17469

Структуры баз данных

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №6 Структуры баз данных Рассмотрим вкратце обобщенные логическую и физическую структуры БД. Логическая структура БД Логическая структура рис. 1.19 предполагает следующие уровни рассмотрения БД: база данных database включает одну или несколько подбаз

Русский

2013-07-01

129.5 KB

54 чел.

Лекция  №6  Структуры баз данных

Рассмотрим вкратце обобщенные логическую и физическую структуры БД.

Логическая структура БД

Логическая структура (рис. 1.19) предполагает следующие уровни рассмотрения БД:

база данных (database) — включает одну или несколько подбаз (файлов, таблиц, массивов), каждая из которых состоит из агрегатов данных (записей, документов)— record. Запись идентифицируется внутренним номером.

запись (документ) — совокупность разнотипных и разноструктурных данных, описывающих (относящихся к) объект реального мира, элемент предметной области АИС. Запись состоит из полей (field);

поле — именованный элементарный или составной фрагмент записи (документа), содержащий информацию об определенном аспекте (аспектах) элемента (элементов) предметной области.

Возможны следующие структуры полей (рис. 1.19, табл. 1.14.):

элементарные — имеют фиксированную или ограниченную длину и не содержат входящих в них структур данных;

составные (групповые) — образуются как агрегаты элементарных и также имеют фиксированную и ограниченную длину (реже — переменную или неопределенную, что связано с количеством вхождений элемента в агрегат);

текстовые — поля переменной (неопределенной) длины и сложной внутренней структуры (обычно это иерархическая последовательность типа РАЗДЕЛ — ПОДРАЗДЕЛ — ПРЕДЛОЖЕНИЕ - СЛОВО);

бинарные — данные, интерпретируемые как поля, однако обычно физически не входящие в состав записей БД. Необходимо отметить, что поля данного типа (BLOBBinary Large Object) фактически являются данными, до обработки которых рассматриваемая конкретная СУБД еще «не доросла» и поэтому работа с ними возлагается на пользователя (прикладные программы). В частности, в системах Foxpro и Clipper большие текстовые (так называемых MEMO) поля также не обрабатываются системой и фактически оказываются в статусе BLOB.

Физическая структура БД

Данный тип структуры в общем случае имеет вид, приведенный на рис. 1.20, и включает следующие компоненты:

файл (файлы) исходных (первичных) данных (текстов, бинарных данных) — содержит собственно объекты, подлежащие поиску, обработке и пр.;

файл (файлы) вторичной (справочной) информации (регистрационные карты, библиографические реестры и пр.) — содержит описания исходных элементов (объектов). Важным видом справочных файлов являются классификаторы, кодификаторы, тезаурусы, обеспечивающие полноту и компактность представления информации в БД;

индекс — файл (файлы), связывающий адрес (номер) объекта с его содержанием (значением атрибута объекта), обычно состоит из инверсного списка и частотного словаря, который облегчает составление запросов на поиск и повышает обозримость БД;

словарь данных — файл, содержащий составленное с необходимой степенью подробности описание состава БД, документов, записей, агрегатов данных, их имена, типы и структуры, способы интерпретации и обработки.

Изменение содержания БД может осуществляться как в режиме много пользователя (диалоговый ввод или коррекция записи документов по полям) — обычный для СУБД и редкий для АИПC, так и в режиме администратора БД (обычный для АИПС и редкий для СУБД), при этом происходит массовый ввод или загрузка записей/документов.

При любом виде добавления документа/записи для каждого поля осуществляется анализ, обработка и согласованное помещение документа и его фрагментов в соответствующие физические файлы БД. В конкретных случаях

возможна неполная комплектность приведенной физической схемы:

• в фактографических (табличных) БД вторичный файл может являться основным накопителем информации, а текстовые и бинарные данные — фигурировать в качестве необязательного приложения;

в справочно-библиографических БД текстовые данные могут находиться во вторичном файле, а первичный — отсутствовать;

в БД с полнотекстовым поиском может отсутствовать вторичный файл, а индексирование (построение частотных словарей и инверсных списков)  проводится по первичному файлу (страницы или абзацы полных текстов);

может  отсутствовать  частотный словарь или инверсный список.

Надо отметить также вариативность физической реализации и взаимосвязи лингвистического и информационного обеспечения АИС:

словарь данных может физически входить в информационные файлы (первичный или вторичный);

классификаторы, кодификаторы, тезаурусы могут быть оформлены как физическими файлами (файлами ОС), так и входить в состав БД в виде отдельных таблиц (файлов БД, массивов и пр.) на логическом уровне и т. п.

Организационное обеспечение и пользователи АИС

В состав организационного обеспечения АИС принято включать структурные подразделения организации, осуществляющие управление технологическими процессами и поддержку работоспособности системы, а также совокупность документации, на основании которой обслуживающий персонал, разработчики и пользователи осуществляют эксплуатацию и развитие системы.

