Основные принципы организации баз данных
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
абатываются системным программистом.
. Независимость данных означает то, что прикладные программы не должны зависеть от хранимых данных, т.е. от способа хранения данных в физической памяти. Это позволяет добавлять в БД новые данные, изменять структуры хранения данных, создавать на БД новые приложения. Ранее созданные программы при этом не должны "чувствовать" эти изменения.
СУБД обычно обеспечивают это требование.
. Структура БД должна позволять включать новые и удалять устаревшие данные, корректировать хранимые данные без разрушения логических связей, установленных в схеме БД. Для этого схема БД должна быть правильно разработана, а операции ведения БД не должны нарушать схему БД.
. Безопасность и секретность означает защиту данных от несанкционированного доступа, преднамеренного и непреднамеренного разрушения данных, хищения данных. Система защиты БД призвана решать следующие задачи.
Идентификация пользователей. Данными, хранящимися в БД должны пользоваться только лица, имеющие на это право и подтвердившие свои полномочия. Наиболее распространенным способом решения этой задачи является система паролей.
Ограничение доступа к данным. Каждый пользователь должен работать только с теми данными, которые необходимы для решения его задач, остальные данные должны быть для него "невидимыми". Каждому пользователю предоставляются определенные полномочия (привилегии) для работы с данными. Ему может быть предоставлено право только чтения из БД, право ввода в БД или право обновления и т.п. Все привилегии предоставляются только администратору БД.
Обеспечение секретность данных. Секретные данные необходимо защищать от доступа системой специальных, достаточно сложных паролей. Сильно уязвимые данные следует шифровать.
Средства защиты и безопасности данных содержатся в СУБД или разрабатываются системным программистом.
. Организация БД и методы доступа к данным должны обеспечивать высокую скорость обработки данных так, чтобы пользователь мог работать с БД в диалоговом режиме. Стоимость обслуживания пользователей не должна быть высокой.
Возможность выполнения этих требований определяется рядом факторов: объемом хранимых данных, быстродействием техники, способом организации данных в БД и во многом зависит от решений, принимаемых разработчиками на этапе создания БД. Например, можно организовать способ размещения данных на носителе таким образом, что наиболее часто используемые данные хранятся на наиболее доступных участках внешней памяти.
. Представление данных в БД, сопровождающая документация, способ взаимодействия пользователя с БД должны удовлетворять определенным стандартам. Стандарты могут быть корпоративными, ведомственными, промышленными, национальными и международными. Соблюдение стандартов совершенно необходимо для совместного использования данных и для организации обмена данными между отдельными системами. Например, без принятия определенных стандартов нельзя было бы организовать сеть Internet.
.Уровни представления данных в БД
С БД работают люди, имеющие разный уровень компьютерной подготовки и разное представление о данных.
Это - системные программисты, разрабатывающие автоматизированную систему и БД, ответственные за все вопросы, связанные с правильным функционированием БД;
программисты, готовящие прикладные программы для решения задач обработки данных;
пользователи - не программисты, специалисты в той предметной области, где используется БД и решающие с помощью компьютера свои повседневные задачи.
У каждого из них существует свой взгляд на данные, хранящиеся в БД, для каждого необходимы свои средства взаимодействия с БД.
В БД выделяют 5 уровней представления данных: уровень пользователя, внешний уровень, концептуальный уровень, уровень хранения и физический уровень. Два последних уровня часто рассматривают как единый уровень - внутренний. Для каждого уровня характерно определенное представление данных и определенный перечень выполняемых функций.
В различных АИС, используемых на практике, реализовано различное число уровней представления данных, минимально - 2: концептуальный и внутренний. Однако, для того, чтобы удовлетворялись все требования, предъявляемые к БД, необходимо три уровня: внешний, концептуальный и внутренний.
Центральной частью БД является концептуальный уровень представления данных или концептуальная схема. Концептуальная схема (или схема БД) - это описание общей логической структуры данных.
Схема строится на основании изучения той предметной области, в которой будет использоваться БД. В процессе обследования предметной области выделяются объекты предметной области и свойства (характеристики) объектов. Объектом может быть человек, предмет, документ, процесс, явление т.п. Выявляются логические связи между объектами, существующие в предметной области. При этом учитывается круг задач, решаемых на БД, выявляются информационные потребности пользователей, т.е. определяются возможные запросы к БД. Объекты предметной области, их свойства и существующие между ними связи отображаются в логической структуре данных, на основании которой строится модель данных, а затем - схема БД.
Внешний
уровень
Отображение А внешний - Отображение В внешний-
концептуальный