Главная Обратная связь

Дисциплины:






Вопрос модели организации данных. Понятие реляционной БД. Основные понятие и принципы реляционной БД



По используемой модели данных СУБД разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и др. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.

В иерархической модели объекты-сущности и отношения предметной области представляются наборами данных, которые имеют древовидную (иерархическую) структуру. Иерархическая модель данных была исторически первой. На ее основе в конце 60-х — начале 70-х годов были разработаны первые профессиональные СУБД.

Пример структуры иерархической БД приведен на рис. 5.1.

Основное внимание в ограничениях целостности в иерархической модели уделяется целостности ссылок между предками и потомками с учетом основного правила: никакой потомок не может существовать без родителя.

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа. Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков.

Достоинством сетевой мидели данных является возможность ее эффективной реализации. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет бульшие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей.

Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность ее понимания обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей из-за допустимости установления произвольных связей между записями.

Системы на основе сетевой модели не получили широкого распространения на практике.

Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IВМ Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношения (relation).

Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является двумерная таблица.С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными, а именно: деление одного объекта, информация о котором хранится в таблице, на множество подобъектов, каждому из которых соответствует строка или запись таблицы.

Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании информационной системы совокупность отношений позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними.



Реляционная база данных представляет собой хранилище данных, содержащее набор двухмерных таблиц. Данные в таблицах должны удовлетворять следующим принципам.

1. Значения атрибутов должны быть атомарными (иными словами,

каждое значение, содержащееся на пересечении строки и колонки,

должно быть не расчленяемым на несколько значений).

2. Значения каждого атрибута должны принадлежать к одному и тому же типу.

3. Каждая запись в таблице уникальна.

4. Каждое поле имеет уникальное имя.

5. Последовательность полей и записей в таблице не существенна.

Отношение является важнейшим понятием и представляет собой

двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.

Ключом отношения называется совокупность его атрибутов, однозначно идентифицирующих каждый из кортежей отношения. Иными словами, множество атрибутов К, являющееся ключом отношения, обладает свойством уникальности. Следующее свойство ключа — неизбыточность. То есть никакое из собственных подмножеств множества К не обладает свойством уникальности.

Каждое отношение всегда имеет комбинацию атрибутов, которая может служить ключом. Ее существование гарантируется принципом № 3 РМД. По крайней мере, вся совокупность атрибутов обладает свойством уникальности.

Возможны случаи, когда отношение имеет несколько комбинаций атрибутов, каждая из которых однозначно определяет все кортежи от­ношения. Все эти комбинации атрибутов являются возможными ключами отношения. Любой из возможных ключей может быть выбран как первичный.

Ключи обычно используют для достижения следующих целей:

» исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (остальные атрибуты в расчет не принимаются);

» упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по возрастанию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним — возрастание, а по другим — убывание);

» организации связывания таблиц.

Важным является понятие внешнего ключа. Внешний ключ можно определить как множество атрибутов одного отношения R2, значения которых должны совпадать со значениями возможного ключа другого отношения R1.

Атрибуты отношения К2, составляющие внешний ключ, не являются ключевыми для данного отношения.

С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями.

Ограничения целостности реляционной модели можно разделить на две группы — ограничения целостности сущностей и ограничения целостности ссылок.

Ограничения целостности сущностей заключаются в требовании уникальности кортежей отношения (записей таблицы). Отсюда выте­кают следующие ограничения:

» отсутствие кортежей-дубликатов (данное требование предъявляется лишь к атрибутам первичных ключей);

» отсутствие атрибутов с множественным характером значений.

Ограничения целостности ссылок заключаются в том, что для любой записи с конкретным значением внешнего ключа должна обязательно существовать запись связанной таблицы-отношения с соответствующим значением первичного ключа.

К отношениям можно применять систему операций, позволяющую получать одни отношения из других. Например, результатом запроса к реляционной БД может быть новое отношение, вычисленное на основе имеющихся отношений. Поэтому можно разделить обрабатыва­емые данные на хранимую и вычисляемую части.

Основной единицей обработки данных в реляционных БД является отношение, а не отдельные его кортежи (записи).

Отсутствие упорядоченности записей в таблицах усложняет поиск. На практике с целью быстрого нахождения нужной записи вводят индексирование полей (обычно ключевых). Создание индексных массивов заключается в построении дополнительной упорядоченной информационной структуры для быстрого доступа к записям.

Как для самих таблиц, так и для индексных массивов применяются линейные и нелинейные структуры. В качестве линейных структур индексных массивов в большинстве случаев выступают инвертированные списки. Инвертированный список строится по схеме таблицы с двумя колонками — «Значение индексируемого поля» и «Номера строк» рисунок.


 

8 вопрос Компьютерные справочные правовые системы технологии работы

Компьютерные справочные правовые системы обладают рядом важнейших свойств, делающих их практически незаменимыми при работе с нормативно-правовой информацией:

1. Возможность работы с огромными массивами текстовой информации: объем информации в базе практически не ограничен, что позволяет вносить в нее ежедневно несколько десятков документов, одновременно хранить базы архивных документов и т.д.

2. Использование в СПС специальных поисковых программных средств, что позволяет осуществлять поиск в режиме реального времени по всей информационной базе.

3. Возможность работы СПС с использованием телекоммуникационных средств, т.е. с применением электронной почты или сети Internet. Такому подходу способствует развитие компьютерных сетей. В этом случае можно избавиться от задержки обновления информационной базы, если работать в режиме on-line с базой данных, хранящейся на удаленном компьютере. В то же время не расходуется дисковое пространство на компьютере пользователя.

В СПС «Консультант Плюс» реализованы процедуры поиска по следующим аспектам:

• виду документа;• регистрационному номеру документа;• названию органа, принявшего документ;

• названию документа;• ключевым словам;• рубрикам;• дате принятия;• дате и номеру регистрации в Минюсте;• статусу документа;• словам и словосочетаниям, встречающимся в тексте документа.

Использование логических условий при формировании поискового запроса позволяет:

• работать только с последними редакциями документов;

• отбирать документы, полученные с очередным пополнением;

• отбирать документы, поступившие в Информационный банк пользователя за определенный промежуток времени.

Особенность систем «Консультант Плюс» - оперативность доставки информации пользователю.

1. Многоуровневый рубрикатор, базирующийся на Общеправовом классификаторе отраслей законодательства. Для рубрикатора с большим числом рубрик и уровней вложенности были разработаны необходимые средства отображения, которые позволяют:

• использовать преимущества «древовидной» структуры рубрикатора;

• формировать сложные поисковые запросы, объединяя по разным логическим условиям произвольное число рубрик.

2. Режим гипертекста, т.е. переходы из текста одного документа в другой по системе перекрестных ссылок. Главная особенность работы с нормативно-правовой информацией состоит в необходимости учета существующей связи между документами и отслеживании изменений, а также возможности получить для каждого документа из Информационного банка списки прямых и обратных ссылок и в случае необходимости быстро перейти в текст документа по этим ссылкам.

Прямые ссылки - документы, на которые действует просматриваемый.

Обратные ссылки - документы, которые действуют на просматриваемый.

Ссылки четко классифицированы по 17 типам, упорядочены по важности и хронологии происходящих с документом изменений.

Введение гипертекста не повлияло на «кусочный» способ пополнения Информационного банка. Это достигнуто за счет специально разработанных алгоритмов динамической настройки перекрестных ссылок.

3. Режим «папок» документов, т.е. возможность сохранять сформированные подборки документов по некоторым тематикам, производить их объединение или пересечение. Становится возможной коллективная работа нескольких пользователей над одной проблемой.

Встроенный редактор в DOS-версии СПС «Консультант Плюс» позволяет использовать фрагменты текстов документов из Информационного банка Системы, закладки, расставляемые пользователем в текстах документов, истории выполненных пользователем запросов.


 

9 вопрос

1. Основные понятия и классификация систем управления базами данных

 

База данных (БД) представляет собой совокупность структурированных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Логическую структуру данных, хранимых в базе, называют моделью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся иерархическая, сетевая, реляционная.

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег.

Выделяют следующие виды СУБД :

* полнофункциональные СУБД;

* серверы БД;

* средства разработки программ работы с БД.

По характеру использования СУБД делят на многопользовательские (промышленные) и локальные (персональные).

По используемой модели данных СУБД разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и др. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.


 

11 вопрос

Использование систем управления базами данных. СУБД MS Access и её возможности

 

Microsoft Access в настоящее время является одной из самых популярных среди настольных (персональных) программных систем управления базами данных Среди причин такой популярности следует отметить:

- высокую степень универсальности и продуманности интерфейса, который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации. В частности, реализована система управления объектами базы данных, позволяющая гибко и оперативно переходить из режима конструирования в режим их непосредственной эксплуатации;

- глубоко развитые возможности интеграции с другими программными продуктами, входящими в состав Microsoft Office, а также с любыми программными продуктами, поддерживающими технологию OLE;

- богатый набор визуальных средств разработки.

Нельзя не отметить, что существенной причиной такого широкого распространения MS Access является и мощная рекламная поддержка, осуществляемая фирмой Microsoft.

Очевидно, что отправной точкой в процессе работы с любой СУБД является создание файла (или группы файлов) базы данных.

Основные разделы главного окна соответствуют типам объектов, которые может содержать база данных Access. Это Таблицы, Запросы, Отчеты, Макросы и Модули. Заголовок окна содержит имя файла базы данных. В данном случае он называется TradeTest.

Интерфейс работы с объектами базы данных унифицирован. По каждому из них предусмотрены стандартные режимы работы:

- Создать - предназначен для создания структуры объектов;

- Конструктор - предназначен для изменения структуры объектов;

- Открыть (Просмотр, Запуск) - предназначен для работы с объектами базы данных.

Важным средством, облегчающим работу с Access для начинающих пользователей, являются мастера - специальные программные надстройки, предназначенные для создания объектов базы данных в режиме последовательного диалога. Для опытных и продвинутых пользователей существуют возможности более гибкого управления ресурсами и возможностями объектов СУБД в режиме конструктора.

Специфической особенностью СУБД Access является то, что вся информация, относящаяся к одной базе данных, хранится в едином файле. Такой файл имеет расширение *.mdb. Данное решение, как правило, удобно для непрофессиональных пользователей, поскольку обеспечивает простоту при переносе данных с одного рабочего места на другое. Внутренняя организация данных в рамках mdl формата менялась от версии к версии, но фирма Microsoft поддерживала их ее вместимость снизу вверх, то есть базы данных из файлов в формате ранних вер сии Access могут быть конвертированы в формат, используемый в версиях боле поздних.


 

Вопрос 12 основы работы СУБД MS Access : основные объекты – таблицы. Основные технологии работы с таблицами. Схема данных

Создание таблиц и схем данных

процесс разработки базы данных в СУБД MS Access начинается с задания описания структур таблиц. Рассмотрим этот процесс более подробно для таблиц примера,

Итак, для начала нам необходимо создать описание таблицы Бумаги. Нажав кнопку Создать и выбрав в появившемся вслед диалоговом окне режим Конструктор, мы попадаем в окно, предназначенное для ввода описания структуры создаваемой таблицы.

При создании баз данных, предназначенных для решения финансовых и экономических задач, процесс описания атрибутов полей в создаваемой таблице приобретает особое значение. процесс описания атрибутов поля начинается с присвоения ему имени (идентификатора). Желательно, чтобы это имя было, с одной стороны, информативным, а с другой - кратким, что обеспечивает несомненные удобства при дальнейших манипуляциях с ним. Далее необходимо определить тип поля, что, очевидно, должно делаться, исходя из содержания тех данных, которые будут в нем храниться.

 

Таблица. Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа, например, о клиентах. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, например, фамилия или адрес клиента, и записи (строки), в которых собрана вся информация о некотором объекте (человеке, образце продукции и т.п.).

Таблица — фундаментальная структура системы управления реляционными базами данных. В Microsoft Access таблица — это объект, предназначенный для хранения данных в виде записей (строк) и полей (столбцов). При этом каждое поле содержит отдельную часть записи (например, фамилию, должность или инвентарный номер). Обычно каждая таблица используется для хра­нения сведений по одному конкретному вопросу (например, о сотрудниках или заказах).


 

13 вопрос основы работы СУБД MS Access : основные объекты – формы.

MS Access называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access (файл .mdb) основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В MS Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы с ними. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

Таблица, формы, запросы, отчеты, макросы, модуль

Форма. Объект, предназначенный для ввода, отображения данных или управления работой приложения. Формы используются для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных из запросов или таблиц. Формы можно также распечатать. С помощью формы можно в ответ на некоторое событие запустить макрос или процедуру.

Форма — это объект Microsoft Access, в котором можно разместить элементы управления, предназначенные для ввода, изображения и изменения данных в полях таблиц.

