИН-КОМНОГИМ разветвляются из одной сущности. Потенциальная ловушка разветвления показана
на рис. 2., где две связи типа 1:М выходят из одной и той же сущности ФАКУЛЬТЕТ.
Проанализировав модель, можно сделать вывод, что на одном факультете осуществляется
обучение по нескольким специальностям, и на факультете учится множество студентов.
24
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Проблема может возникнуть при попытке выяснить, по какой специальности обучается
каждый из студентов факультета.
Рис. 2. Пример ловушки разветвления
Для обнаружения этой проблемы удобно пользоваться семантическими сетями – (рис. 3). С
помощью семантической сетевой модели на конкретном примере невозможно дать
однозначный ответ на вопрос: «По какой специальности обучается студент Гаврюхов?» - это
ловушка разветвления. Эта неприятность произошла из-за неправильной трактовки связей
между сущностями ФАКУЛЬТЕТ, СПЕЦИАЛЬНОСТЬ, СТУДЕНТ. Устранить такой дефект
можно только путем перестройки исходной модели.
Рис. 3. Семантическая сеть ER-модели с ловушкой разветвления
Результат адекватного преобразования модели представлен на рис. 4. В таком варианте
легко определяется, что студент Гаврюхов учится на экономическом факультете по
специальности «Налоговая работа и аудиторский контроль».
Рис. 4. Преобразованная ER-модель
Если проверить полученную структуру на уровне отдельных экземпляров сущностей (как
показано на рис. 5), можно убедиться, что по преобразованной модели легко дать однозначный
ответ на поставленный выше вопрос.
Ловушка разрыва появляется в том случае, если в модели предполагается наличие связи
между сущностями, но не существует пути между отдельными экземплярами этих сущностей.
Ловушка разрыва возникает при наличии связи, образующей часть пути между связанными
сущностями.
На рис. 6 потенциальная ловушка разрыва показана на примере связей между сущностями
25
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ и КОМНАТА.
Рис. 5. Семантическая сеть преобразованной ER-модели
Рис. 6. Пример ловушки разрыва
С помощью семантической сети ER-модели с рис. 6 (представлена на рис. 7), невозможно
дать ответ на вопрос: «В каком общежитии находится комната под условным номером 703?».
Это причина проявления ловушки разрыва, возникающей из-за неправильной интерпретации
связей между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ и КОМНАТА.
Устранить эту проблему можно только путем перестройки ER-модели для представления
правильного взаимоотношения между этими сущностями. Преобразованная ER-модель
показана на рис. 8. В модель добавлена связь Размещение между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ
и КОМНАТА.
Рис. 7. Преобразованная ER-модель
26
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Рис. 8. Семантическая сеть ER-модели с ловушкой разрыва
Если исследовать новую структуру на уровне отдельных сущностей (как показано на рис.
9), то можно дать ответ на поставленный вопрос: «Комната с условным номером 703
находится в общежитии №1».
Рис. 9. Семантическая сеть преобразованной ER-модели
Выводы: Обозначения и характеристики не являются полностью независимыми
сущностями, поскольку они предполагают наличие некоторой другой сущности, которая
будет «обозначаться» или «характеризоваться». Однако они все же представляют собой
частные случаи сущности и могут, конечно, иметь свойства, могут участвовать в
ассоциациях, обозначениях и иметь свои собственные (более низкого уровня)
характеристики. Все экземпляры характеристики должны быть обязательно связаны с
каким-либо экземпляром характеризуемой сущности. Однако допускается, чтобы некоторые
экземпляры характеризуемой сущности не имели связей.
Стержневую сущность можно переопределить как сущность, которая не является ни
ассоциацией, ни обозначением, ни характеристикой. Такие сущности имеют независимое
существование.
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
27
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Лекция №14-15. Логическое проектирование
Цель лекции: основные критерии выбора целевой СУБД, рассмотрение различных
моделей проектирования БД
Ключевые слова: модель данных, иерархическая, сетевая, реляционная модели.
Вопросы:
1. Модель данных и ее компоненты?
2. Иерархическая БД?
3. Сетевая БД?
4. Реляционная модель?
5. Операторы манипулирования иерархически организованными данными?
Важным этапом жизненного цикла информационной системы и, в частности,
проектирования базы данных, является выбор целевой СУБД.
Затраты могут включать расходы на приобретение СУБД и дополнительного аппаратного
и программного обеспечения, а также расходы, связанные с переходом к новой системе и
необходимостью переобучения персонала.
Принятие строго оптимального решения в таких условиях желательно, но затруднено.
В общем виде процесс выбора СУБД включает следующие этапы:
1) определение списка показателей, по которым будут оцениваться СУБД;
2) определение списка сравниваемых СУБД;
3) оценка продуктов по выбранным показателям;
4) принятие обоснованного решения, подготовка отчета.
Современные СУБД имеют множество основных и дополнительных функций,
предоставляющих разработчику мощный инструментарий для реализации, поддержки и
ведения баз данных.
Известны математические методы для решения задач оптимизации. В частности при
выборе СУБД по множеству показателей очевидно применение методов линейного или
целочисленного программирования. К числу сходных задач относится, например, задача о
наименьшем покрытии, а универсальный метод для решения таких задач – метод ветвей и
границ. Но эти задачи относятся к классу NP-полных, а значит, сложность их решения может
сравниться (или превзойти) сложную многоэтапную задачу проектирования информационной
системы.
В таких условиях при выборе СУБД целесообразно использовать методы построения
обобщенных критериев.
Модель данных – фиксированная система понятий и правил для представления структуры
данных, состояния и динамики проблемной области в базах данных. Как правило, задается
языком определения данных и языком манипулирования данными. Примерами модели
данных, получившими широкое распространение, являются модели данных сетевая,
иерархическая, реляционная и др.
Модель данных состоит из трех компонент.
1. Структура данных для представления точки зрения пользователя на базу данных.
2. Допустимые операции, выполняемые на структуре данных. Они составляют основу языка
данных рассматриваемой модели данных. Одной лишь хорошей структуры данных
недостаточно. Необходимо иметь возможность работать с этой структурой при помощи
различных операций языка определения данных и языка манипулирования данными. Богатая
структура данных ничего не стоит, если нет возможности оперировать ее содержимым.
3. Ограничения для контроля целостности. Модель данных должна быть обеспечена
средствами, позволяющими сохранять ее целостность и защищать ее.
28
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Схема – это средство, с помощью которого определяется модель данных приложения. В
действительности схема содержит не только модель данных: в ней присутствует также
некоторая семантическая информация, относящаяся к конкретному приложению. В модели
данных можно определить, например, что база данных будет хранить информацию об
организациях и служащих. Однако, тот факт, что данный служащий не может работать более
чем в одной организации, отражает семантику приложения. Это семантическое ограничение
должно выполняться для каждого отдельного экземпляра записи базы данных об этом
служащем. Поддержка ограничений заданной модели данных в базе данных также является
частью функций СУБД по обеспечению защиты и целостности.
Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев; более точно, из
упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева.
Тип дерева состоит из одного «корневого» типа записи и упорядоченного набора из нуля
или более типов поддеревьев (каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип
дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи.
Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются
близнецами. Для БД определен полный порядок обхода - сверху-вниз, слева-направо.
Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными
данными могут быть следующие.
 Найти указанное дерево БД.
 Перейти от одного дерева к другому.
 Перейти от одной записи к другой внутри дерева.
 Перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии.
 Вставить новую запись в указанную позицию.
 Удалить текущую запись.
Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками.
Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя. Заметим,
что аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну
иерархию, не поддерживается.
Иерархическая структура реализует отношение ОДИН-КО-МНОГИМ между исходным и
порожденным типами записей. Это отображение полностью функционально, т.к. дерево не
может содержать порожденный узел без исходного узла (за исключением «корня»).
Следовательно, отображения ОДИН-К-ОДНОМУ и ОДИН-КО-МНОГИМ могут
непосредственно представляться иерархическими структурами. Однако для представления
отображения МНОГИЕ-КО-МНОГИМ необходимо дублирование деревьев, а значит,
реализация сложных связей требует больших затрат памяти.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если
говорить более точно, из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора
типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи.
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи
состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа
записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка Р и типом записи потомка С
должны выполняться следующие два условия:
 каждый экземпляр типа Р является предком только в одном экземпляре L;
 каждый экземпляр С является потомком не более, чем в одном экземпляре L.
Примерный набор операций при использовании сетевой модели может быть следующим.
 Найти конкретную запись в наборе однотипных записей.
 Перейти от предка к первому потомку по некою рой связи.
 Перейти к следующему потомку в некоторой связи.
 Перейти от потомка к предку по некоторой связи.
29
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
 Создать новую запись.
 Уничтожить запись.
 Модифицировать запись.
 Включить в связь.
 Исключить из связи.
 Переставить в другую связь и т.д.
Реляционная модель. Наименьшая единица данных реляционной модели – это отдельное
атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Так, в одной предметной
области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как единое значение, а в другой – как
три различных значения.
Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Смысл
доменов состоит в следующем. Если значения двух атрибутов берутся из одного и того же
домена, то, вероятно, имеют смысл сравнения, использующие эти два атрибута. Если же
значения двух атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено
смысла.
Отношение на доменах D1, D2, ..., Dn (не обязательно, чтобы все они были различны) состоит
из заголовка и тела.
Заголовок состоит из такого фиксированного множества атрибутов A1, A2, ..., An, что
существует взаимно однозначное соответствие между этими атрибутами Аi и определяющими
их доменами Di (i = l, 2, ..., n).
Тело состоит из меняющегося во времени множества кортежей, где каждый кортеж
состоит в свою очередь из множества пар атрибут-значение (Ai:Vi), (i = 1, 2, ..., n), по одной
такой паре для каждого атрибута А. в заголовке. Для любой заданной пары атрибут-значение
(Ai:Vi) Vi является значением из единственного домена Di, который связан с атрибутом Аi.
Степень отношения – это число его атрибутов. Отношение степени один называют
унарным, степени два – бинарным, степени три – тернарным, ..., а степени п – n-арным.
Кардинальное число или мощность отношения – это число его кортежей. Кардинальное
число отношения изменяется во времени в отличие от его степени.
Изменение кардинального числа отношения связано с изменением состояния отношения.
Поскольку отношение – это множество, а множества по определению не содержат
совпадающих элементов, то никакие два кортежа отношения не могут быть дубликатами друг
друга в любой произвольно-заданный момент времени. Пусть R – отношение с атрибутами А1,
A2, ..., Ап. Говорят, что множество атрибутов К = (Аi, Аj, ..., Аk) отношения R является
возможным ключом R тогда и только тогда, когда удовлетворяются два независимых от
времени условия.
1. Уникальность: в произвольный заданный момент времени никакие два различных
кортежа R не имеют одного и того же значения для Аi, Аj, ..., Ak.
2. Минимальность: ни один из атрибутов Аi, Аj, ..., Ak не может быть исключен из К без
нарушения уникальности.
Каждое отношение обладает хотя бы одним возможным ключом, поскольку, по меньшей
мере, комбинация всех его атрибутов удовлетворяет условию уникальности. Один из
возможных ключей (выбранный произвольным образом) принимается за его первичный ключ.
Остальные возможные ключи, если они есть, называются альтернативными ключами.
Вышеупомянутые и некоторые другие математические понятия явились теоретической
базой для создания реляционных СУБД, разработки соответствующих языковых средств и
программных систем, обеспечивающих их высокую производительность, и создания основ
теории проектирования баз данных. Однако для массового пользователя реляционных СУБД
можно использовать неформальные эквиваленты этих понятий:
Отношение – Таблица (иногда Файл),
30
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Кортеж – Строка (иногда Запись),
Атрибут - Столбец, Поле.