В состав пользователей АИС в общем случае входят следующие группы лиц, контактирующие с системой:

• администратор БД (АБД): лицо или группа, отвечающая за сопровождение данных, назначение уровней доступа, включение/исключение пользователей. Обычно АБД участвует в проектировании и определении структуры БД;

прочие пользователи (не обладающие привилегиями доступа к данным), в том числе:

операторы подготовки данных (ОПД) — персонал, осуществляющий ввод данных с рабочих листов или документов на основе соответствующих инструкций в среде специальных программных интерфейсов;

интерактивные пользователи (ИП) — лица, имеющие доступ на ввод, коррекцию, обновление, уничтожение и чтение данных в рамках, как правило, ограниченной области БД;

конечные пользователи (КП) — лица, использующие БД для получения справок и решения задач.

Иногда в круг пользователей БД включают также разработчиков приложений (программ, обращающихся к БД через ядро СУБД), и написанных на языках прикладного программирования.

Работа пользователей с БД тесно связана с операциями определения (описания) (в основном АБД) и манипулирования данными (в основном прочие пользователи), которым соответствуют языковые средства описания — словари данных и таблицы определения полей и файлов, и манипулирования данными — языки запросов и программирования информационных систем.

Существует альтернативная точка зрения, суть которой состоит в том, что пользователь рассматривается как компонента информационной системы, находящаяся «внутри» нее. Однако очевидно, что человек никогда не станет придатком машин (пусть и самых «умных») и не будет реально входить в состав каких-либо систем в качестве «винтика».

Правовое обеспечение информационных систем

Внедрение автоматизированных систем различного назначения и определенной степени воздействует на виды, формы и характер функциональных взаимоотношений между существующими структурными подразделениями, поэтому четкая правовая регламентация прав, обязанностей и ответственности пользователей при автоматизации определенных видов работ является одним из самых сложных, ответственных и обязательных условий, которые необходимо учитывать при проектировании, использовании и развитии новых методов обработки информации. Структура правового обеспечения информационной системы дана в табл. 1.15.

Таблица 1.15. Правовое обеспечение информационной системы

Разработка проекта

Функционирование системы

Приказы руководящего органа о начале работ по созданию и организации информационной службы

Положение о службах, обеспечивающих функционирование автоматизированных систем

Общеотраслевые нормативные акты, регламентирующие отношения разработчика и заказчика

Должностные инструкции

Государственные и отраслевые стандарты на разработку информационного обеспечения

Нормативные акты о порядке создания и использования информации

Государственные стандарты на разработку проектной документации

Нормативные акты, регламентирующие технологический процесс автоматизированной обработки информации

Нормативные акты на получение и использование комплекса технических средств

Правовое положение отдельных видов автоматизированных систем управления и проектирования

Правовое положение службы АСУ ИПК

Нормативные акты на использование вычислительной техники

Стабильность данных, содержащихся в нормативной документации, относительна, т. е. практически все данные с разной периодичностью корректируются, уточняются и обновляются. Важным аспектом правового обеспечения АИС является проблема правового обеспечения защиты информации.

Контрольные вопросы

  1.  В чем различие информационных технологий, систем и ресурсов?
  2.  Какие классы информационных технологий Вам известны? Приведите примеры.
  3.  Назовите основные основания для классификации АИС, приведите примеры.
  4.  Назовите основные классы информационных ресурсов.
  5.  Что такое службы-генераторы БД? Приведите примеры.
  6.  Что такое онлайновые службы? Приведите примеры.
  7.  Какие типы информации распространяются онлайновыми службами?
  8.  Что такое форматная база?
  9.  Приведите примеры различных типов, форматов и структур данных.
  10.  Что такое коммуникативные форматы? Определите основные проблемы построения коммуникативных форматов.
  11.  Что такое идентификация данных и локализация- описаний данных?
  12.  Назовите основные типы файлов.
  13.  Какие типы разметки текстовых файлов Вам известны?
  14.  Что входит в состав лексической (словарной) базы?
  15.  Каковы основные отличия тезаурусов от классификаторов и кодификаторов?
  16.  Перечислите основные типы информационных языков.
  17.  Какова структура дескрипторной статьи тезауруса?
  18.  Что такое организационное обеспечение АИС, и из каких компонентов оно состоит?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49926. Электроснабжение жилого района города 19.28 MB
  Все здания, представленные на плане застройке, являются жилыми. Общественные здания располагаются на первых этажах зданий (соответственно, первый этаж нежилой). Во всех корпусах предусмотрена подземная парковка на 100 машин мест.
49929. Проектирование участка ТО-2 на 323 автомобилей КамАЗ-5320 680.5 KB
  При ТО2 проводят более глубокую проверку состояния всех механизмов и приборов автомобиля со снятием приборов питания и электрооборудования для контроля и регулировки в специализированных цехах выполнение в установленном объёме крепёжных регулировочных смазочных и других работ обслуживание узлов и агрегатов со снятием кроме базовых с автомобиля. Общая информация по тягачам КамАЗ5320: Тягач Назначение: Автомобиль тягач предназначенный для работы преимущественно с прицепами Марка: КамАЗ Модель серия: 5320 Технические...
49930. Общая микробиология, вирусология и иммунология 509.5 KB
  В учебном пособии представлены краткие материалы в виде лекций по основным направлениям общей и частной бактериологии, вирусологии и иммунологии в соответствии с Программой по микробиологии, вирусологии, иммунологии для студентов лечебных, медико - профилактических и педиатрических факультетов высших медицинских учебных заведений