Основы Pascal. Типы данных. Структура программы на языке Pascal
| Вид материала | Документы |
- Компоновать программы из отдельных частей отлаживать программы выполнять программы., 197.76kb.
- Borland Turbo Pascal, знать простые основные алгоритмы работы с простыми типами данных, 316.19kb.
- Программирование на языке высокого уровня, 59.92kb.
- Задачи работы Научиться создавать программы на языке Turbo Pascal с использованием, 598.05kb.
- Курс «Программирование на языке Turbo Pascal 0» Цель курса, 19.6kb.
- Borland Turbo Pascal, знать простые основные алгоритмы работы с простыми типами данных, 324.26kb.
- Правила преобразований из одного типа в другой и правила приведения типов в языке Object, 19.03kb.
- Информатика Ответы на вопросы, 913.15kb.
- Конспект урока по информатике для десятого класса по теме «Условный оператор в Turbo, 32.44kb.
- Доманская Юлия Георгиевна г. Вилейка 2006г пояснительная записка, 74.95kb.
Локальные сети характерны тем, что расстояния между компонентами сети сравнительно невелики, как правило, не превышают нескольких километров. Локальные сети различаются по роли и значению ПЭВМ в сети, структуре, методам доступа пользователей к сети, способам передачи данных между
компонентами сети и др. Каждой из предлагаемых на рынке сетей присущи свои достоинства и недостатки. Выбор сети определяется числом подключаемых пользователей, их приоритетом, необходимой скоростью и дальностью передачи данных, требуемыми пропускной способностью, надежностью и стоимостью сети.
Глобальные сети можно классифицировать по следующим признакам:
1. По типу средств коммуникаций:
- наземные многоузловые сети;
- спутниковые радиосети;
- комбинированные сети.
2. По способу коммутации сообщений:
- коммутация каналов;
- коммутация сообщений;
- коммутация пакетов;
- адаптивная коммутация.
3. По выбору маршрута передачи сообщения:
- фиксированные пути;
- направленный выбор пути;
- случайные пути;
- лавинный способ.
- Основные понятия банков и баз данных.
Основные понятия
Данные, информация, знания
Любая задача обработки информации и принятия решений может быть представлена в виде схемы, показанной на рис.
Для нее дадим определения основных терминов. В качестве составных частей схемы выделяются информация (входная и выходная) и правила ее преобразования.
Правила могут быть в виде алгоритмов, процедур и эвристических последовательностей.
Алгоритм - последовательность правил перехода от исходных данных к результату. Правила могут выполняться компьютером или человеком.
Данные - совокупность объективных сведений.
Информация - сведения, неизвестные ранее получателю информации, пополняющие его знания, подтверждающие или опровергающие положения и соответствующие убеждения. Информация носит субъективный характер и определяется уровнем знаний субъекта и степенью его восприятия. Информация извлекается субъектом из соответствующих данных.
Знания - совокупность фактов, закономерностей и эвристических правил, с помощью которых решается поставленная задача. Последовательность операций обработки данных называют информационной технологией (ИТ). В силу значительного количества информации в современных задачах она должна быть упорядочена. Существует два подхода к упорядочению.
Данные связаны с конкретной задачей (технология массивов) - упорядочение по использованию. Вместе с тем алгоритмы более подвижны (могут чаще меняться), чем данные. Это вызывает необходимость переупорядочения данных, которые к тому же могут повторяться в различных задачах.
В связи с этим предложена другая, широко используемая технология баз данных, представляющая собой упорядочение по хранению.
Под базой данных (БД) понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Целью создания баз данных, как разновидности информационной технологии и формы хранения данных, является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в ЭВМ; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое ее использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя).
База знаний (БЗ) представляет собой совокупность БД и используемых правил, полученных от лиц, принимающих решения (ЛПР).
Наряду с понятием «база данных» существует термин «банк данных», который имеет две трактовки.
В настоящее время данные обрабатываются децентрализованно (на рабочих местах) с помощью персональных компьютеров (ПК). Первоначально же использовалась централизованная обработка на больших ЭВМ. В силу централизации базу данных называли банком данных и потому часто не делают различия между базами и банками данных.
Банк данных - база данных и система управления ею (СУБД). СУБД (например, FoxPro) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц.
Приложение - программа или группа программ, предназначенных для выполнения стандартных работ.
Основные понятия и определения:
Как отмечалось, БД в простейшем случае представляется в виде системы двумерных таблиц, для которых введем следующие термины. Таблицы представлены в ПК в виде файлов.
Файл - информация, хранимая на электронном носителе после завершения отдельных заданий и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое.
Поле - столбец файлового документа (таблицы). Имя поля часто называют атрибутом.
Домен - совокупность значений поля.
Универсум - совокупность значений всех полей.
Запись - строка документа. Это пользовательское представление называют также логической записью.
Запись физическая (совокупность данных записываемых/считываемых одним блоком) характеризует расположение данных в физической памяти ПК.
Хранимая запись - совокупность связанных элементов данных, соответствующая одной или нескольким логическим записям и содержащая все необходимые служебные данные.
Ключ - поле с уникальными (неповторяющимися) записями, используемое для определения места расположения записи. Ключ может состоять из совокупности полей (составной ключ), называемых суперключом.
Выделенный ключ - ключ, явно перечисленный вместе с реляционной схемой. В противном случае говорят о неявном ключе. Вводят и такие понятия, как возможный ключ (ключ-кандидат), если любой из нескольких наборов полей может быть принят за составной ключ. Один из выделенных ключей называют первичным. При работе с несколькими связанными таблицами говорят о родительском ключе главной таблицы и внешнем ключе подчиненной таблицы. Иногда ключ называют идентификатором - атрибутом, значения которого однозначно определяют экземпляры объекта предметной области.
Предметная область - отражение в БД совокупности и объектов реального мира с их связями, относящимися к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователя. Понятие «идентификатор» используется и в физической базе данных.
Указатель - идентификатор, который ведет к заданной записи из какой-то другой записи в базе данных. Приведем перечень используемых в дальнейшем терминов, детальное пояснение которых проводится в последующих разделах данной работы.
Администратор базы данных (АБД) - лицо, отвечающее за выработку требований к БД, ее проектирование, реализацию, эффективное использование и сопровождение.
Архитектура - разновидность (обобщение) структуры, в которой какой-либо элемент может быть заменен на другой элемент, характеристики входов и выходов которого идентичны первому элементу.
Внешняя схема - описание данных на концептуальном уровне.
Внутренняя схема - описание данных на физическом уровне.
Даталогическая модель - модель логического уровня, представляющая собой отображение логических связей безотносительно к их содержанию и среде хранения.
Задание (работа) - программа или совокупность программ и преобразуемые этими программами данные.
Индекс - совокупность указателей, содержащих информацию о местоположении записи.
Инфологическая модель предметной области - модель формализованного интерфейса между специалистами, владеющими содержательной стороной предметной области, и специалистами, осуществляющими проектирование базы данных.
КОДАСИЛ (CODASYL) - набор стандартов для сетевых БД.
Концептуальный - определение, относящееся к обобщенному представлению данных, независимому от СУБД.
Кортеж - совокупность полей или запись.
Логический - определение, относящееся к представлению или описанию данных, не зависящему от запоминающей среды или вычислительной системы.
Метаданные - данные о данных, описание информационных ресурсов, их характеристик, местонахождения, способов использования и т.д.
Модель данных - средство абстракции, позволяющее видеть информационное содержание (обобщенную структуру), а не их конкретные значения.
Навигация - операция, результат которой представлен единым объектом, полученным при прохождении пути по логической структуре БД.
Объект - термин, обозначающий факт, лицо, событие, предмет, о котором могут быть собраны данные.
Отношение r на множествах (доменах)S1 , ..., Sn - подмножество декартова произведения S1 & ... & Sn . Отношение может быть составным: r = (r1 , ..., rn ).
Подсхема - описание логического представления пользователя данной группы.
Предметная область - часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования (использования).
Программа - полное и точное описание алгоритма на некотором формальном языке.
Процедура - некоторая подпрограмма.
Распределенная база данных (РБД) - единая БД, представленная в виде отдельных (возможно, избыточных и перекрывающихся) разделов на разных вычислительных средствах.
Семантика - часть языка, касающаяся указания смысла и действия текста, составленного в соответствии с синтаксическим правилами.
Словарь данных - набор обобщенных описаний данных БД, обеспечивающий логически централизованное хранение метаданных.
Синтаксис - правила, определяющие разрешенные языковые конструкции, а также последовательности расположения символов в программе.
Системный журнал - журнал регистрации всех изменений БД.
Спецификация - операция, результатом которой является новая структура, построенная на основе структур базы данных.
Структура - совокупность элементов и их связей.
Сущность - примитивный объект данных, отображающий элемент предметной области (человек, место, вещь и т.д.).
Схема данных - описание логической структуры данных, специфицированное на языке описания данных и обрабатываемое СУБД. Дело в том, что в общем случае поля таблицы (отношения) могут располагаться в произвольном порядке (семейство отношения). Для конкретного пользователя и в конкретной БД должен быть выбран и зафиксирован только один вариант порядка. Этот вариант называют схемой (пользователя).
Связь - ассоциация между экземплярами примитивных или агрегатированных объектов (записей) данных.
Транзакция - процесс изменения файла или БД, вызванный передачей одного входного сообщения.
Язык базы данных - общий термин, относящийся к классу языков, которые используются для определения и обращения к базам данных.
Язык манипулирования данными (ЯМД) - командный язык, обеспечивающий доступ к содержимому БД и его обработку.
Язык описания данных (ЯОД) - предназначен для описания данных на концептуальном, логическом и физическом уровнях на основе соответствующих схем.
Язык запросов - высокоуровневый язык манипулирования данными, обеспечивающий взаимодействие пользователей с БД. Исходным элементом базы данных является таблица, структурными составляющими которой являются поле и запись. Возможно выделить две разновидности структуры таблиц: линейную и нелинейную. В линейной структуре поля располагаются последовательно друг за другом в произвольном порядке.
Таблица данных о вузе
№_студента №_преподавателя Кафедра Факультет Часовая нагрузка
1 2 3 4 5
Козлов... Строков... ИиУС... ПМТ... 65...
В силу произвольности порядка для данной, конкретной реализации следует закрепить определенный вариант, называемый схемой пользователя. В нелинейной структуре выделяется понятие «агрегат», являющийся как бы таблицей в таблице.
Таблица поставок комплектующих
Шифр Название Кол-во в год В том числе по кварталам
54... Принтер... 98... 40... 17... 20... 21...
Агрегат может быть двух видов: вектор и повторяющиеся поля. Возможности реализации структур таблиц зависят от выбранной модели данных (МД). Реляционная и иерархическая МД реализуют только линейную структуру, тогда как сетевая и объектно-ориентированная модели могут использовать и нелинейную структуру. Особенности конкретной реализации определяются классами БД и СУБД.
Классификация БД и СУБД
Классификация - разделение множества на подмножества по неформально предложенному признаку. В силу многогранности баз данных и СУБД (комплекса технических и программных средств для хранения, поиска, защиты и использования данных) имеется множество классификационных признаков. Отдельно следует классифицировать системы управления базами данных. Базы данных могут классифицироваться и с точки зрения экономической : по условиям предоставления услуг - бесплатные и платные (бесприбыльные, коммерческие); по форме собственности - государственные, негосударственные; по степени доступности - общедоступные, с ограниченным кругом пользователей. В дальнейшем сосредоточим внимание на видеобазах данных-текстов (таблиц) со структуризованными данными документального и лексикографического характера. Речь пойдет об открытых СУБД, как правило, операционного типа. В части II и преимущественно в части I рассматриваются вопросы, связанные с централизованными БД. Специфика методологии и построения распределенных БД изучается в части III.
Состав СУБД и работа БД
СУБД представляет собой оболочку, с помощью которой при организации структуры таблиц и заполнения их данными получается та или иная база данных. В связи с этим полезно поговорить о системе программно-технических, организационных и «человеческих» составляющих (рис. 1.4). Программные средства включают систему управления, обеспечивающую ввод-вывод, обработку и хранение информации, создание, модификацию и тестирование БД, трансляторы. Базовыми внутренними языками программирования являются языки четвертого поколения. В качестве базовых языков могут использоваться C, C++, Pascal, Object Pascal. Язык C++ позволяет строить программы на языке Visual Basic с широким спектром возможностей, более близком и понятном даже пользователю-непрофессионалу, и на непроцедурном (декларативном) языке структурированных запросов SQL. Следует отметить, что исторически для системы управления базой данных сложились три языка:
1) язык описания данных (ЯОД), называемый также языком описания схем, - для построения структуры («шапки») таблиц БД;
2) язык манипулирования данными (ЯМД) - для заполнения БД данными и операций обновления (запись, удаление, модификация);
3) язык запросов - язык поиска наборов величин в файле в соответствии с заданной совокупностью критериев поиска и выдачи затребованных данных без изменения содержимого файлов и БД (язык преобразования критериев в систему команд).
В настоящее время функции всех трех языков выполняет язык SQL, относящийся к классу языков, базирующихся на исчислении кортежей (кортеж чаще всего является единицей информации), языки СУБД FoxPro, Visual Basic for Application (СУБД Access) и т.д.
Вместе с тем сохранились и языки запросов, например язык запросов по примеру Query By Example (QBE) класса исчисления доменов. Отметим, что эти языки в качестве «информационной единицы» БД используют отдельную запись. С помощью языков БД создаются приложения, базы данных и интерфейс пользователя, включающий экранные формы, меню, отчеты. При создании БД на базе СУБД FoxPro эти элементы (объекты) фиксируются в отдельных файлах, которые, в свою очередь, сосредоточиваются в одном файле, называемом проектом. После отработки БД проект преобразуется в приложение. В СУБД Access все созданные объекты размещаются в одном файле.
Для работы с созданной БД пользователю или администратору БД следует иметь перечень файлов-таблиц с описанием состава их данных (структуры, схемы). Для этого создается специальный файл, называемый словарем данных (депозитарием, словарем-справочником, энциклопедией). Описание БД относится к метаинформации.
В качестве технических средств могут выступать супер- или персональные компьютеры с соответствующими периферийными устройствами.
Организационно-методические средства - это совокупность инструкций, методических и регламентирующих материалов, описаний структуры и процедуры работы пользователя с СУБД и БД.
Пользователей возможно разделить на две основные категории: конечные пользователи; администраторы баз данных.
Особо следует поговорить об администраторе базы данных (АБД). Естественно, что база данных строится для конечного пользователя (КП). Однако первоначально предполагалось, что КП не смогут работать без специалиста-программиста, которого назвали администратором базы данных. С появлением СУБД они взяли на себя значительную часть функций АБД, особенно для БД с небольшим объемом данных. Однако для крупных централизованных и распределенных баз данных потребность в АБД сохранилась. В широком плане под АБД понимают системных аналитиков, проектировщиков структур данных и информационного обеспечения, проектировщиков технологии процессов обработки, системных и прикладных программистов, операторов, специалистов в предметной области и по техническому обслуживанию. Иными словами, в крупных базах данных это могут быть коллективы специалистов. В обязанности АБД входит:
1) анализ предметной области, статус информации и пользователей;
2) проектирование структуры и модификация данных;
3) задание и обеспечение целостности;
4) загрузка и ведение БД;
5) защита данных;
6) обеспечение восстановления БД;
7) сбор и статистическая обработка обращений к БД, анализ эффективности функционирования БД;
8) работа с пользователем.
Одним из важнейших инструментов АБД является словарь.
- Системы управления базами данных. Функции современных СУБД. Преимущества и недостатки СУБД.
Система управления ба́зами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.
Основные функции СУБД
- управление данными во внешней памяти (на дисках);
- управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
- журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
- поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
- ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,
- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
- подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
(возможно лишнее) Классификации СУБД
По модели данных
Иерархические
Сетевые
Реляционные
Объектно-ориентированные
По степени распределённости
Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).
По способу доступа к БД
Файл-серверные
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость централизованного управления; затруднённость обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД.
На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Преимущества СУБД
1.Контроль за избыточностью данных. Как уже говорилось, традиционные файловые системы неэкономно расходуют внешнюю память, сохраняя одни и те же данные в нескольких файлах. При использовании базы данных, наоборот, предпринимается попытка исключить избыточность данных за счет интеграции файлов, чтобы избежать хранения нескольких копий одного и того же элемента информации.
2.Непротиворечивость данных. Устранение избыточности данных или контроль над ней позволяет сократить риск возникновения противоречивых состояний. Если элемент данных хранится в базе только в одном экземпляре, то для изменения его значения потребуется выполнить только одну операцию обновления, причем новое значение станет доступным сразу всем пользователям базы данных. А если этот элемент данных с ведома системы хранится в базе данных в нескольких экземплярах, то такая система сможет следить за тем, чтобы копии не противоречили друг другу.
3.Совместное использование данных. Файлы обычно принадлежат отдельным лицам или целым отделам, которые используют их в своей работе. В то же время база данных принадлежит всей организации в целом и может совместно использоваться всеми зарегистрированными пользователями. При такой организации работы большее количество пользователей может работать с большим объемом данных. Более того, при этом можно создавать новые приложения на основе уже существующей в базе данных информации и добавлять в нее только те данные, которые в настоящий момент еще не хранятся в ней, а не определять заново требования ко всем данным, необходимым новому приложению.
4.Поддержка целостности данных. Целостность базы данных означает корректность и непротиворечивость хранимых в ней данных. Целостность обычно описывается с помощью ограничений, т.е. правил поддержки непротиворечивости, которые не должны нарушаться в базе данных. Ограничения можно применять к элементам данных внутри одной записи или к связям между записями. Например, ограничение целостности может гласить, что зарплата сотрудника не должна превышать 40 000 рублей в год или же что в записи с данными о сотруднике номер отделения, в котором он работает, должен соответствовать реально существующему отделению компании.
5.Повышенная безопасность. Безопасность базы данных заключается в защите базы данных от несанкционированного доступа со стороны пользователей. Без привлечения соответствующих мер безопасности интегрированные данные становятся более уязвимыми, чем данные в файловой системе. Однако интеграция позволяет определить требуемую систему безопасности базы данных, а СУБД привести ее в действие. Система обеспечения безопасности может быть выражена в форме учетных имен и паролей для идентификации пользователей, которые зарегистрированы в этой базе данных. Доступ к данным со стороны зарегистрированного пользователя может быть ограничен только некоторыми операциями (извлечением, вставкой, обновлением и удалением).
6.Применение стандартов. Интеграция позволяет определять и применять необходимые стандарты. Например, стандарты отдела и организации, государственные и международные стандарты могут регламентировать формат данных при обмене ими между системами, соглашения об именах, форму представления документации, процедуры обновления и правила доступа.
7.Повышение эффективности с ростом масштабов системы. Комбинируя все рабочие данные организации в одной базе данных и создавая набор приложений, которые работают с одним источником данных, можно добиться существенной экономии средств. В этом случае бюджет, который обычно выделялся каждому отделу для разработки и поддержки их собственных файловых систем, можно объединить с бюджетами других отделов (с более низкой общей стоимостью), что позволит добиться повышения эффективности при росте масштабов производства. Теперь объединенный бюджет можно будет использовать для приобретения оборудования той конфигурации, которая в большей степени отвечает потребностям организации. Например, она может состоять из одного мощного компьютера или сети из небольших компьютеров.
8.Возможность нахождения компромисса для противоречивых требований. Потребности одних пользователей или отделов могут противоречить потребностям других пользователей. Поскольку база данных контролируется администратором базы данных, он может принимать решения о проектировании и способе использования базы данных, при которых имеющиеся ресурсы всей организации в целом будут использоваться наилучшим образом. Эти решения обеспечивают оптимальную производительность для самых важных приложений, причем чаще всего за счет менее критичных.
9.Повышение доступности данных и их готовности к работе. Данные, которые пересекают границы отделов, в результате интеграции становятся непосредственно доступными конечным пользователям. Потенциально это повышает функциональность системы, что, например, может быть использовано для более качественного обслуживания конечных пользователей или клиентов организации. Во многих СУБД предусмотрены языки запросов или инструменты для создания отчетов, которые позволяют пользователям задавать непредусмотренные заранее вопросы и почти немедленно получать требуемую информацию на своих терминалах, не прибегая к помощи программиста, который для извлечения этой информации из базы данных должен был бы создать специальное программное обеспечение.
10.Улучшение показателей производительности. В СУБД предусмотрено много стандартных функций, которые программист обычно должен самостоятельно реализовать в приложениях для файловых систем. На базовом уровне СУБД обеспечивает все низкоуровневые процедуры работы с файлами, которую обычно выполняют приложения. Наличие этих процедур позволяет программисту сконцентрироваться на разработке более специальных, необходимых пользователям функций, не заботясь о подробностях их воплощения на более низком уровне.