При этом принимается, что «запись» означает «экземпляр записи», а «поле» означает «имя
и тип поля».
Отношение рассматривается как подмножество декартова произведения доменов.
Декартовым произведение доменов D1, D2, ..., Dk
где D1 ={d1.1, d1.2, …, d1.i1, …, d1.n1}, D2 = {d2.1, d2.2, …, d2.i2, …, d2.n2}, …, Dk = {dk.1, dk.2, ...,
dk.ik, ..., dk.nk}, называется множество всех кортежей длины k, т.е. состоящих из k элементов –
по одному из каждого домена Di. Декартово произведение позволяет получить все возможные
комбинации элементов исходных множеств – элементов рассматриваемых доменов.
Отношением R на множествах D1, D2, ..., Dk называется подмножество декартова
произведения D = = D1  D2  ...  Dk. Отношение R, определенное на множествах D1, D2, ...,
Dk (причем не обязательно, чтобы эти множества были различными), есть некоторое
множество кортежей арности k: (d1.i1, d2.i2, ..., di.ik), таких, что d1.i1 принадлежит D1, d2.i2 - D2 и
т.д.:
Элементами отношения являются кортежи. Арность кортежа определяет арность
отношения. Поскольку отношение есть множество, то в нем не должны встречаться
одинаковые кортежи и порядок кортежей в отношении несуществен.
Отношение может использоваться двояко [17]:
1) для представления набора объектов;
2) для представления связей между наборами объектов.
Для представления набора объектов атрибуты интерпретируются столбцами отношения.
Множество допустимых значений атрибута интерпретируется соответствующим доменом.
Каждый кортеж отношения выполняет роль описания отдельного объекта из набора.
Отношение выполняет роль описания всего набора объектов.
Отношение также используется для представления связей между наборами объектов. В
этом случае кортеж в отношении R связь между объектами. Чтобы реализовать такую
ситуацию, каждому столбцу отношения ставится в соответствие ключевой атрибут
соответствующего набора объектов.
Выводы: Основная цель при подборе СУБД – выбор системы, удовлетворяющей текущим
и прогнозируемым требованиям организации при оптимальном уровне затрат.
Сложность и комплексность проблем, возникающих при проектировании сложных
систем, в том числе и информационных систем, основанных на базах данных, привели к тому,
что вопросы формирования критериев для анализа и синтеза систем перестали быть только
искусством, основанным на инженерной интуиции, а превратились в серьезное научное
направление, важность которого возрастает с каждым днем.
Если раньше выбор инструментальных средств (в том числе СУБД) производился исходя
из предпочтений разработчика вне зависимости от специфики предметной области и
перспектив использования базы данных, то на современном этапе развития программного
обеспечения, когда на рынке предлагается необозримое количество СУБД, выбор средства
реализации БД становится сложной задачей.
Реляционная база данных – это набор экземпляров конечных отношений. Схему
реляционной БД можно представить в виде совокупности схем отношений.
Другими словами – реляционная база данных – это совокупность отношений, содержащих
всю информацию, которая должна храниться в БД. Однако пользователи могут
воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.
31
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Методические рекомендации: дополнительную информацию изучить по литературе В. П.
Мельников «Информационное обеспечение систем управления».
32
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Планы проведения лабораторных занятий и методические рекомендации по
подготовке к ним
Лабораторная работа 1
Знакомство с SQL SERVER MANAGEMENT STUDIO
Цель работы
Познакомить студентов с основными средствами для работы в SQL Server 2008 R2,
утилитой Management Studio и их возможностями.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
Следуя инструкциям к лабораторной работе произвести инсталляцию программного
обеспечения утилиты SQL Server Management Studio.
Подавляющую массу задач администрирования SQL Server можно выполнить в
графической утилите SQL Server Management Studio. В ней можно создавать базы данных и
все ассоциированные с ними объекты (таблицы, представления, хранимые процедуры и др.).
Здесь вы можете выполнить последовательности инструкций Transact-SQL (запросы). В этой
утилите можно выполнить типовые задачи обслуживания баз данных, такие как
резервирование и восстановление. Здесь можно настраивать систему безопасности базы
данных и сервера, просматривать журнал ошибок и многое другое.
Для запуска Management Studio вменю «Пуск» операционной системы выберите пункт
«Microsoft SQL Server 2008 R2\Среда SQL Server Management Studio». Когда откроется окно
программы, вас попросят подключиться к какому либо серверу баз данных SQL Server.
Подключение к серверу
В окне «Соединение с сервером» необходимо указать следующую информацию:

Тип сервера. Здесь следует выбрать, к какой именно службе необходимо
подключится. Оставьте вариант «Компонент Database Engine».

Имя сервера. Позволяет указать, к какому серверу будет осуществляться
подключение. По умолчанию имя SQL Server совпадает с именем компьютера. Выберите ваш
локальный компьютер.

Проверка подлинности. Способ аутентификации, можно выбрать «Проверка
подлинности Windows» или «Проверка подлинности SQL Server». Первый способ использует
учетную запись, под которой текущий пользователь осуществил вход в Windows. Вариант
SQL Server использует свою собственную систему безопасности. Оставьте вариант проверки
подлинности Windows.
Рис.1
После подключения экземпляр сервера будет отображаться на панели «Обозреватель
объектов».
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Рис. 2
Окно Management Studio имеет следующую структуру:

Оконное меню – содержит полный набор команд для управления сервером и
выполнения различных операций.

Панель инструментов – содержит кнопки для выполнения наиболее часто
производимых операций. Внешний вид данной панели зависит от выполняемой операции.

Панель «Обозреватель объектов». Это панель с древовидной структурой,
отображающая все объекты сервера, а также позволяющая производить различные операции,
как с самим сервером, так и с его базами данных и их объектами. Обозреватель объектов
является основным инструментом для разработки.

Рабочая область. В рабочей области производятся все действия с базой данных,
а также отображается её содержимое.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные достоинства и функции языка SQL.
2. Когда был принят первый международный стандарт?
3. Что подразумевается под реализацией языка SQL?
