Информационная система (ИС) – программно-аппаратный комплекс, предназначенный для выполнения следующих функций, задач:
-
централизованное хранение, накопление и выдача по запросам пользователей данных.
-
Преобразование и обработка данных.
-
Организация удобного интерфейса пользователя.
БД – центральное звено всей ИС.
АБнД – автоматизированный банк данных.
Разделы курса основ БД:
-
Характеристика современного состояния и этапы развития технологий БД. Понятие АБнД.
-
Архитектура и пользователи АБнД. Этапы проектирования БД ИС.
-
Инфологическое моделирование БД (I этап разработки БД). Модель “сущность-связь”.
-
Моделирование локальных представлений ПО (предметная область). Объединение ЛП (локальное представление).
-
Методические аспекты разработки ИЛМ БД (инфологическая модель).Этапы погружения ИЛМ в среду хранения данных СУБД. Выделяют три модели:
-
Иерархическая модель данных (МД)
-
Сетевая МД
-
Реляционная МД
-
Понятие МД. Ограничения целостности БД.
-
Сетевая МД.
-
Иерархическая МД.
-
Реляционная МД.
-
Методические аспекты проектирования даталогической модели данных (ДМД).
Тем самым мы обеспечим уже возможность хранения описанной инфологии в среде СУБД. Из ПО где оперируем объектами, атрибутами, связями перейдем к модели оперирующей таблицами, полями, записями, которые оперируют этими связями.
Разработчик этой модели – Эдвард Кодд.
-
Языки манипулирования данными. Язык SQL.
-
Типовая организация СУБД. Понятие транзакций. Управление данными во внешней памяти.
Распределенные БД.
-
Технологии работы в архитектуре клиент-сервер и Web-технологии для БД.
-
Инструментальные системы автоматизации проектирования баз данных (CASE система ERwin)
История развития БД. -
магнитная лента; 29 Мбит; последовательный доступ.
-
Магнитный барабан; прямой доступ.
-
(МД) Магнитные диски.
Разные свойства хранения имели разные команды. Это определяло существенную зависимость прикладной программы от данных. Изменение структуры данных определяло существенную модификацию прикладной программы. Это привело к появлению файловой системы – универсальной системы хранения данных.
С появлением ФС появляется универсальная система управления данными, которая позволяет работать с конкретным стандартным набором команд для управления данными, который действует для любых носителей. Работа производится на уровне файла → создать файл, открыть … и т.д.
Минусы:
1) Т.о. появляется независимость прикладных программ от данных (независимо от устройств хранения данных). Этот уровень логической независимости от данных является неполным, т.к. описание структуры данных находится в прикладной программе, следовательно, любые изменения в структуре данных определяют изменение описания данных в прикладной программе, с последующей перекомпиляцией программы. Т.о. осуществляется зависимость данных от прикладных программ.
2) Закрытие данных (прекращение работы) осуществляется только на уровне файла – закрытие файла.
3) Прикладная программа должна каким-то образом с помощью имеющихся средств обеспечивать многопользовательский режим работы. Если один пишет в файл, другой читает, то нарушается целостность данных, т.е. многопользовательский режим не обеспечивается, т.к. данные должны быть в любой момент времени целостными.
Эти минусы привели к появлению специальных систем управления данных СУБД. Изначально эти системы представлялись как системы, позволяющие расширить возможности ОС (и ФС). Позже СУБД стали обеспечивать решение иных задач.
Этапы развития и современное состояние СУБД. I этап.
Имеет отношение к разработке СУБД для мейнфреймовых систем типа IBM 360/370 и ЕС1020-1060. Эти мейнфреймовые системы использовались как многотерминальные системы с пакетной обработкой.
Применительно к этому и был разработан целый ряд СУБД, которые и нашли широкое применение в различных автоматизированных системах обработки данных значительного объема.
1964г. – первая IBM360
В СССР было создано более 60 типов СУБД
В мире – 600 типов.
В 1982, в ВоенМехе – ЕС ЭВМ 1020 №2.
Пакетный режим – формировался пакет заданий, который потом последовательно обрабатывался, также поддерживался многопользовательский режим.
Затем СУБД обрастали окружением, которое позволяет работать в сети, с распределенными данными, появляется ряд средств по администрации БД, средства удаленного доступа (телеграф). Тем самым СУБД обросли окружением, которое позволило их трактовать как многофункциональные системы управления данными.
Фирма IBM – IMS, DB2 → ОКА (советские)
Culinet – СУБД IDMS → ДИСОД
Software – ADABAS
– TOTAL → Сетор
ИМЕС, БАНК, СУБД Польша
Хотя первые СУБД ориентированы на мейнфреймы, они обладали целым рядом недостатков, который можно оценивать с позиции сегодняшнего времени:
– отсутствие стандартов внешних интерфейсов
– непереносимость программного продукта с одной платформы на другую.
Появление такого класса систем сыграло весьма существенную роль в создании промышленных ИС и систем обработки данных.
Следует отметить, что с разработкой программного продукта одновременно были основаны многие теоретические основы и положения по работе с данными:
в 1975 – стандарт сетевой модели данных CODASYL. Этот стандарт определил многие положения по моделированию баз данных и определил основную модель работы с сетевой моделью.
Следует также отметить, что разработанные СУБД явились в известной мере долгожителями в среде программного обеспечения. Жизненный цикл созданных СУБД составил 10-25 лет. А системы, созданные на основе этих СУБД продолжают функционировать и до сих пор.
Пример: Система автоматизации воздушных перевозок.
1ая система – СЕРЕНА была ориентирована на машины ЕС ЭВМ 1020, 1030 …
СЕРЕНА 2 – 1050, 1060 – достаточно эффективно справлялась с автоматизацией.
СЕРЕНА 3 – IBM 370 с использованием СУБД IMS (внедрена 5 лет назад и работает по сей день).
Первые СУБД были ориентированы на:
-
Иерархическую модель данных.
-
Сетевую модель данных.
Также создавались первые попытки создания систем реляционной модели данных: РМД→ DB2, dBVista. Следует отметить, что DB2 в настоящее время используется.
|