Управление данными во внешней памяти

С точки зрения ОС БД представляется в виде одного или нескольких файлов, каждый файл разделяется на блоки или страницы (четное количество килобайт), за 1 шаг доступа к диску считывается 1 блок памяти. Страницы объединяются в Экстенды (целое число страниц). Экстендами манипулирует администратор при создании файла. Действие выполняемое при сохранении и извлечении файла называется методом доступа. (прямой, последовательный и индексный)

1. Прямой метод доступа – Основан на прямом обращении к конкретному номеру страниц. При этом первичный ключ искомой записи должен соответствовать искомой странице. Существует алгоритмический метод (метод Хеширования)

2. Последовательный метод доступа – Страницы памяти в ОЗУ выбираются одна за другой последовательно от начала файла. На одной странице может быть размещено несколько записей. При поиске информации записи последовательно просматриваются. В ОЗУ может располагаться несколько блоков. Процесс обработки информации в ОЗУ с периодическим сбрасыванием информации на диск называется кэшированием.

Индексный метод доступа – Для быстроты поиска создаются индексы (структуры из 2 полей упорядоченный ключ поиска и номер страницы), метод поиска используется методом деревьев.

В основе индексного лежит принцип создания отдельного набора данных состоящего из упорядоченных значений поля индексирования и ссылок на соответствующие номера страниц.
Индексы автоматически создаются по всем ключевым полям. И могут пользователям созданному по любому пользователю и сочетанию полей. Поиск в 3 шага:

1. Поиск номера страницы по значению ключа индекса.

2. Прямой доступ к соответствующей странице.

3. Последовательный просмотр записей выбранной страницы с поиском искомой.

Для работы с индексами используется метод половинного деления либо бинарного деления

Современные сервера баз данных поддерживают различные модели. MS SQL Server: Поддерживает mdf и логический журнал ldf. Interbase fdb включающий учет транзакций. Db2 oracle включают логический уровень, при этом включается логическая единица памяти обеспечивающая возможность регулирование местоположение нескольких баз данных. На логическом уровне поддерживается возможность объединение страниц адресного пространства для объединения таблиц.

Управление базой данных

1. Защита базы данных.

a. Авторизация пользователя (получение прав доступа к БД) revoke, grant

b. Create view – виртуальные отношения посредством которых осуществляется скрытие определенной порции информации.

c. Резервное копирование и восстановление. Утилита записи БД на внешний носитель.

d. Ведется логический журнал где сохраняются все транзакции, все изменения базы выполненные после последней копии.

e. Шифрование (кодирование информации с помощью определенных алгоритмов)

2. Оптимизатор запросов – выполняет оптимальный план выполнения запросов (порядок перебора индексов, тип соединения таблиц, порядок их соединения) Относительная стоимость запроса оценивается из предполагаемого количества обращений к дискам и сравнения в памяти при этом активно используется системный каталог, в котором хранится информация о базе данных, статистика (количество кортежей в отношениях, количество блоков памяти занятых в отношении, количество уникальных отношений в атрибутах и пр.) Для примера рассмотрим 4 варианта выполнения запроса выбрать сведения по деталям сделанных из стали весом более 10 единиц.

SELECT *
FROM DETAIL INNER JOIN MATERIAL m
ON D.MATERIAL_CODE=m.MATERIAL_CODE
WHERE d.DETAIL_WEIGHT>10 AND m.MATERIAL_NAME = ‘СТАЛЬ’;

a. Чтение исходных отношений, вывод на диск рез отношения, считывание для выборки результатов. (4+4)+2*(4*4)=40 операций

b. Соединение отношений по полю material code, запись результирующего отношения и его считывание для выборки результатов. (2*4)+(4+4)=16

c. Обработка раздельно таблиц в соответствии с заданными условиями первая таблица содержит 2 записи >10 и вторая 1 запись материал из стали далее соединение укороченных таблиц при этом выполняется сначала запись а потом считывание. 4+4+2+1+2+1=14

Ранние версии ИПС создавались на основе коммерческих СУБД.

С 90х годов стали появляться специализированные документальные системы. Системы электронного документооборота.

1. Поддерживают архив документов

2. Управлением маршрутом движения документов

3. Коллективной работой с документами (регистрация, согласование, поручение, исполнение…)

Поддерживается поиск по ключевым словам и полнотекстовый поиск.

Стали развиваться унифицированные форматы представления электронных ресурсов.

Разработан формат машиночитаемой каталогизационной записи (MARC). На его основе создаются электронные библиотечные системы.

Модель для описания обучающих ресурсов (LOM) Learning Object Metadata.

LMS – система управления обучением Learning Managment System.

Фактографический поиск – поиск данных и фактов извлеченных из документов (характеристик приборов, свойств веществ, показателей деятельности государства и пр.)

Развивается в 2 направлениях

1. Информационное обеспечение автоматизированных систем

2. Автоматизация информационной поддержки принятия решений

Базы данных фактографические положены в основу

· Автоматизированных систем проектирования и технологической подготовки производства CAD/CAM САПР/АСТПП.

· Система управления процессом SCADA/АСУТП.

· Системы планирования ресурсов предприятия ERP/АСУП

В связи с развитием сетевой обработки данных теория БД получила мощное расширение – стали создаваться системы информационной поддержки принятия решений. Работают с этими системами системные интеграторы и системные аналитики. Система принятия решений реализуется в рамках корпоративных информационно аналитических систем организованных на основе концепций хранилищ данных.

В основе корпоративной ИАС лежит интегрированная БД (хранилище данных) в которой накапливаются в ретроспективе (во времени) статистика деятельности корпорации. С помощью средств сбора и загрузки данных хранилище по установленному регламенту осуществляется интеграция данных из баз оперативных систем из внешних БД и от компетентных пользователей посредством форм сбора. Далее на основе накопленной информации начинают работать инструменты анализа формируются свободные кросс отчеты.

Современные средства BI. Case Средства с помощью которых проектируются метаданные хранилища, а пользователи пользуются интерпретацией метаданных. Эти метаданные позволяют переформулировать пользовательский запрос в SQL.

Пирамидка метаданных.

Современные разработчики БД дополнительно поставляют CASE средства для создания корпоративных информационных систем.

API для подключения модулей.

Существует 2 подхода к проектированию автоматизированных систем

1. Структурный – основан на декомпозиции функций реализуемых системой (в основе модель DFD и IDEF1x)

Модель бизнес процессов. IDEF0 – отражает результаты обследования предметной области, который предшествует созданию системы. Недостатком структурного подхода является проблемы связанные с изменениями в предметной области. Изменение каких-либо функций влечет полное изменение системы.

2. Объектный – основан на глубинных изучении предметной области с позиции изучения.

a. Уровень анализа (вариантов использования, классов уровней анализа, деятельности, коммуникаций (логика триггеров и присоединённых процедур))

b. Уровень проектирования. Позволяет выявить интерфейсные классы, контроллеры и сущностные классы (классов уровня проектирования (UML, IDEF1X), Sequence (Последовательностей), Состояний (выявляется функциональность системы)

c. Уровень реализации. Выявляются подсистемы приложения (Диаграммы компонент и диаграмма развертывания)

В настоящее время разработано определенная совокупность case средств которые используются для автоматизированного проектирования и (или) документирования информационных систем.

· ERWin

· BPWin

· Rational Rose

· ARIS

· Power Design

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: