Банк данных и его компоненты реферат

Обновлено: 30.06.2024

Развитие вычислительной техники и появление емких внешних запоминающих устройств прямого доступа предопределило интенсивное развитие автоматических и автоматизированных систем разного назначения и масштаба, в первую очередь заметное в области бизнес приложений. Такие системы работают с большими объемами информации, которая обычно имеет достаточно сложную структуру, требует оперативности в обработке, часто обновляется и в то же время требует длительного хранения. Примерами таких систем являются автоматизированные системы управления предприятием, банковские системы, системы резервирования и продажи билетов и т. д. (рис. 1.1)

Содержание работы

Файлы: 1 файл

реферат базы данных.docx

2.5. Организационно- административные подсистемы……..……………..………. ……… 8

4.1. Типология баз данных с точки зрения информационных процессов….………… . 9

1. Базы и банки данных

1.1. Понятие базы и банка данных

Другими направлениями, стимулировавшими развитие, стали, с одной стороны, системы управления физическими экспериментами, обеспечивающими сверхоперативную обработку в реальном масштабе времени огромных потоков данных от датчиков, а с другой — автоматизированные библиотечные информационно поисковые системы.

Банк данных (БнД) — это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Под базой данных (БД) обычно понимается именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные п остоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач, обычнопостоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться — но и это есть проявление постоянства — постоянная актуальность.

Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Иногда в составе банка данных выделяют архивы. Основанием для этого является особый режим использования данных, когда только часть данных находится под оперативным управлением СУБД. Все остальные данные (собственно архивы) обычно располагаются на носителях, оперативно не управляемых СУБД. Одни и те же данные в разные моменты времени могут входить как в базы данных, так и в архивы. Банки данных могут не иметь архивов, но если они есть, то в состав банка данных может входить и система управления архивами.

Проблемы совместного использования данных и периферийных устройств компьютеров и рабочих станций быстро породили модель вычислений, основанную на концепции файлового сервера — сеть создает основу для коллективной обработки, сохраняя простоту работы с персональным компьютером, позволяет совместно использовать данные и периферию.

В этом смысле главной отличительной чертой баз данных является использование централизованной системы управления данными, причем как на уровне файлов, так и на уровне элементов данных. Централизованное хранение совместно используемых данных приводит не только к сокращению затрат на создание и поддержание данных в актуальном состоянии, но и ксокращению избыточности информации, упрощению процедур поддержания непротиворечивости и целостности данных.

Эффективное управление внешней памятью является основной функцией СУБД. Эти обычно специализированные средства настолько важны с точки зрения эффективности, что при их отсутствии система просто не сможет выполнять некоторые задачи уже потому, что их выполнение будет занимать слишком много времени. При этом ни одна из таких специализированных функций, как построение индексов, буферизация данных, организация доступа и оптимизация запросов, не является видимой для пользователя и обеспечивает независимость между логическим и физическим. уровнями системы: прикладной программист не должен писать программы индексирования, распределять память на диске и т. д.

Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции баз данных, создание унифицированных методов и средств организации и поиска данных позволяют хранить и обрабатывать информацию о все более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая много аспектные информационные потребности различных пользователей. Основные требования, предъявляемые к банкам данных, можно сформулировать следующим образом [14].

Многократное использование данных: пользова тели должны иметь возможность использовать данные различным образом.

Простота: пользователи должны иметь возможность легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении.

Легкость использования: пользователи должны иметь возможность осуществлять (процедурно) простой доступ к данным, при этом все сложности доступа к данным должны быть скрыты в самой системе управления базами данных.

Гибкость использования: обращение к данным или их поиск должны осуществляться с помощью различных методов доступа.

Язык взаимодействия конечных пользователей с системой должен обеспечивать конечным пользователям возможность получения данных без использования прикладных программ.

База данных — это основа для будущего наращивания прикладных программ: базы данных должны обеспечивать возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений.

Сохранение затрат умственного труда: существующи е программы и логические структуры данных (на создание которых обычно затрачивается много человек лет) не должны переделываться при внесении изменений в базу данных.

Наличие интерфейса прикладного программирования: прикладные программы должны иметь возможность просто и эффективно выполнять запросы на данные; программы должны быть изолированы от расположения файлов и способов адресации данных.

Распределенная обработка данных: система должна функционировать в условиях вычислительных сетей и обеспечивать эффективный доступ пользователей к любым данным распределенной БД, размещенным в любой точке сети.

Адаптивность и расширяемость: база данных должна быть настраиваемой, причем настройка не должна вызывать перезаписи прикладных программ. Кроме того, поставляемый с СУБД набор предопределенных типов данных должен быть расширяемым — в системе должны иметься средства для определения новых типов и не должно быть различий в использовании системных и определенных пользователем типов.

Контроль за целостностью данных: система должна осуществлять контроль ошибок в данных и выполнять проверку взаимного логического соответствия данных.

Восстановление данных после сбоев: автоматическое восстановление без потери данных транзакции. В случае аппаратных или программных сбоев система должна возвращаться кнекоторому согласованному состоянию данных.

Вспомогательные средства должны позволять разработчику или администратору базы данных предсказать и оптимизировать производительность системы.

Автоматическая реорганизация и перемещение: с истема должна обеспечивать возможность перемещения данных или автоматическую реорганизацию физической структуры.

2. Компоненты банка данных

Определение банка данных предполагает, что с функционально- организационной точки зрения банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей в себя все подсистемы, необходимые для надежного, эффективного и продолжительного во времени функционирования.

В структуре банка данных выделяют следующие компоненты (подсистемы):

• организационно- административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.

2.1. Информационная база

Данные, отражающие состояние определенной предметной области и используемые информационной системой, принято называть информационно й базой. Информационная база состоит из двух компонент: 1) коллекции записей собственно данных; 2) описания этих данных — метаданных.

Данные отделены от описаний, но в то же время данные не могут использоваться без обращения к соответствующим описаниям.

Уже из определения базы данных и приведенных ранее основных требований следует, что данные могут использоваться (т. е. представляться) по-разному. С одной стороны, разные прикладные задачи требуют разных наборов данных, в совокупности обеспечивающих функциональную полноту информации, а с другой — они должны быть различны для различных категорий субъектов (разработчиков или пользователей). Также должны быть различными и, способы описания самих данных, их природы, формы хранения, условий взаимной непротиворечивости.

В литературе по базам данных упоминаются три уровня представления данных — концептуальный, внутренний и внешний (рис. 1.2).

Эти уровни представлений введены исходя из различного рассмотрения БД. Например, прикладному программисту требуются не все данные БД, а только некоторая их часть, используемая в его программе. Внешний уровень представления обеспечивает именно эту форму обмена данными.

Внутренний уровень — глобальное представление БД, определяет необходимые условия для организации хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Описание БД на концептуальном уровне представляет собой обобщенный взгляд на данные с позиций предметной области (разработчика приложений, пользователя или внешней информационной системы).

Внешний уровень представления данных не затрагивает физической организации (размещения) данных во внешней памяти, поэтому его называют иногда логическим уровнем. Соответственно внутренний уровень называют физическим уровнем.

2.2. Лингвистические средства

Многоуровневое представление БД предполагает соответствующие описания данных на каждом уровне и согласование одних и тех же данных на разных уровнях. С этой целью в состав СУБД включаются специальные языки для описания представлений внутреннего и внешнего уровней. Кроме того, СУБД должна включать в себя язык манипулирования данными (ЯМД). Желательно также наличие тех или иных дополнительных сервисных средств, например средств генерации отчетов.

Работа с базами данных предполагает несколько этапов:

• описание частей БД, необходимых для конкретных приложений (задач, групп задач);

• программирование задач или описание запросов в соответствии с правилами конкретного языка и использованием языковых конструкций для обращения к БД;

• загрузка БД и т. д.

Для выражения обобщенного взгляда на данные применяют язык описания данных (ЯОД) внутреннего уровня, включаемый в состав СУБД. Описание представляет собой модель данных и их отношений, т. е. структур, из которых образуется БД.

Предварительной стадией планирования кадровой работы является прогнозирование, которое служит основой подготовки плановых решений и заданий. Прогнозирование применяется для предсказания изменения структуры и динамики кадровой работы в будущем на основе анализа прошлого и настоящего и исходит из целей развития предприятия.

Содержание

Введение
Банк данных
Состав и особенности банка данных
Операции коммерческих банков
Заключение
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

поиск и обработка.doc

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет Институт заочного образования и повышения квалификации Кафедра дистанционных и комбинированных образовательных технологий

Поиски обработка экономической информации средствам и интернета

На тему: Банк данных, его состав и особенности

Выполнила студентка 2го курса группы У4143

Ганн Яна Александровна

Банк данных
Состав и особенности банка данных
Операции коммерческих банков
Заключение
Список литературы

Прогнозирование строится на основе переработки информации и состоит из следующих этапов:

Этап 1 – ретроспекция - изучение состояния кадровой работы и структуры кадров в прошлом (за последние 10 -15 лет).

Этап 2 – диагноз - определение характера и состояния кадровой работы на основании всестороннего их исследования.

Этап 3 - выбор метода - наиболее ответственный этап в прогнозировании кадровой работы.

Этап 4 - прогноз - предвидение основных изменений и структурных сдвигов в профессионально- квалификационном и социально-демографическом составе кадров организации и проведении кадровой работы.

К основным методам планирования и прогнозирования кадровой работы относятся: балансовый метод планирования, метод сравнительного плана, метод экспертных оценок, системный анализ, моделирование, экономико-математические методы и другие.

Балансовый метод планирования - заключается в установлении динамического равновесия между персоналом, с одной стороны, и их распределением в соответствии с потребностями производства - с другой.

Метод системного анализа используются, в основном, при разработке программ развития кадровой работы на длительную перспективу.

Экспертные оценки представляют собой особый вид количественных и качественных характеристик отдельных сторон социальных и кадровых процессов и определяются на основе суждений, высказанных экспертами (научными работниками и специалистами-практиками).

Практика показывает, что методы прогнозирования и совершенствования качественного состава кадров на уровне предприятий и организаций применяется пока эпизодически, между тем современная кадровая политика требует комплексного их использования при разработке социально-экономических программ. Наиболее актуальными, в настоящее время, являются проблемы применения методов прогнозирования кадровой работы на основе использования компьютерных технологий.

При увеличении объемов информации для многоцелевого применения и эффективного удовлетворения информационных потребностей различных пользователей используется интегрированный подход к созданию внутримашинного ИО. При этом данные рассматриваются как информационные ресурсы для разноаспектного и многократного использования. Принцип интеграции предполагает организацию хранения информации в виде банка данных (БД), где все данные собраны в едином интегрированном хранилище и к информации как важнейшему ресурсу обеспечен широкий доступ различных пользователей.

банк данных (БнД - это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Основные требования к БнД включают: интегрированность баз данных и целостность каждой из них; независимость, минимальную избыточность хранимых данных и способность к расширению. Важным условием эффективного функционирования БнД является обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа или случайного уничтожения хранимых данных.

Базы данных создаются в БнД предприятия для решения на ПК задач управления производством.

Для программной реализации работ с БнД создаются вспомогательные программы их структур, справочников и файлов, печати и др.

Концепция банка данных — это не только идея интегрированного хранения данных, но и идея отделения описания данных от программ их обработки, интерфейс между которыми обеспечивается системой управления базами данных (СУБД). В основу ее разработки закладывают следующие принципы: единство структурно-информационной организации массивов; централизацию процессов накопления, хранения и обработки различных видов информации; однократный ввод первичных массивов информации с последующим многоразовым и многоцелевым их использованием; интегрированное использование массивов в различных режимах обработки; оперативность доступа различным элементам информационных массивов; минимизацию стоимости создания и функционирования.

Любой банк данных в своем составе всегда содержит следующие два основных компонента: базу данных (БнД), которая есть не что иное, как даталогическое представление информационной модели; предприятия, и систему управления базой данных (СУБД), с помощью которой реализуются централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним и поддержание их в состоянии, соответствующем состоянию предметной области.

Организация типичной СУБД и состав ее компонентов соответствует рассмотренному набору функций. Логически в современной реляционной СУБД можно выделить наиболее внутреннюю часть— ядро СУБД, компилятор языка БнД (обычно SQL подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит. Преимущества работы с БД для пользователей окупают затраты и издержки на его создание. Они заключаются в следующем: повышается производительность работы пользователей, достигается эффективное удовлетворение информационных потребностей; централизованное управление данными освобождает прикладных программистов от организации данных, обеспечивает независимость прикладных программ от данных; организация банка (базы) данных позволяет реализовать другие нерегламентированные запросы, приложения; снижаются затраты не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном динамичном состоянии; уменьшаются потоки данных, циркулирующих в системе, сокращается избыточность и дублирование.

По организации и технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованную базу данных отличает традиционная архитектура баз данных (рис. 3.3).

При подобной архитектуре все необходимые для работы специалистов данные и СУБД размещены на центральном компьютере, или мэйнфрейма (mainframe), вместе с приложением, принимающий входную информацию с пользовательского терминала и отображающим данные на экране пользователя. Предположим, что пользователь вводит запрос, требующий последовательного просмотра базы данных (например, запрос на расчет потребности материалов на деталь в натуральном и стоимостном выражении). СУБД получает этот запрос, просматривает БнД, выбирая с диска нужную запись, вычисляет значение и отображает результат на экране. Приложение и СУБД работают на одном компьютере, и, поскольку система обслуживает много различных пользователей, каждый из них ощущает снижение быстродействия по мере увеличения нагрузки на систему.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных компьютерах вычислительной сети. Работа с такой БнД осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным БнД разделяются на БнД с локальным доступом и БнД с удаленным (сетевым) доступом.

Системы централизованных БнД с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем: файл-сервер и клиент-сервер.

С ростом популярности СУБД появилось множество различных моделей данных. У каждой из них имелись свои достоинства и недостатки, которые сыграли ключевую роль в развитии реляционной модели данных, появившейся во многом благодаря стремлению упростить проектирование, упорядочить работу с моделями данных и повысить ее эффективность.

Основным средством организации и автоматизации работы с БнД являются системы управления базами данных (СУБД).

Выбор СУБД определяется многими факторами, но главным из них является возможность работы с конкретной моделью данных (иерархической, сетевой, реляционной).

Иерархическую модель БнД изображают в виде дерева (рис.3.6). Элементы дерева вершины 1 — 14 представляют совокупность данных, например логические записи. Каждой вершине соответствует множество экземпляров записей, составляющих логический файл. Вершины расположены по уровням и связаны между собой отношениями подчиненности. Одна-единственная вершина верхнего уровня является корневой. Иерархическая модель данных обеспечивает так называемые одно-многозначные отношения между данными. Примером таких отношений могут служить следующие: одному изделию соответствует несколько материалов, используемых на различных операциях обработки, сборки.

Сетевые модели БнД соответствуют более широкому классу объектов управления, хотя требуют для своей организации и дополнительных затрат. Сетевая модель позволяет любому объекту быть связанным с любым другим объектом. Сетевые модели сложны, что создает определенные трудности при необходимости модернизации или развития СУБД. Пример сетевой модели БнД представлен на рис. 3.7.На рисунке видно, что одно изделие изготавливается в результате выполнения нескольких операций, а одна операция может использоваться для изготовления различных изделий.

Одно из основных различий между тремя типами моделей СУБД состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура не может быть изменена после ввода данных, тогда как для реляционных СУБД структура может изменяться в любое время. Для больших БнД, структура которых остается длительное время неизменной, именно иерархические и сетевые СУБД могут оказаться наиболее эффективными, ибо они могут обеспечивать более быстрый доступ к информации БнД, чем реляционные СУБД. Однако большинство СУБД для ПК работают с реляционной моделью. К реляционным моделям относят, например, Clipper, dBase, Paradox, FoxPro, Access, Oracle.

Банк данных является разновидностью ИС, в которой реализованы функции централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации организованной в одну или несколько баз данных.

Банк данных в общем случае состоит из следующих компонентов:

1. БД - представляет собой совокупность специальным образом организованных данных хранимых в памяти ВС и отображающих состояние объектов и их взаимосвязи в рассматриваемой предметной области.

Логическую структуру хранимых в БД данных называют моделью представления данных. К основных моделям представления данных относятся: иерархическая, сетевая, реляционная, постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная.

2. СУБД – это комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями.

Обычно СУБД различают по используемой модели данных.

3. Приложения – представляют собой программу или комплекс программ, обеспечивающий автоматизацию обработки информации для прикладной задачи. Их разрабатывают в случаях, когда требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователя.

4. Словарь данных – представляет собой подсистему банка данных, предназначенную для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов друг с другом, типах данных, форматах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничении доступа.

5. Администратор БД – есть лицо или группа лиц, отвечающее за выбор требований к БД, ее проектирование, создание, эффективное использование и сопровождение.

В процессе использования администратор следит за функционированием информационной системы, обеспечивает защиту, контролирует избыточность, непротиворечивость, сохранность и достоверность хранимой в БД информации.

6. ВС– представляет собой совокупность взаимосвязанных и согласованно действующих компьютеров и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приема, обработки и выдачи информации потребителю.

7. Обслуживающих персонал – выполняет функции поддержания работы технических и программных средств, работоспособность их состояния

Иерархическая модель данных

Иерархическая модель данных – это логическая модель данных в виде древовидной структуры. Иерархическая древовидная структура строится из узлов и ветвей.

Узелпредставляет собой совокупность атрибутов данных описывающих некоторый объект.

Корень - наивысший узел в древовидной структуре.