Смысл формы - пользователь получает возможность заполнять только некоторые из полей. Преимущество форм раскрывается особенно наглядно при вводе данных заполненных бланков. Здесь форма повторяет вид бланка. Это снижает количество ошибок, упрощает работу


 

14 вопрос Использование Элементов управления в проектировании форм.

Элементы управления формы. Элементы управления, которыми может пользоваться разработчик, представлены на Панели элементов. Ее открывают щелчком на соответствующей кнопке панели инструментов Microsoft Access или командой Вид --> Панель элементов.

Выбор элемента управления выполняется одним щелчком на его значке в Панели элементов, после чего следующим щелчком в поле формы отмечается место, куда он должен быть поставлен. Вместе с элементом в поле формы вставляется его присоединенная надпись. По умолчанию эта надпись стандартная, например, для переключателей это Переключатель 1, Переключатель 2 и т. д. Редактированием свойства элемента управления (доступ к свойствам открывается через контекстное меню) можно дать элементу управления более содержательную подпись.

Основными элементами оформления формы являются текстовые надписи и рисунки. Для создания в форме текстовых надписей служат два элемента управления — Надпись и Поле. В качестве надписи можно задать произвольный текст. Элемент Поле отличается тем, что в нем отображается содержимое одного из полей таблицы, на которой основана форма, то есть при переходе от записи к записи текст может меняться.

Для создания графических элементов оформления служат элементы управления Рисунок, Свободная рамка объекта и Присоединенная рамка объекта. Рисунок выбирается из графического файла и вставляется в форму. Элемент Свободная рамка объекта отличается тем, что это не обязательно рисунок — это может быть любой другой объект OLE, например мультимедийный. Элемент Присоединенная рамка объекта тоже в какой-то степени может служить для оформления формы, но его содержимое берется не из назначенного файла, а непосредственно из таблицы базы данных (если она имеет поле объекта OLE). Естественно, что при переходе между записями содержимое этого элемента будет меняться.

15 вопрос. основы работы СУБД MS Access : основные объекты – запросы

MS Access называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access (файл .mdb) основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В MS Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы с ними. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

Таблица, формы, запросы, отчеты, макросы, модуль.

Запрос. Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать запрос по образцу или инструкции SQL. Можно создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

Запрос — вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкция на отбор записей, подлежащих изменению.

Перечислим типы запросов, которые могут быть созданы с помощью Microsoft Access:

• запрос-выборка, задающий вопрос о данных, хранящихся в таблицах, и представляющий полученный динамический набор в режиме формы или таблицы без изменения данных. Изменения, внесенные в динамический набор, отражаются в базовых таблицах;

• запрос-изменение, изменяющий или перемещающий данные. К этому типу относятся запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы или запрос на ее обновление;

• перекрестные запросы, предназначенные для группирования данных и представления их в компактном виде;

• запрос с параметрами, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса;

• запросы SQL, которые могут быть созданы только с помощью инструкций SQL в режиме SQL: запрос-объединение, запрос к серверу и управляющий запрос. Язык SQL (Structured Query Language) — это язык запросов, который часто используется при анализе, обновлении и обработке реляционных баз данных (например, Microsoft Access).

16 вопрос основы работы СУБД MS Access : основные объекты –отчеты.

MS Access называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access (файл .mdb) основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В MS Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы с ними. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

Таблица, формы, запросы, отчеты, макросы, модуль.

Отчет. Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения

Отчет — это объект Microsoft Access, который позволяет представлять определенную пользователем информацию в определенном виде, просматривать и распечатывать ее.

Отчёты отличаются от прочих объектов Access тем, что предназначены только для вывода данных на печатающее устройство, но не на экран. В них приняты специальные меры для группировки выходных данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.

 

Работа с отчетами

 

Отчеты во многом похожи на формы и страницы доступа к данным, но имеют иное функциональное назначение — они служат для форматированного вывода данных на печатающие устройства и, соответственно, при этом должны учитывать параметры принтера и параметры используемой бумаги.


 

17 вопрос Понятие распределенной БД. Архитектура и принципы распределенной базы данных.

Понятие распределенных баз данных

Под распределенной (Distributed DataBase - DDB) обычно подразумевают базу данных, включающую фрагменты из нескольких баз данных, которые располагаются на различных узлах сети компьютеров, и, возможно управляются различными СУБД. Распределенная база данных выглядит с точки зрения пользователей и прикладных программ как обычная локальная база данных. В этом смысле слово "распределенная" отражает способ организации базы данных, но не внешнюю ее характеристику. ("распределенность" базы данных невидима извне).

Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе данных

Основные понятия

Чтобы начать обсуждение проблем, связанных с распределенными СУБД, прежде всего необходимо уяснить, что же такое распределенная база данных. Распределенная база данных: Набор логически связанных между собой совокупностей разделяемых данных (и их описаний), которые физически распределены в некоторой компьютерной сети.

Из этого вытекает следующее определение распределенной СУБД:

Распределенная СУБД: Программный комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и обеспечивающий прозрачный доступ пользователей к распределенной информации.

Распределенная система управления базой данных (распределенная СУБД) состоит из единой логической базы данных, разделенной на некоторое количество фрагментов. Каждый фрагмент базы данных сохраняется на одном или нескольких компьютерах, работающих под управлением отдельных СУБД и соединенных между собой сетью связи. Любой узел способен независимо обрабатывать запросы пользователей, требующие доступа к локально сохраняемым данным (т.е. каждый узел обладает определенной степенью автономности), а также способен обрабатывать данные, сохраняемые на других компьютерах сети.

Пользователи взаимодействуют с распределенной базой данных через приложения. Приложения могут подразделяться на не требующие доступа к данным на других узлах (локальные приложения) и требующие подобного доступа (глобальные приложения). В распределенной СУБД должно существовать хотя бы одно глобальное приложение, поэтому любая такая СУБД должна иметь следующие характеристики:

Имеется набор логически связанных разделяемых данных.

Сохраняемые данные разбиты на некоторое количество фрагментов.

Может быть предусмотрена репликация фрагментов данных.

Фрагменты и их копии распределяются по разным узлам.

Узлы связаны между собой сетевыми соединениями.

Доступ к данным на каждом узле происходит под управлением СУБД.

СУБД на каждом узле способна поддерживать автономную работу локальных приложений.

СУБД каждого узла поддерживает хотя бы одно глобальное приложение.

 

Из определения СУБД следует, что она должна сделать само это распределение данных прозрачным (незаметным) для конечного пользователя. Другими словами, от пользователей должен быть полностью скрыт тот факт, что распределенная база данных состоит из нескольких фрагментов, которые могут размещаться на различных компьютерах и для которых, возможно, даже организована репликация данных. Цель обеспечения прозрачности состоит в том, чтобы распределенная система внешне выглядела как централизованная. Иногда это требование называют основным принципом создания распределенных СУБД. Данный принцип требует предоставления конечному пользователю широкого набора функциональных возможностей, но, к сожалению, одновременно ставит перед программным обеспечением распределенной СУБД множество дополнительных задач.


 

18 вопрос Технология клиент-сервер

Технология клиент- сервер

Клиент-сервер (англ. Client-server) — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением.

Преимущества

Делает возможным, в большинстве случаев, распределение функций вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети. Это позволяет упростить обслуживание вычислительной системы. В частности, замена, ремонт, модернизация или перемещение сервера не затрагивают клиентов.

Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов. На сервере проще обеспечить контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.

Позволяет объединить различные клиенты. Использовать ресурсы одного сервера часто могут клиенты с разными аппаратными платформами, операционными системами и т. п.

Недостатки

Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть.

Поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста — системного администратора.

Высокая стоимость оборудования.

Многоуровневая архитектура клиент-сервер

Многоуровневая архитектура клиент-сервер — разновидность архитектуры клиент-сервер, в которой функция обработки данных вынесена на один или несколько отдельных серверов. Это позволяет разделить функции хранения, обработки и представления данных для более эффективного использования возможностей серверов и клиентов.

Частные случаи многоуровневой архитектуры:

Трёхуровневая архитектура

Сеть с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером (англ. Client/Server network) — это локальная вычислительная сеть (LAN), в которой сетевые устройства централизованы и управляются одним или несколькими серверами. Индивидуальные рабочие станции или клиенты (такие, как ПК) должны обращаться к ресурсам сети через сервер(ы).

Что дает архитектура клиент-сервер?

Надежность

Сервер баз данных осуществляет модификацию данных на основе механизма транзакций, который придает любой совокупности операций, объявленных как транзакция, следующие свойства:

атомарность - при любых обстоятельствах будут либо выполнены все операции транзакции, либо не выполнена ни одна; целостность данных при завершении транзакции;

независимость - транзакции, инициированные разными пользователями, не вмешиваются в дела друг друга;

устойчивость к сбоям - после завершения транзакции, ее результаты уже не пропадут.

Механизм транзакций, поддерживаемый сервером баз данных, намного более эффективен, чем аналогичный механизм в настольных СУБД, т.к. сервер централизованно контролирует работу транзакций. Кроме того, в файл-серверной системе сбой на любой из рабочих станций может привести к потере данных и их недоступности для других рабочих станций, в то время, как в клиент-серверной системе сбой на клиенте, практически, никогда не сказывается на целостности данных и их доступности для других клиентов.

Масштабируемость

Масштабируемость - способность системы адаптироваться к росту количества пользователей и объема базы данных при адекватном повышении производительности аппаратной платформы, без замены программного обеспечения.

Общеизвестно, что возможности настольных СУБД серьезно ограничены - это пять-семь пользователей и 30-50 Мб, соответственно. Цифры, разумеется, представляют собой некие средние значения, в конкретных случаях они могут отклоняться как в ту, так и в другую сторону. Что наиболее существенно, эти барьеры нельзя преодолеть за счет наращивания возможностей аппаратуры.

Безопасность

Сервер баз данных предоставляет мощные средства защиты данных от несанкционированного доступа, невозможные в настольных СУБД. При этом, права доступа администрируются очень гибко - до уровня полей таблиц. Кроме того, можно вообще запретить прямое обращение к таблицам, осуществляя взаимодействие пользователя с данными через промежуточные объекты - представления и хранимые процедуры. Так что администратор может быть уверен - никакой слишком умный пользователь не прочитает то, что ему читать неположено.

Гибкость

В приложении, работающем с данными, можно выделить три логических слоя:

пользовательского интерфейса;

правил логической обработки (бизнес-правил);

управления данными (не следует только путать логические слои с физическими уровнями, о которых речь пойдет ниже).

В двухуровневом клиент-серверном приложении, показанном на рисунке выше, как правило, все функции по формированию пользовательского интерфейса реализуются на клиенте, все функции по управлению данными - на сервере, а вот бизнес-правила можно реализовать как на сервере используя механизмы программирования сервера (хранимые процедуры, триггеры, представления и т.п.), так и на клиенте.

 

В трехуровневом приложении появляется третий, промежуточный уровень, реализующий бизнес-правила, которые являются наиболее часто изменяемыми компонентами приложения (см. рис. Трехуровневая модель клиент-серверного приложения)

19 вопрос состав и структура системы телеобработки данных. Понятие компьютерной сети (КС). Задачи, основные показатели КС

1. Состав и структура системы телеобработки данных

Под телеобработкой понимается обработка данных (прием данных от источника, их преобразование вычислительными средствами и выдача результатов потребителю), передаваемых по каналам связи. Различают системную и сетевую телеобработку.

Системная телеобработка основана на принципе централизованной обработки данных, когда удаленным пользователям, как правило, не имеющим своих вычислительных ресурсов, обеспечивается доступ к ресурсам одной высокопроизводительной ЭВМ (мэинфрейма) или вычислительной системы по каналам связи.

Сетевая телеобработка основана на принципе распределенной обработки данных, реализуемой совокупностью ЭВМ, объединенных в сеть и взаимодействующих между собой с помощью каналов связи и специального сетевого оборудования.

Реализация системной телеобработки информации осуществляется на основе использования систем телеобработки данных (СТОД).

Система телеобработки данных представляет собой совокупность технических и программных средств, обеспечивающих одновременный и независимый удаленный доступ большого количества абонентов (пользователей, объектов управления) к централизованным информационно-вычислительным ресурсам.

Технические средства СТОД, как правило, включают в себя:

универсальную ЭВМ (ПЭВМ, вычислительный комплекс или систему);

устройства сопряжения (УС) ЭВМ с аппаратурой передачи данных (АПД);

аппаратуру передачи данных с линиями связи, образующими в совокупности каналы связи (КС);

абонентские пункты (АП).

Компьютерные сети

компьютерная (вычислительная) сеть - система связи между двумя или более компьютерами и/или компьютерным оборудованием (серверы, маршрутизаторы и др.). Компьютерная сеть не является простым объединением компьютеров, а представляет собой достаточно сложную систему. Любая компьютерная сеть характеризуется топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами

Компьютеры — важная часть сегодняшнего мира, а компьютерные сети серьезно облегчают нашу жизнь, ускоряя работу и делая отдых более интересным. Благодаря этой книге вы узнаете, как устроены и работают компьютерные сети, научитесь проектировать и создавать их, освоите работу с наиболее популярными сетевыми приложениями.

Практически сразу после появления ЭВМ возник вопрос о налаживании взаимодействия компьютеров друг с другом, чтобы более эффективно обрабатывать информацию, использовать программные и аппаратные ресурсы. Появились и первые сети, в то время объединявшие только большие ЭВМ в крупных компьютерных центрах. Однако настоящий "сетевой бум" начался после появления персональных компьютеров, быстро ставших доступными широкому кругу пользователей — сначала на работе, а затем и дома. Компьютеры стали объединять в локальные сети, а локальные сети — соединять друг с другом, подключать к региональным и глобальным сетям. В результате за последние пятнадцать–двадцать лет сотни миллионов компьютеров в мире были объединены в сети, и более миллиарда пользователей получили возможность взаимодействовать друг с другом.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что компьютерные сети стали неотъемлемой частью нашей жизни, а область их применения охватывает буквально все сферы человеческой деятельности.

Показатели

 

Основные показатели качества ивс

1. Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполне- ние всех предусмотренных для нее функций и по доступу ко всем ресурсам, и по совместной работе узлов, и по реализации всех протоколов и стандартов работы.

2. Производительность – среднее количество запросов пользователей сети, исполняемых за единицу времени. Производительность зависит от време- ни реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех со- ставляющих:

 времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;

 времени выполнения запроса в этом узле;

 времени передачи ответа на запрос пользователю.

3. Значительную долю времени реакции составляет передача информации в сети. Следовательно, важной характеристикой сети является ее пропускная способность. Пропускная способность определяется количеством данных, передаваемых через сеть (или ее звено – сегмент) за единицу времени.

4. Надежность сети – важная ее техническая характеристика. Надежность чаще всего характеризуется средним временем наработки на отказ.

5. Поскольку сеть является информационной системой, то более важной потребительской характеристикой является достоверность ее результирующей

информации (показатель своевременности информации поглощается достоверно- стью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на вы- ходе системы информация недостоверна). Существуют технологии, обеспечивающие высокую достоверность функционирования системы даже при ее низкой надежности. Можно сказать, что надежность информационной системы – это не самоцель, а средство обеспечения достоверной информации на ее выходе.

6. Современные сети часто имеют дело с конфиденциальной информацией, поэтому важнейшим параметром сети является безопасность информации в ней. Безопасность – это способность сети обеспечить защиту информации от не- санкционированного доступа.

7. Прозрачность сети – еще одна важная потребительская ее характери- стика. Прозрачность означает невидимость особенностей внутренней архитек- туры сети для пользователя: в оптимальном случае он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

8. Масштабируемость – возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.

9. Универсальность сети – возможность подключения к сети разнооб- разного технического оборудования и программного обеспечения от разных производителей.


 

Вопрос 20 Виды КС. Основные топологии КС: «шина», «звезда», «кольцо», полносвязная

I. По принципам управления:

1. Одноранговые - не имеющие выделенного сервера. В которой функции управления поочередно передаются от одной рабочей станции к другой;

2. Многоранговые - это сеть, в состав которой входят один или несколько выделенных серверов. Остальные компьютеры такой сети (рабочие станции) выступают в роли клиентов.

II. По способу соединения:

Тип архитектуры - шина

Специфика этого типа архитектуры заключается в том, что каждый из узлов ЛВС передает данные в общую магистраль. В связи с этим доступ к информации в магистрали может иметь любой узел сети.

Тип архитектуры - звезда

Специфика заключается в том, что каждому из узлов ЛВС выделяется отдельный канал для связи с центральным узлом сети. От узла информация идет к серверу, который может публиковать ее для других узлов.

Тип архитектуры - кольцо

Специфика заключается в том, что соединение узлов сети происходит последовательно. Обмен данными может происходить исключительно между узлами, которые располагаются рядом. При необходимости обмена данными с другими узлами ЛВС, они могут быть переданы транзитом.

Каналы передачи данных

Если раньше использовались только проводные локальные вычислительные сети, то сейчас во многих случаях популярностью пользуются беспроводные.

III. По охвату территории:

1. Локальная сеть (сеть, в которой компьютеры расположены на расстоянии до километра и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.) - 0,1 - 1,0 км; Узлы ЛВС находятся в пределах одной комнаты, этажа, здания.

2. Корпоративная сеть (в пределах находятся в пределах одной организации, фирмы, завода). Количество узлов в КВС может достигать нескольких сотен. При этом в состав корпоративной сети обычно входят не только персональные компьютеры, но и мощные ЭВМ, а также различное технологическое оборудование (роботы, сборочные линии и т.п.).

Корпоративная сеть позволяет облегчить руководство предприятием и управление технологическим процессом, установить четкий контроль за информационными и производственными ресурсами.

3. Глобальная сеть (сеть, элементы которой удалены друг от друга на значительное расстояние) - до 1000 км.

В качестве линий связи в глобальных сетях используются как специально проложенные (например, трансатлантический оптоволоконный кабель), так и существующие линии связи (например, телефонные сети). Количество узлов в ГВС может достигать десятков миллионов. В состав глобальной сети входят отдельные локальные и корпоративные сети.

4. Всемирная сеть - объединение глобальных сетей (Internet).


 

Вопрос 21 Классификация локальных вычислительных сетей. Одноранговые и сетевые ЛВС

ЛВС называется «локальной вычислительной сетью», потому что покрывает небольшую зону, например, офис, дом, несколько зданий. Нормальное функционирование современного офиса обязательно предполагает наличие ЛВС, данные системы являются основой информационной системы любой организации.

 

Локальные вычислительные сети классифицируются по нескольким признакам:

Способ управления

ЛВС классифицируются в зависимости от способа управления узлами. В настоящее время принято выделять следующие виды ЛВС:

Локальные сети с централизованным управлением. Управление осуществляется централизованным образом. Управление всеми узлами сети происходит с помощью выделенных серверов, которые составляют центральный узел сети.

Одноранговые сети. Существует совмещение функций – так как каждый из узлов локальной вычислительнойсети одновременно может выполнять функции сервера и клиентского узла; - это оверлейная компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.

Терминальные сети. Функции каждого узла ЛВС ограничены. Каждый из узлов выполняет только взаимодействие с пользователем. Информация хранится на основном узле локальной вычислительной сети – сервере терминалов.

Участниками сети являются пиры.

В настоящее время различают следующие виды ЛВС:

проводные кабельные ЛВС

оптоволоконные кабельные ЛВС

беспроводные ЛВС


 

вопрос 22 Коммуникационное и программное обеспечение сетей

 

Коммуникационное оборудование

Ко второму слою относится коммуникационное оборудование, которое играет не менее важную роль, чем компьютеры. Коммуникационное оборудование сетей можно разделить на три группы:

1) сетевые адаптеры (карты);

2) сетевые кабели;

3) промежуточное коммуникационное оборудование (трансиверы, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы)

Программное обеспечение вычислительных сетей состоит из трех составляющих:

1) автономных операционных систем (ОС), установленных на рабочих станциях;

2) сетевых операционных систем, установленных на выделенных серверах, которые являются основой любой вычислительной сети;

3) сетевых приложений или сетевых служб.

Автономные ОС (программное обеспечение вычислительных сетей)

В качестве автономных ОС для рабочих станций, как правило, используются современные 32-разрядные операционные системы – Windows 95/98, Windows 2000, Windows XP, Windows VISTA.

Сетевые ОС (программное обеспечение вычислительных сетей)

В качестве сетевых ОС в вычислительных сетях применяются:

• ОС Unix; • ОС NetWare фирмы Novell; • Сетевые ОС фирмы Microsoft

Программное обеспечение локальных вычислительных сетей

Сетевые операционные системы необходимы для управления потоками сообщений между рабочими станциями и серверами. Они организуют коллективный доступ ко всем ресурсам сети.

Получение доступа к ресурсам локальных вычислительных сетей предусматривает выполнение трех процедур: идентификация, аутентификация и авторизация:

1. Идентификация - присвоение пользователю уникального имени или кода (идентификатора).

2. Аутентификация - установление подлинности пользователя, представившего идентификатор. Наиболее распространенным способом аутентификации является присвоение пользователю пароля и хранение его в компьютере.

3. Авторизация - проверка полномочий или проверка права пользователя на доступ к конкретным ресурсам и выполнение определенных операций над ними. Авторизация проводится с целью разграничения прав доступа к сетевым и компьютерным ресурсам.

Средства аутентификации, авторизации и идентификации предназначены для управления информационной безопасностью вычислительных сетей.


 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...