4. Какие разделы содержит язык SQL?
5. Назовите операторы языка определения данных.
6. Перечислите основные типы данных.
7. Какие функции используются в языке SQL?
8. Дайте определения выражению, отсутствующему значению.
Лабораторная работа 2 -3
Создание и модификация базы данных и таблиц
Цель работы
Ознакомиться с возможностями интерактивной программы dbaccess, создать с ее
помощью базу данных, набор таблиц в ней и заполнить таблицы данными для последующей
работы.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Ознакомиться с правилами работы и структурой меню интерактивной
программы dbaccess.
2. Изучить набор команд языка SQL, связанный с созданием базы данных, созданием,
модификацией структуры таблиц и их удалением, вставкой, модификацией и удалением
записей таблиц:
database - выбор существующей базы данных;
2
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
closedatabase - закрытие файлов текущей бызы данных;
dropdatabase - удаление базы данных;
createtable - создание таблицы базы данных;
altertable - модификация структуры базы данных;
droptable - удаление таблицы базы данных;
insert - добавление одной или нескольких строк в таблицу;
delete - удаление одной или нескольких строк из таблицы;
update - модификация одной или нескольких строк таблицы.
3. Функциональное назначение объектов базы данных сервера SQL Server можно
кратко определить следующим образом:
1.Table – таблица, представляющая собой матрицу из строк и столбцов.
Таблицы создаются, изменяются и удаляются соответственно командами TransactSQL CREATE TABLE, ALTER TABLE и DROP TABLE.
Transact-SQL используются следующие системные типы:
binary(n) –двоичные данные фиксированной длины до 8000 байт;
image – двоичные данные длиной до 231 – 1;
char(n) –строковый тип данных фиксированной длины без поддержки Unicode длиной
до 8000 байтов;
varchar(n) –строковый тип, как и char(n),но не с фиксированной длиной;
Nchar(n) -строковыйтипкак и char(n), но с поддержкой Unicode.
Nvarchar(n) –строковый тип, как varchar(n), но с поддержкой Unicode.
Text –строковый тип без поддержки Unicode длиной до 2 Гбайт;
Ntext –строковый тип как и text, но с поддержкой Unicode, поэтому длина строки не
более 1 Гбайта.
Int –целый тип длиной в 4 байта и с диапазоном от –231 до 231-1.
Smalling –целый тип длиной в 2 байта с диапазоном от –215 до 215-1.
Tinyint –целый тип длиной в 1 байт и диапазоном от 0 до 255.
Bigint –целый тип длиной в 8 байт и с диапазоном u1086 от-263 до 263-1.
Decimal[(p[,s])] –десятичный двоично-кодированный тип с p десятичными разрядами,
из которых s – дробных; максимальное значение p достигает 38, поэтому диапазон значений
составляет от –(1038-1) до 1038-1.
Numeric[(p[,s])] –тип, аналогичныйтипу decimal[(p[,s])].
Float[(n)] –плавающий (приблизительный) тип длиной в 4 байта и с диапазоном от –
1.79x10308 до 1.79x10308; значение n определяет количество бит для хранения мантисы и
может принимать значения от 1 до 53.
4. Создать базу данных, выбрав соответствующий пункт меню. В целях исключения
конфликтов при работе с внешними базами данных базу данных создать в режиме с
буферизованной журнализацией.
5. Средствами системы меню создать четыре таблицы в базе данных. При создании
таблиц выполнить условия.
Таблицы S и P создать средствами системы меню программы dbaccess, таблицы J и
SPJ создать, написав и выполнив соответствующие запросы для создания таблиц
(команда Createtable).
6. Средствами системы меню программы dbaccess выполнить модификацию структуры
таблиц S и SPJ, добавив в SPJ поле с датой поставки. Убедиться в успешности выполненных
действий. При необходимости исправить ошибки.
7. Записать и выполнить совокупность запросов для занесения вышеприведенных
данных в созданные таблицы
8. Проверить результат заполнения таблиц, написав и выполнив простейший запрос
3
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Указанный предикат должен однозначно специфицировать удаляемые либо
модифицируемые строки посредством задания соответствующих условий, которым должны
удовлетворять отдельные поля строки.
Контрольные вопросы
1. В каких режимах возможно создание базы данных?
2. Какие типы данных допустимы при создании таблицы?
3. Как выполнить создание таблицы средствами меню программы dbaccess?
4. Как выполнить создание таблицы средствами языка SQL?
5. Каким образом выполнить простейшие операции вставки строк данных в таблицу
средствами SQL?
6. Каким образом выполнить простейшие операции модификации строк таблицы
средствами SQL?
7. Каким образом выполнить просмотр таблицы?
Лабораторная работа 4-5
Выбор и модификация данных таблиц
Цель работы
Используя данные базы данных, подготовленной во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с выборкой информации и
модификацией данных таблиц.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Изучить набор команд языка SQL, связанный с созданием запросов, добавлением,
модификацией и удалением строк таблицы:
select - осуществление запроса по выборке информации из таблиц базы данных;
insert - добавление одной или нескольких строк в таблицу;
delete - удаление одной или нескольких строк из таблицы;
update - модификация одной или нескольких строк таблицы;
union - объединение запросов в один запрос.
Запросы на выборку данных (оператор SELECT)
SELECT – наиболее часто используемый SQL оператор. Он предназначен для выборки
информации из таблиц. Чтобы при помощи оператора SELECT извлечь данные из таблицы,
нужно указать как минимум две вещи — что вы хотите выбрать и откуда.