Зависимые узлы располагаются на более на более низких уровнях дерева. Уровень, на котором находиться данный узел определяется расстоянием от корневого узла.

Каждый экземпляр корневого узла образует начало записи логической БД. В иерархической модели данных узлы, находящиеся на уровне 2, называются порожденными узла на уровне1, узел на уровне1 называется исходнымдля узлов на уровне 2.

Достоинства:

· Наличие хорошо зарекомендовавших себя СУБД основанных на её применении.

· Простота понимания и использования.

· Обеспечение определенного уровня независимости данных.

· Простота оценки операционных характеристик благодаря заранее заданным взаимосвязям.

Недостатки:

· Удаление исходных объектов влечет удаление поражденных.

· Особенности иерархических структур обуславливают процедурность операций манипулирования данными.

· Сложность доступа к узлам.

Сетевая модель данных

Сетевая модель состоит из множества записей, которые могут быть владельцами или членами групповых соотношений. Связь между записью владельцем и записью объектом имеет вид 1:N/

Сетевая модель –структура,у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом.

Атрибут -логическая единица структуры данных. Обычно каждому элементу при описании БД присваивается уникальное имя. По имени к нему обращаются при обработке.

Элемент данных так же часто называют полем.

Запись– именованная совокупность атрибутов. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Именно записи изменяются, добавляются и удаляются. Тип записи определяется составом ее атрибутов.

Экземпляр записи – это конкретная запись с конкретным значением элементов. Примеры сетевых СУБД: CODASYL, DBMS, IDMS, TOTAL, VISTA, СЕТЬ, СЕТОР, КОМПАС.

Достоинство сетевой модели – высокая эффективность затрат памяти и оперативность.

Недостатки:

1. Сложность и жесткость схема базы данных, а так же сложность понимания.

2. Ослабленный контроль целостности ( допускается устанавливать произвольные связи между записями ).

3. Сложность механизма доступа к данным.

4. Необходимость на физическом уровне четко определять связи данных.

5. Требуются значительные ресурсы памяти ЭВМ.

6. Сложность реализации СУБД.

Реляционная модель

Достоинства реляционной модели:

1. Простота, удобство физической реализации, понятность.

2. Легко дополнять простыми отношениями.

Недостатки:

1. Отсутствие стандартных средств, идентификация отдельных записей.

2. Сложность описания, иерархической и сетевой связи.

Классификация программ СУБД

В общем случае под СУБД можно понимать любой программный продукт, поддерживающий процесс создания, ведения и использования БД.

В общем случае СУБД делятся на следующие основные виды программ:

1. Полнофункциональные (ПФ) – представляют собой традиционные СУБД. Из числа всех современных СУБД ПФ являются наиболее многочисленными и мощными по своим возможностям. К ПФ относятся Data Flex, dBase, Access, FoxPro, Paradox. Обычно ПФ СУБД имеет развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню выполнять основные действия с СУБД:

1) Создание, модификация структур и таблиц.

3) Формирование запросов.

4) Разработка отчетов и их печать.

Многие ПФ СУБД включают в себя средства программирования для профессиональных разработчиков.

2. Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ. Серверы БД реализуют функцию управления БД запрашиваемые другими пользователями обычно с помощью SQL запросов ( операторов ). К серверам баз данных относятся SQL-server и InterBase.

3. Клиенты БД.В роли клиентских программ для сервера БД могут использоваться различные программы: ПФ СУБД и электронные таблицы.

По характеру использования СУБД делятся на:

1. Персональные СУБД – обеспечивают возможность создания персональных баз данных и недорогих приложений работающих с ними. Они выступают в роли клиентской части многопользовательских СУБД ( FoxPro, Acces и dBase).

2. Многопользовательские СУБД – включают в себя сервер БД и клиентскую часть. Как правило они могут работать в неоднородной вычислительной среде ( с разными типами ЭВМ и ОС): Oracle.

Содержание работы

Файлы: 1 файл

реферат базы данных.docx

2.5. Организационно- административные подсистемы……..……………..………. ……… 8

4.1. Типология баз данных с точки зрения информационных процессов….………… . 9

1. Базы и банки данных

1.1. Понятие базы и банка данных

2. Компоненты банка данных

В структуре банка данных выделяют следующие компоненты (подсистемы):

• организационно- административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.

2.1. Информационная база

2.2. Лингвистические средства

Работа с базами данных предполагает несколько этапов:

• описание частей БД, необходимых для конкретных приложений (задач, групп задач);

• загрузка БД и т. д.

Читайте также: