1.4. Понятие о базах и банках данных как об информационном обеспечении АСУ
База данных (БД) – это упорядоченное хранение информационных ресурсов в виде объединённых структурированных данных, обеспечивающих быстрый доступ и удобное рациональное взаимодействие между данными.
Банк данных (БнД) – это автоматизированная система, обеспечивающая хранение, накопление, поиск и выдачу информации в совокупности программных и технических средств. Основными элементами банка данных являются база данных и программно-информационные продукты, называемые системой управления базой данных (СУБД).
Использование принципов банка и базы данных предусматривает хранение и использование информации в виде баз данных, где все данные собраны в едином объединённом хранилище и обеспечивается широкий доступ пользователей к различной информации.
Автоматизированные банки данных, информационные базы, их особенности. Технология базы и банка данных является главным направлением организации внутримашинных информационных технологий.
Требования к базам данных как к системе интегрированной информации следующие:
Выполнение указанных требований способствует высокой производительности и эффективности работы пользователей с данными в больших объёмах.
База данных — это активный объект, меняющий информацию при изменении состояния отражаемой предметной области. Данные в базе объединяются в целостную, единую систему, это обеспечивает более производительную работу пользователей с большими объёмами данных.
Банк данных (кроме важнейших составляющих базы данных и СУБД) включает и ряд других элементов.
Технической основой банков данных являются электронно-вычислительные машины, технологии и продукты.
Языковыми средствами являются языки описания данных, языки программирования, языки запросов и др.
Методическими средствами являются рекомендации и инструкции по созданию и функционированию банков данных.
В состав обслуживающего персонала входят инженеры по техническому обслуживанию и ремонту ЭВМ, программисты, административный аппарат, администраторы баз данных. Их основные задачи – управление и контроль за функционированием банка данных, обеспечение взаимодействия и совместимости всех систем и подсистем, а также контроль за качеством информации и удовлетворение информационных потребностей потребителей.
Конечные пользователи являются основными пользователями БнД и БД,т.е. специалисты предприятия.
Банк и база данных могут быть размещены как на одном компьютере, так и распределяться между нескольких компьютеров. При объединении компьютеров в единую систему с помощью локальных сетей данные одного исполнителя будут доступны другим и наоборот.
Банк и база данных, расположенные на одном компьютере, называют локальными, а на нескольких – распределёнными, которые соединены сетями ПЭВМ.
Назначение распределённых банков и баз данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания большому количеству удалённых пользователей в условиях структурной или географической разобщённости при работе со значительными объёмами информации.
Базы данных при распределённой обработке данных можно разместить в различных узлах компьютерной сети. Следовательно, каждый компонент БД располагается по месту наличия техники и её обработки.
Объективные требования необходимости распределённой формы организации данных, которые предъявляются конечными пользователями:
Эффективность обмена информацией между базами в распределённых системах баз и банков данных имеет большую актуальность.
Требование оперативности информирования пользователей об изменениях и происходящих событиях управляемых бизнес-процессов диктует синхронизацию и параллельное исполнение во времени отдельных видов работ с информацией.
В крупных организациях, в которых применяются распределённые системы БД и БнД, являющиеся средством автоматизации данного предприятия, появляются новые проблемы. К самым распространённым можно отнести расширение географических размеров системы, увеличение числа пользователей, увеличение физических узлов сети, усложняющее администрирование. Появляется угроза несоответствия данных, которые хранятся в различных частях системы.
Для управления распределёнными БД и БнД применяется так называемое тиражирование данных. Процесс тиражированияпредставляет собой перенос изменений объектов из исходной базы данных в базы данных, которые находятся в различных узлах распределённой системы.
Разграничение доступа пользователей к данным является обязательным при организации работы с распределённой системой данных и их безопасностью, при этом усложняется администрирование в сложных системах. Наиболее удобное и полное управление доступом обеспечивает многоуровневый иерархический подход.
Этапы создания базы и банка данных. Для размещения данных в БД требуется предварительное моделирование – построение логической модели данных. Основная функция логической модели данных — группирование разнообразной информации и выражение её свойств по структуре, связям, содержанию, динамике и объёму с учётом удовлетворения информационных потребностей всех категорий пользователей.
На этапе создания логической модели построения БД вначале происходит выявление объектов, процессов или сущностей предметной области, представляющих интерес для пользователей. К примеру, к объектам можно отнести предприятия, вкладчиков, банки и т.п.
СУБД обеспечивает автоматизацию работы базы данных, которая манипулирует конкретной моделью организации данных на носителях. При построении логической модели данных выбирается один из трёх путей моделирования: реляционный, сетевой или иерархический.
Реляционной моделью называется совокупность таблиц, над которыми выполняются операции, которые формулируются в терминах реляционной алгебры. В настоящее время большое распространение получили реляционные модели, в которых все элементы связаны между собой определёнными связями. Все типы моделей имеют свои недостатки и достоинства. Простота понимания структуры реляционной модели является её основным достоинством.
Иерархической моделью называется структура в виде дерева, выражающаяся вертикальными связями (связи низшего уровня подчиняются высшему). При условии, если все запросы имеют структуру дерева, доступ к необходимой информации будет облегчён.
Сетевой моделью называется структура в виде дерева, выражающая как вертикальные, так и горизонтальные связи подчинения. Направления данных связей не являются определёнными, этот фактор усложняет модель и систему управления базами данных.
Физической моделью БД называется привязка логической модели к техническим и программным средствам. Данная модель осуществляет конечную реализацию процесса создания базы данных.
После определения конечного варианта логической модели определяется весь состав показателей и атрибутов, которые необходимы и удовлетворяют всем запросам для решения намеченной области задач. При этом устанавливаются файлы, в которых определяется ключевая сфера для взаимодействия с другими файлами. В каждой сфере формируются разрядность и тип данных, количество записей в файлах, а также и другие сопутствующие характеристики.