Выборка отдельных столбцов
SELECT [Description]
FROMProduct
Выборка нескольких столбцов
SELECT [Description], InStock
FROM Product
Выборка всех столбцов
SELECT *
FROM Product
Сортировка данных
SELECT IdProd, [Description], InStock
FROM Product
ORDER BY InStock
Сортировка по нескольким столбцам
SELECT IdProd, [Description], InStock
4
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
FROM Product
ORDER BY InStock, [Description]
Указание направления сортировки
SELECT IdProd, [Description], InStock
FROM Product
ORDER BY InStock DESC, [Description]
Фильтрация данных
SELECT IdProd, [Description], InStock
FROM Product
WHERE InStock = 0
Создание вычисляемых полей
SELECT IdCust AS 'Номер клиента', FName + ' ' +LName AS 'Фамилия и имя клиента'
FROM Customer
Исключение дублирующих записей
SELECT DISTINCT LName
FROM Customer
Запрос: Список городов, количество клиентов из которых больше 10.
SELECT IdCity
FROM Customer
GROUP BY IdCity
HAVING COUNT(*)>10
2. Подготовить и выполнить средствами программы dbaccess запросы.
3. Защитить лабораторную работу, ответив на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Как добавить поле в имеющуюся таблицу?
2. Как добавить запись в таблицу?
3. Как удалить запись из таблицы?
4. Как изменить тип данных в поле?
5. Что такое ключ и как задать ключевое поле?
6. Как изменить и удалить ключ?
7. В каких случаях вместо фразы IN можно использовать операцию сравнения?
8. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
Лабораторная работа 6-7
Реализация простейших операций работы с базой данных средствами
встроенного SQL
Цель работы
Используя данные базы данных, подготовленной во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с выборкой информации и
модификацией данных таблиц.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Изучить набор команд языка SQL, связанный с созданием запросов, добавлением,
модификацией и удалением строк таблицы.
2. Изучить состав, правила и порядок использования ключевых фраз оператора
select.
3. Простые запросы на языке SQL
5
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Запрос на языке SQL формируется с использованием оператора Select. Оператор
Select используется

для выборки данных из базы данных;

для получения новых строк в составе оператора Insert;

для обновления информации в составе оператора Update.
Варианты заданий на составление запросов по выборке информации из таблиц
базы данных
Вариант 1.
1. Для каждой поставляемой для некоторого изделия детали выдать ее номер, номер
изделия и соответствующее общее количество деталей.
2. Получить все триплеты "номер поставщика, номер детали и номер изделия", такие,
что в каждом триплете указанные поставщик, деталь и изделие не являются попарно
соразмещенными.
3. Получить номера изделий, для которых детали полностью поставляет поставщик
S1.
Вариант 2.
1. Получить все пары названий городов, таких, что какой-либо поставщик из первого
города поставляет детали для некоторого изделия, изготовляемого во втором городе.
2. Выдать номера изделий, использующих только детали, поставляемые поставщиком
S1.
3. Получить номера деталей, поставляемых каким-либо поставщиком из Лондона, для
изделия, изготавливаемого также в Лондоне.
Вариант 3.
1. Выдать номера и фамилии поставщиков, поставляющих одну и ту же деталь для
всех изделий.
2. Выдать номера изделий, детали для которых поставляет каждый поставщик,
поставляющий какую-либо красную деталь.
3. Получить все триплеты "номер поставщика, номер детали и номер изделия", такие,
что в каждом триплете указанные поставщик, деталь и изделие являются попарно
соразмещенными.
Вариант 4.
1. Получить полный список деталей для всех изделий, изготавливаемых в Лондоне.
2. Выдать номера деталей, поставляемых каким-либо поставщиком из Лондона.
3. Получить номера деталей, поставляемых для всех изделий из Лондона.
Вариант 5.
1. Выдать номера изделий, для которых детали поставляются по крайней мере одним
поставщиком не из того же самого города.
2. Получить номера и названия деталей, поставляемых для какого-либо изделия в
Лондоне.
3. Удалить все изделия, для которых нет поставок деталей.
Вариант 6.
1. Получить цвета деталей, поставляемых поставщиком S1.
2. Получить полный список деталей для всех изделий.
3. Удалить все изделия из Рима и все соответствующие поставки.
Вариант 7.
1. Выдать названия изделий, для которых поставляются детали поставщиком S1.
2. Получить номера деталей, поставляемых для какого-либо изделия поставщиком,
находящимся в том же городе, где изготавливается это изделие.
6
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
3. Выдать номера и названия изделий, для которых поставщик S1 поставляет
несколько деталей каждого из поставляемых им типов.
Контрольные вопросы
1. Как разделяются операторы SQL в случае нескольких операторов в запросе?
2. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
3. Как организовать возрастающий и убывающий порядки сортировки.
4. Перечислите условия отбора.
5. Как образовать составные условия отбора.
6. Как работают с повторяющимися строками SELECT.
Лабораторная работа 8-9
Реализация простейших операций, связанных с видами функций
Цель работы
Используя данные базы данных, подготовленной во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с видами функций.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Для запросов с поиском по шаблону, основанных на поиске подстрок в полях типа
CHARACTER, используются ключевое слова LIKE.
2. Использование функций
Агрегатные функции.
2. Ниже приведен перечень всех функций, используемых в операторе Select
Варианты заданий на составление запросов по модификации информации из
таблиц базы данных
Вариант 1.
1. Увеличить на 10 рейтинг всех поставщиков, рейтинг которых в настоящее время
меньше, чем рейтинг поставщика S4.
2. Постройте таблицу, содержащую список номеров изделий, которые либо находятся
в Лондоне, либо для них поставляются детали каким-нибудь поставщиком из Лондона.
3. Выдать общее количество деталей P1, поставляемых поставщиком S1.
Вариант 2.
1. Удалить все изделия, для которых нет поставок деталей.
2. Построить таблицу с номерами поставщиков и парами номеров деталей, таких, что
некоторый поставщик поставляет обе указанные детали.
3. Получить номера и фамилии поставщиков, поставляющих детали для какого-либо
изделия с деталью P1 в количестве, большем, чем средний объем поставок детали P1 для этого
изделия.
Вариант 3.
1. Увеличить размер поставки на 10 процентов для всех поставок тех поставщиков,
которые поставляют какую-либо красную деталь.
2. Построить таблицу с комбинациями "цвет детали-город, где хранится деталь",
исключая дубликаты пар (цвет-город).
3. Получить общее число изделий, для которых поставляет детали поставщик S1.
Вариант 4.
1. Построить таблицу, содержащую список номеров деталей, которые поставляются
либо каким-нибудь поставщиком из Лондона, либо для какого-либо изделия в Лондон.
2. Вставить в таблицу S нового поставщика с номером S10 с фамилией Уайт из города
Нью-Йорк с неизвестным рейтингом.
7
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
3. Выдать номера и фамилии поставщиков, поставляющих по крайней мере одну
деталь, поставляемую по крайней мере одним поставщиком, который поставляет по крайней
мере одну красную деталь.
Вариант 5.
1. Выдать номера изделий, использующих по крайней мере одну деталь, поставляемую
поставщиком S1.
2. Построить таблицу с упорядоченным списком всех городов, в которых размещаются
по крайней мере один поставщик, деталь или изделие.
3. Получить список всех поставок, в которых количество деталей находится в
диапазоне от 300 до 750 включительно.
Вариант 6.
1. Изменить цвет красных деталей с весом менее 15 фунтов на желтый.
2. Построить таблицу с номерами изделий и городов, где они изготавливаются, такие,
что второй буквой названия города является "О".
3. Получить номера изделий, для которых средний объем поставки деталей P1 больше
наибольшего объема поставки любой детали для изделия J1.
Вариант 7.
1. Увеличить на 10 рейтинг тех поставщиков, объем поставки которых выше среднего.
2. Построить таблицу с упорядоченным списком номеров и фамилиями поставщиков,
поставляющих детали для изделия с номером J1.
3. Выдать номера и названия изделий, для которых город является первым в
алфавитном списке таких городов
Контрольные вопросы
1. Как происходит сравнение числовых, строковых значений и значений дата/время
при применении функций MIN() и MAX().
2. Рассмотрите правила обработки значений NULL в статистических функциях.
3. Ограничения на запросы с группировкой. Значения NULL в столбцах группировки.
4. Ограничения на условия отбора групп. Значения NULL и условия отбора групп.
5. Почему в подчиненный запрос не может входить предложение ORDERBY?
6. Какое значение возвратит в подзапросе проверка ANY, если столбец результатов
не содержит ни одной строки или столбец результатов содержит значения NULL?
7. Какое значение возвратит в подзапросе проверка ALL, если столбец результатов не
содержит ни одной строки или столбец результатов содержит значения NULL?
Лабораторная работа 10-11
Реализация простейших операций работы с базами данных
Цель работы
Используя данные базы данных, подготовленной во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с видами функций.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Использование агрегатных функций
2. Подготовить и выполнить средствами программы dbaccess два запроса по
выборке информации из таблиц базы данных для решения нижеприведенных задач.
Варианты заданий
Вариант 1
1. Выдать полную информацию о поставщике, имеющим максимальный рейтинг.
2. Перевести поставщика с минимальным рейтингом в город, где изготавливается
самая тяжелая деталь.
8
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
Вариант 2
1. Выдать полную информацию об изделии, изготавливаемом в городе, в котором
проживает поставщик с максимальным рейтингом.
2. Поменять местами города, где проживают поставщики с минимальным и
максимальным рейтингом.
Вариант 3
1. Выдать полную информацию о детали, имеющей максимальный вес.
2. Перевести поставщика с максимальным рейтингом в Лондон.
Вариант 4
1. Выдать общий объем поставок деталей красного цвета.
2. В таблице деталей сменить название детали "Винт" на название детали с
максимальным весом.
Вариант 5
1. Выдать полную информацию об изделии, имеющем максимальный объем поставок
деталей.
2. В таблице деталей сменить город, где изготавливается самая легкая деталь, на
Париж.
Вариант 6
1. Выдать общий объем поставок деталей для изделия J2.
2. Увеличить рейтинг всех лондонских поставщиков на 5.
Вариант 7
1. Выдать общий объем поставок деталей для изделия с максимальным объемом
поставок.
2. Увеличить вес всех красных деталей на 10.
Контрольные вопросы
1. Как в стандарте SQL2 определяется внешняя ссылка в подчиненном запросе
инструкции удаления?
2. Какое значение имеет результат проверки на условие отбора при обновлении?
3. Какая инструкция называется поисковой?
4. Где используются позиционные инструкции?
5. Выражение в операции присваивания предложения SET?
Лабораторная работа 12-13
Итоговые запросы на выборку
Цель работы
Используя данные базы данных, подготовленной во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с видами функций.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
1. Занести в таблицу поставщиков S строки с фамилиями членов бригады.
2. Занести произвольным образом в таблицу поставок SPJ несколько строк (3-5 строк)
о поставках, связанных с занесенными фамилиями.
3. Выполнить два запроса к базе данных согласно номеру Вашего варианта. При
выполнении запроса данные должны выбираться из таблиц Вашей собственной базы данных.
Варианты заданий
Вариант 1.
1. Выдать список всех поставок, в которых количество деталей находится в диапазоне
от 300 до 750 включительно.
9
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
2. Получить номера изделий, использующих по крайней мере одну деталь,
поставляемую поставщиком S6.
Вариант 2.
1. Выдать цвета деталей, поставляемых поставщиком S6.
2. Получить номера и фамилии поставщиков, поставляющих деталь Р1 для какоголибо изделия в количестве, большем среднего объема поставок детали Р1 для этого изделия.
Вариант 3.
1. Выдать названия изделий, для которых поставляются детали поставщиком S6.
2. Получить номера и названия изделий, для которых поставщик S6 поставляет
несколько деталей каждого из поставляемых им типов.
Вариант 4.
1. Для каждой поставляемой для некоторого изделия детали выдать ее номер, номер
изделия и соответствующее общее количество деталей.
2. Получить номера изделий, для которых детали полностью поставляет поставщик S6.
Вариант 5.
1. Выдать номера и фамилии поставщиков, поставляющих детали для какого-либо
изделия с деталью P1 в количестве, большем, чем средний объем поставок детали P1 для
этого изделия.
2. Получить номера изделий, использующих только детали, поставляемые
поставщиком S6.
Вариант 6.
1. Выдать общее число изделий, для которых поставляет детали поставщик S6.
2. Получить номера изделий, детали для которых поставляет каждый поставщик,
поставляющий какую-либо красную деталь.
Вариант 7.
1. Выдать общее количество деталей P1, поставляемых поставщиком S6.
2. Получить номера и фамилии поставщиков, поставляющих по крайней мере одну
деталь, поставляемую по крайней мере одним поставщиком, который поставляет по крайней
мере одну красную деталь.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
2. Как добавить поле в имеющуюся таблицу?
3. Как добавить запись в таблицу? 6. Как удалить запись из таблицы?
4. Как изменить тип данных в поле
5. Как организовать возрастающий и убывающий порядки сортировки.
Лабораторная работа 14-15
Реализация простейших операций
Цель работы
Используя данные базы данных, созданные во второй лабораторной работе,
подготовить и реализовать серию запросов, связанных с видами функций.
Содержание работы и методические указания к ее выполнению
Подготовить и выполнить средствами программы dbaccess два запроса по выборке
информации из таблиц базы данных для решения нижеприведенных задач
Варианты заданий
Вариант 1
1. Вывести информацию о поставщиках, поставивших детали для изделий из
указанного города.
10
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
2. Увеличить рейтинг поставщика, выполнившего наибольшую поставку некоторой
детали, на указанную величину.
Вариант 2
1. Вывести информацию о деталях, поставки которых были осуществлены для
указанного изделия.
2. Изменить цвет самой тяжелой детали на указанный.
Вариант 3
1. Вывести информацию о поставщиках, которые осуществляли поставки деталей из
заданного города в указанный период.
2. Вставить поставщика с заданными параметрами.
Вариант 4
1. Вывести информацию о поставщиках, поставивших указанную деталь в заданный
период.
2. Удалить поставщика, выполнившего меньше всего поставок.
Вариант 5
1. Вывести информацию обо всех деталях, поставляемых для указанного изделия
более чем одним поставщиком.
2. В таблице поставок изменить номер поставщика при заданном номере детали и
изделия.
Вариант 6
1. Вывести информацию о деталях, поставки которых были осуществлены для
указанного изделия всеми поставщиками.
2. Увеличить рейтинг поставщика, выполнившего больший суммарный объем
поставок, на указанную величину.
Вариант 7
1. Вывести информацию об изделиях, для которых была поставлена указанная
деталь.
2. Изменить название и город детали с максимальным весом на указанные значения.
Вариант 8
1. Вывести информацию о поставщиках, которые осуществляли поставки деталей
для указанного изделия.
2. Увеличить рейтинг поставщика, выполнившего большее число поставок, на
указанную величину.
Контрольные вопросы
1. Как разделяются операторы SQL в случае нескольких операторов в запросе?
2. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
3. Как организовать возрастающий и убывающий порядки сортировки.
4. Перечислите условия отбора.
5. Как образовать составные условия отбора.
6. Как работают с повторяющимися строками SELECT.
11
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Задания для самостоятельной работы обучающегося и методические
рекомендации по их выполнению
Перечень тем отведенных для самостоятельной работы обучающегося
№
п.п
1.
Задания
Краткая история развития
СУБД.
2.
Сравнительная
характеристика
даталогических моделей
3.
Сводная характеристика
систем баз данных
4.
Пример инфологического
проекта базы данных
5.
Обобщенная методика
проектирования
реляционных баз данных
6.
Принципы организации
компьютерных сетей
7.
Отличие ЛВС от систем на
основе мини-ЭВМ
8.
Правила распределенных
СУБД
9.
Правило 1 «Основной
принцип. Локальная
автономность»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Методические рекомендации к выполнению СРО
Рекомендуемая
литература
Считается, что развитие СУБД началось еще в 60-е годы, 1, 2 осн.,
когда разрабатывался проект полета корабля Apollo на 7,8 доп.
Луну. В то время не существовало никаких систем,
способных обрабатывать или как-либо управлять тем
огромным количеством данных, которое было
необходимо для реализации этого проекта. В результате
специалисты разных фирм разработали ПО и разделили
на СУБД первого, второго и третьего поколения.
Изучить историю развития СУБД и сделать презентацию
на эту тему.
Включая такие характеристики, как бинарные связи, 1, 2 осн.
связи типа 1:1 , 1:М., M:N с помощью декомпозиции,
рекурсивные связи, целостность, гибкость, доступ к
типам записей нужно составить сравнительную
характеристику даталогических моделей и сделать
презентацию на эту тему.
Изучить сетевые, иерархические, реляционные системы. 1, 2 осн.
На базе критерий - периода создания, вида системы;
составить таблицу сводной характеристики систем баз
данных и сделать презентацию по данной теме.
Приведите
классический
пример
построения 1, 2 осн.
инфологической модели базы данных «Питание», где
должна храниться информация о блюдах, их ежедневном
потреблении, продуктах, из которых приготавливаются
эти блюда, и поставщиках этих продуктов. Подготовить
презентацию по данной теме с графическими схемами.
Процесс разработки баз данных включает три фазы: 1, 2 осн.
концептуальное,
логическое,
физическое
проектирование, а также состоит из этапов. Рассмотреть
все этапы создания модели и подготовить презентацию
на эту тему.
Компьютерные сети представляют собой сложную и 1, 2 осн., 9 доп.
интенсивно развивающуюся область компьютерной
индустрии, однако определенные знания в этой области
совершенно необходимы для понимания принципов
построения распределенных СУБД. Изучить материалы
по сетям и создать презентацию по указанной теме.
Основными структурами в используемых ЛВС 1, 2 осн., 9 доп.
считаются ВС с расположенной в центре мини-ЭВМ.
Однако более перспективны ВС на основе ПК.
Необходимо дать объяснение вышеуказанному и создать
презентацию по данной теме.
Существуют правила распределенных СУБД. Основой 1, 2 осн.
для построения всех этих правил является то, что
распределенная
СУБД
должна
восприниматься
конечным пользователем точно так же, как и
централизованная СУБД. Изучить правила и подготовить
презентацию на данную тему.
С точки зрения конечного пользователя распределенная 1, 2 осн.
система должна выглядеть в точности так, как и обычная,
нераспределенная система. Что означает автономность?
Написать краткий отчет по указанной теме и ответить на
вопрос.
Евразийский национальный
университет им. Л.Н. Гумилева
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Правило 2 «Отсутствие
опоры на центральный
сайт», сформулированное
Дейтом для типичной
РСУБД.
Правило 3 «Непрерывное
функционирование»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Правило 4 «Независимость
от расположения»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Правило 5 «Независимость
от фрагментации»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Правило 6 «Независимость
от репликации»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Правило 7 «Обработка
распределенных запросов»,
сформулированное Дейтом
для типичной РСУБД
Учебно-методический комплекс дисциплины
Издание: шестое
В системе не должно быть ни одного сайта, без которого 1, 2 осн.
система не сможет функционировать. Подготовить
презентацию по данной теме.
В системе никогда не должна возникать потребность в
плановом останове ее функционирования для
выполнения операций и это является основой правила.
Подготовить презентацию по данной теме.
Суть правила 4 заключается в том, что пользователь
должен получать доступ к БД с любого из сайтов.
Подготовить презентацию по данной теме.
1, 2 осн.
Пользователь должен получать доступ к данным
независимо от способа их фрагментации. Подготовить
презентацию по данной теме.
1, 2 осн.
Пользователь не должен нуждаться в сведениях о
наличии репликации данных. И это является 6
правилом. Подготовить презентацию по данной теме.
1, 2 осн.
Суть этого правила заключается, в том, что система
должна
поддерживать
обработку
запросов,
ссылающихся на данные, расположенные на более чем
одном сайте. Изучить материал и подготовить
презентацию по данной теме.
1, 2 осн.
1, 2 осн.
2
Ф ЕНУ 703-08-17. Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание шестое
Перечень вопросов для проведения итогового контроля
1. Критерии оценок эффективности моделей данных?
2. Цель инфологического моделирования?
3. Модель «сущность-связь», основные элементы?
4. Атрибуты и их виды?
5. Связи между сущностями?
6. Классы сущностей?
7. Ассоциативная сущность?
8. Виды «ловушек соединения»?
9. Характеристическая сущность?
10. Обозначающая сущность?
11. Модель данных и ее компоненты?
12. Иерархическая БД?
13. Сетевая БД?
14. Реляционная модель?
15. Операторы манипулирования иерархически организованными данными?
16. Как изменить и удалить ключ?
17. В каких случаях вместо фразы IN можно использовать операцию сравнения?
18. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
19. Как разделяются операторы SQL в случае нескольких операторов в запросе?
20. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
21. Как организовать возрастающий и убывающий порядки сортировки.
22. Перечислите условия отбора.
23. Как образовать составные условия отбора.
24. Как работают с повторяющимися строками SELECT.
25. Как происходит сравнение числовых, строковых значений и значений дата/время
при применении функций MIN() и MAX().
26. Рассмотрите правила обработки значений NULL в статистических функциях.
27. Ограничения на запросы с группировкой. Значения NULL в столбцах группировки.
28. Ограничения на условия отбора групп. Значения NULL и условия отбора групп.
29. Почему в подчиненный запрос не может входить предложение ORDERBY?
30. Какое значение возвратит в подзапросе проверка ANY, если столбец результатов не
содержит ни одной строки или столбец результатов содержит значения NULL?
31. Какое значение возвратит в подзапросе проверка ALL, если столбец результатов не
содержит ни одной строки или столбец результатов содержит значения NULL?
32. Как в стандарте SQL2 определяется внешняя ссылка в подчиненном запросе
инструкции удаления?
33. Какое значение имеет результат проверки на условие отбора при обновлении?
34. Какая инструкция называется поисковой?
35. Где используются позиционные инструкции?
36. Выражение в операции присваивания предложения SET?
37. Какие существуют средства группирования в SQL? Как они используются?
38. Как добавить поле в имеющуюся таблицу?
39. Как добавить запись в таблицу? Как удалить запись из таблицы?
40. Как изменить тип данных в поле
41. Как организовать возрастающий и убывающий порядки сортировки.
Вопросы для проведения контроля по 1 модулю:
1. Что такое информация и информационные системы, информационное обеспечение?
2. Перечислите классификацию информационных систем по ряду признаков
3. В чем особенность организации данных в БД по сравнению с файловыми системами?
4. Сформулируйте требование к БД со стороны внешних пользователей.
5. Когда употребляется инфологический и даталогический аспекты?
6. Дать определение СУБД и отметить основную особенность СУБД.
7. Перечислите преимущества централизованного управления данными по сравнению с
файловыми системами.
8. В чем заключается основной интерес применения СУБД?
9. Какие три уровня выделяют в архитектуре современных СУБД?
10. Перечислите основные программные компоненты СУБД.
11. Перечислите достоинства СУБД.
12. Контроль за избыточностью данных.
13. Совместное использование данных.
14. Поддержка целостности данных.
15. Перечислите недостатки СУБД.
16. Что такое телеобработка и в чем заключается недостаток такой архитектуры?
17. Архитектура с использованием файлового сервера.
18. Технология «клиент/сервер».
19. Как функционирует файловый сервер?
20. Что влияет на производительность системы?
21. Назовите основные достоинства и функции языка SQL.
22. Когда был принят первый международный стандарт?
23. Что подразумевается под реализацией языка SQL?
24. Какие разделы содержит язык SQL?
25. Назовите операторы языка определения данных.
26. Перечислите основные типы данных.
27. Какие функции используются в языке SQL?
28. Дайте определения выражению, отсутствующему значению.
29. В каких режимах возможно создание базы данных?
30. Какие типы данных допустимы при создании таблицы?