11.Упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных. В файловых системах описания данных и логика доступа к данным встроены в каждое приложение, что делает программы зависимыми от данных. Для изменения структуры данных, например для увеличения длины поля с адресом с 40 символов до 41 символа или для изменения способа хранения данных на диске, может потребоваться существенно преобразовать все программы, на которые эти изменения способны оказать влияние. В СУБД подход иной: описания данных отделены от приложений, а потому приложения защищены от изменений в описаниях данных. Эта особенность называется независимостью от данных. Наличие независимости программ от данных значительно упрощает обслуживание и сопровождение приложений, работающих с базой данных.
12.Улучшенное управление параллельностью. В некоторых файловых системах при одновременном доступе к одному и тому же файлу двух пользователей может возникнуть конфликт двух запросов, результатом которого будет потеря информации или утрата ее целостности. В свою очередь, во многих СУБД предусмотрена возможность параллельного доступа к базе данных и гарантируется отсутствие подобных проблем.
13.Развитые службы резервного копирования и восстановления. Ответственность за обеспечение защиты данных от сбоев аппаратного и программного обеспечения в файловых системах возлагается на пользователя. Так, может потребоваться каждую ночь выполнять резервное копирование данных. При этом в случае сбоя может быть восстановлена резервная копия, но результаты работы, выполненной после резервного копирования, будут утрачены, и данную работу потребуется выполнить заново. В современных СУБД предусмотрены средства сокращения объема потерь информации от возникновения различных сбоев.
Недостатки СУБД
1. Сложность. Обеспечение функциональности, которой должна обладать каждая хорошая СУБД, сопровождается значительным усложнением программного обеспечения СУБД. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами СУБД, проектировщики и разработчики баз данных, администраторы данных и администраторы баз данных, а также конечные пользователи должны хорошо понимать функциональные возможности СУБД. Непонимание принципов работы системы может привести к неудачным результатам проектирования, что будет иметь самые серьезные последствия для всей организации.
2.Размер. Сложность и широта функциональных возможностей приводит к тому, что СУБД становится чрезвычайно сложным программным продуктом, который может занимать много места на диске и требовать большого объема оперативной памяти для эффективной работы.
3.Стоимость СУБД. В зависимости от имеющейся вычислительной среды и требуемых функциональных возможностей стоимость СУБД может варьировать в очень широких пределах. Например, однопользовательская СУБД для персонального компьютера может стоить несколько тысяч долларов. Однако большая многопользовательская СУБД для мейнфрейма, обслуживающая сотни пользователей, может быть чрезвычайно дорогой – несколько сотен тысяч долларов. Кроме того, следует учесть ежегодные расходы на сопровождение системы, которые составляют некоторый процент от ее общей стоимости.
4.Дополнительные затраты на аппаратное обеспечение. Для удовлетворения требований, предъявляемых к дисковым накопителям со стороны СУБД и базы данных, может понадобиться приобрести дополнительные устройства хранения информации. Более того, для достижения требуемой производительности может понадобиться более мощный компьютер, который, возможно, будет работать только с СУБД. Приобретение другого дополнительного аппаратного обеспечения приведет к дальнейшему росту затрат.
5.Затраты на преобразование. В некоторых ситуациях стоимость СУБД и дополнительного аппаратного обеспечения может оказаться несущественной по сравнению со стоимостью преобразования существующих приложений для работы с новой СУБД и новым аппаратным обеспечением. Эти затраты также включают стоимость подготовки персонала для работы с новой системой, а также оплату услуг специалистов, которые будут оказывать помощь в преобразовании и запуске новой системы. Все это является одной из основных причин, по которой некоторые организации остаются сторонниками прежних систем и не хотят переходить к более современным технологиям управления базами данных.
6.Производительность. Обычно файловая система создается для некоторых специализированных приложений, например для оформления счетов, а потому ее производительность может быть весьма высока. Однако СУБД предназначены для решения более общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений, а не какого-то одного из них. В результате многие приложения в новой среде будут работать не так быстро, как прежде.
7.Более серьезные последствия при выходе системы из строя. Централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Поскольку работа всех пользователей и приложений зависит от готовности к работе СУБД, выход из строя одного из ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.
- Возможные топологии компьютерных сетей. Сравнение по производительности, устойчивости и безопасности.
Существует бесконечное число способов соединения компьютеров.
Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии:
1) Звезда;
2) Кольцо;
3) Шина.
ШИННАЯ ТОПОЛОГИЯ
При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы.
Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.
Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше. Если одна из подключённых машин не работает, это не сказывается на работе сети в целом, однако если соединения любой из подключенных машин м нарушается из-за повреждения контакта в разъёме или обрыва кабеля, неисправности терминатора, то весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению функционирования всей сети.
Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.
Достоинства
1) Отказ любой из рабочих станций не влияет на работу всей сети.
2) Простота и гибкость соединений.
3) Недорогой кабель и разъемы.
4) Необходимо небольшое количество кабеля.
5) Прокладка кабеля не вызывает особых сложностей.
Недостатки
1) Разрыв кабеля, или другие неполадки в соединении может исключить нормальную работу всей сети.
2) Ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций.
3) Трудно обнаружить дефекты соединений.
4) Невысокая производительность.
5) При большом объеме передаваемых данных главный кабель может не справляться с потоком информации, что приводит к задержкам.
ТОПОЛОГИЯ «КОЛЬЦО»
Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.
ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»
Топология «Звезда» - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub).
Устанавливать сеть топологии «Звезда» легко и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.
Достоинства
1) Подключение новых рабочих станций не вызывает особых затруднений.
2) Возможность мониторинга сети и централизованного управления сетью
3) При использовании централизованного управления сетью локализация дефектов соединений максимально упрощается.
4)Хорошая расширяемость и модернизация.
Недостатки
1) Отказ концентратора приводит к отключению от сети всех рабочих станций, подключенных к ней.
2) Достаточно высокая стоимость реализации, т.к. требуется большое количество кабеля.
КОМБИНИРОВАННЫЕ ТОПОЛОГИИ
1. «Звезда-Шина» - несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины.
2. Древовидная структура.
3. «Каждый с каждым»
4. Пересекающиеся кольца
5. «Снежинка»
Локальные сети при разработке, как правило, имеют симметричную топологию, глобальные—неправильную.
Сравнение топологий "звезда" и "кольцо":
Звезда Кольцо
Возможность использования недорогого активного оборудования без поддержки STP. Да Нет
Сохранение работоспособности всех пользователей сети в случае повреждения кабеля. Нет Да
Возможность организации дополнительного (резервного) канала без перестройки
топологии сети. Нет Да
Сохранение связи между узами в случае отказа центрального оборудования. Нет Да
Возможность строительства магистралей по частям. Да Нет
Малая зависимость от особенностей места строительства. Да Нет
Кроме перечисленных, большое влияние на выбор топологической схемы могут оказать множество субъективных факторов. Например, исторически сложившиеся кабельные линий, местные условия прокладки, или финансовые возможности.
В общем, можно сделать вывод, что "кольцо" несколько более предпочтительно по условиям надежности, но для его выбора необходимы большие первоначальные вложения и наличие самой технической возможности строительства "кольца".
Однако, на практике очень редко могут встретиться идеальные топологические решения. Реальность, в большой мере, путь компромисса. Ведь вопрос не стоит или-или, это не противостояние двух политических систем. Просто нужно оптимальное решение - и часто оно будет являться синтезом рассмотренных выше схем.
Поэтому, будет полезно рассмотреть несколько типичных примеров.
Некоторые важнейшие факторы, влияющие на физическую работоспособность сети и непосредственно связанные с понятием топология.
- Исправность компьютеров (абонентов), подключенных к сети. В некоторых случаях поломка абонента может заблокировать работу всей сети. Иногда неисправность абонента не влияет на работу сети в целом, не мешает остальным абонентам обмениваться информацией.
- Исправность сетевого оборудования, то есть технических средств, непосредственно подключенных к сети (адаптеры, трансиверы, разъемы и т.д.). Выход из строя сетевого оборудования одного из абонентов может сказаться на всей сети, но может нарушить обмен только с одним абонентом.
- Целостность кабеля сети. При обрыве кабеля сети (например, из-за механических воздействий) может нарушиться обмен информацией во всей сети или в одной из ее частей. Для электрических кабелей столь же критично короткое замыкание в кабеле.
- Ограничение длины кабеля, связанное с затуханием распространяющегося по нему сигнала. Как известно, в любой среде при распространении сигнал ослабляется (затухает). И чем большее расстояние проходит сигнал, тем больше он затухает (рис. 4). Необходимо следить, чтобы длина кабеля сети не была больше предельной длины Lпр, при превышении которой затухание становится уже неприемлемым (принимающий абонент не распознает ослабевший сигнал).
- Принципы маршрутизации в сети Интернет.
(ссылка скрыта можно тут посмотреть)