Тема 1. ОLТР и ОLАР – технология
Хранилище данных и OLAP.
Назначение хранилищ данных и основные характеристики.
OLAP и OLTP. Характеристики и основные отличия.
Тема 2. Информационные массивы, информационные хранилища и склады данных
Проблема создания и сжатия больших информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных.
Концепция систем складирования данных.
5.3. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
№ пп
|
Номер раздела
|
Наименование лабораторной работы (практического занятия)
|
1
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Проектирование и создание баз данных.
Создание и открытие базы данных. Создание таблиц. Определение полей. Установка связей между таблицами. Использование внешних данных. Примеры схем баз данных. Работа в окне базы данных. Копирование, переименование и удаление объектов базы данных. Сжатие базы данных.
|
2
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Ввод и изменение данных.
Использование форм и таблиц. Ввод и изменение записей. Копирование, перемещение и удаление данных. Поиск и замена данных. Сортировка записей. Фильтры. Сохранение фильтра как запроса.
|
3
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Запросы к базам данных.
Создание запроса. Отбор полей. Определение условий отбора. Исключение полей из динамического набора. Добавление и удаление таблиц. Использование условий отбора в запросах. Создание вычисляемых полей. Создание многотабличных запросов. Итоговые (групповые) запросы.
|
4
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Разработка форм.
Создание форм. Режимы окна форм. Выделение, перемещение и изменение элементов управления. Создание элементов управления. Определение свойств элементов управления и свойств формы. Организация списка или поля со списком. Объединение элементов управления.
|
5
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Отчеты.
Создание элементов управления. Определение свойств элементов управления. Сортировка и группирование данных. Определение диапазона и интервала для группирования. Использование выражений в отчетах. Добавление в форму или отчет присоединенных объектов.
|
6
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Макросы.
Создание макроса. Ввод макрокоманд в макрос. Определение аргументов. Создание группы макросов. Использование условий в макросах. Поиск ошибок. Обработка событий в формах. Функциональное объединение форм. Перемещение по элементам управления. Отбор и поиск.
|
7
|
Раздел 2. Проектирование баз данных (4 час.)
|
Разработка интерфейса пользователя.
Установка параметров запуска. Создание меню. Построитель меню. Подчиненные меню. Макросы определения меню. Изменение строки меню. Нестандартные панели инструментов. Создание назначенных клавиш.
|
8
|
Раздел 4. MS SQL Server 2005/2008 (4 час.)
|
MS SQL Server 2005/2008. Установка и настройка SQL Server 2005/2008. Создание базы данных. Создание таблиц с использованием кода T-SQL
|
9
|
Раздел 4. MS SQL Server 2005/2008 (4 час.)
|
MS SQL Server 2005/2008. Использование кода T-SQL для создания запросов. Создание и администрирование учетных записей. Управление разрешениями базы данных.
|
6. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Курсовое проектирование учебным планом не предусмотрено.
7. ГРАФИК ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Вид учебных занятий
|
№ недели
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
Лекции
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЗ
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КПР
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
РГЗ, реферат
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аттестация
|
|
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
8.1 Основная.
Бен-Ган, Ицик. Microsoft SQL Server 2008. Основы T-SQL/ И. Бен-Ган. – СПб.: БХВ-Питер, 2009.- 432 с.
Диго, С.М. Базы данных: проектирование и использование: учебник для вузов/ С.М. Диго. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 591 с.
Карпова, Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация: учебное пособие/ Т.С. Карпова. – СПб.: Питер, 2001. – 309 с.
http://window.edu.ru/resource/723/41723 Баженова И.Ю. Разработка распределенных приложений баз данных: Курс лекций. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006. - 203 с.
http://window.edu.ru/resource/647/66647 Макурин Ю.Д., Сивохин А В. Проектирование и реализация баз данных и клиентских приложений в среде MS Visual Studio.NET: Учебное пособие. - Пенза: Частная типография Тугушева, 2010. - 230 с.
8.2 Дополнительная литература.
Администрирование баз данных (MS SQL Server 2000): Метод. рекомендации к практическим занятиям/Сост. Л.В. Красюк. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006.
Вишневский, А. Microsoft SQL Server: эффективная работа/ А. Вишневский.- СПб.: Питер, 2009. – 541 с.
Разработка базы данных на основе СУБД MS Access: Методические указания к практическим занятиям/ Сост. Л.В. Красюк. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003.
8.3 Справочная литература
9. Технические и электронные средства обучения, иллюстрационные материалы
9.1 Специализированное и лабораторное оборудование
Аудитория А-237, А-232
Персональные компьютеры не ниже Pentium III, ОП не менее 256 Мб, свободное место на HDD не менее 1Гб
Клиент-серверная организация сети.
9.2 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ ПАКЕТОВ ПРИКЛАДНЫХ, РАСЧЕТНЫХ И КОНТРОЛИРУЮЩИХ ПРОГРАММ)
Операционная система MS Windows 98/2000/2003
СУБД MS Access 2003/2007/2010
СУБД MS SQL Server 2000/2005
Программа для проведения тестов «Ассистент».
10. Текущий и итоговый контроль по дисциплине
10.1 ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
MS SQL Server 2005/2008 и его реализация.
OLTP и OLAP- технологии. Характеристики и основные отличия
Администрирование БД.
Архитектура базы данных.
Архитектура СУБД Access.
Виды запросов MS SQL Server/
Гипертекстовые и мультимедийные базы данных.
Доступ к реляционной базе данных.
Жизненный цикл базы данных.
Клиент-серверная технология: особенности, достоинства, недостатки.
Концепция систем складирования данных.
Модели данных. Достоинства и недостатки моделей данных.
Моделирование связей в базах данных.
Нормализация базы данных. Устранение транзитивности.
Общая характеристика современных средств разработки файл – серверных приложений.
Объекты базы данных и их назначение MS Access.
Ограничения базовых моделей данных.
Основные понятия баз данных.
Основные требования к структурам реляционной базы данных.
Планирование конфигурации дисков. RAID контроллеры.
Пользователи баз и банков данных.
Понятие ключей и индексов.
Понятие предметной области.
Проблема создания и сжатия больших информационных массивов.
Проектирование концептуальной модели данных. Уровни нормализации.
Протокол ODBC и его реализация.
Распределенная обработка данных.
Системные базы данных MS SQL Server 2005/2008.
Способы создания баз данных в MS SQL Server 2005/2008.
Сравнительный анализ реляционных СУБД.
Типовые элементы управления для построения и редактирования объектов.
Типы данных MS Access.
Управление санкционированным доступом к данным в БД
Файл-серверная технология: особенности, достоинства, недостатки.
Целостность данных, понятие и обеспечение.
Элементы макета формы
Элементы пользовательского интерфейса MS Access.
Этапы проектирования баз данных.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Базы данных»
Специальность 080801.65 – «Прикладная информатика (в экономике)»
Форма подготовки – очная
г. Владивосток
2012
Раздел 1. Базы данных (БД). Принципы построения. Жизненный цикл БД. (4 часа)
Тема 1. Этапы развития баз данных и принципы построения баз данных.(1 час)
Этапы развития баз данных. Особенности этапов.
Распределенные базы данных. Перспективы развития СУБД.
Архитектура базы данных.
В общеотраслевых руководящих материалах по созданию банков данных Государственного комитета по науке и технике (ГКНТ), изданных в 1982 г., эти понятия различаются. Там приводятся следующие определения банка данных, базы данных и СУБД:
Банк данных (БнД) - это система специальным образом организованных данных - баз данных, программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.
База данных (БД) - именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
Система управления базами данных (СУБД) - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Программы, с помощью которых пользователи работают с базой данных, называются приложениями. В общем случае с одной базой данных могут работать множество различных приложений. Например, если база данных моделирует некоторое предприятие, то для работы с ней может быть создано приложение, которое обслуживает подсистему учета кадров, другое приложение может быть посвящено работе подсистемы расчета заработной платы сотрудников, третье приложение работает как подсистемы складского учета, четвертое приложение посвящено планированию производственного процесса. При рассмотрении приложений, работающих с одной базой данных, предполагается, что они могут работать параллельно и независимо друг от друга, и именно СУБД призвана обеспечить работу множества приложений с единой базой данных таким образом, чтобы каждое из них выполнялось корректно, но учитывало все изменения в базе данных, вносимые другими приложениями.
Архитектура базы данных. Физическая и логическая независимость
Терминология в СУБД, да и сами термины «база данных» и «банк данных» частично заимствованы из финансовой деятельности. Это заимствование — не случайно и объясняется тем, что работа с информацией и работа с денежными массами во многом схожи, поскольку и там и там отсутствует персонификация объекта обработки: две банкноты достоинством в сто рублей столь же неотличимы и взаимозаменяемы, как два одинаковых байта (естественно, за исключением серийных номеров). Вы можете положить деньги на некоторый счет и предоставить возможность вашим родственникам или коллегам использовать их для иных целей. Вы можете поручить банку оплачивать ваши расходы с вашего счета или получить их наличными в другом банке, и это будут уже другие денежные купюры, но их ценность будет эквивалентна той, которую вы имели, когда клали их на ваш счет.
В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась предложенная американским комитетом по стандартизации ANSI (American National Standards Institute) трехуровневая система организации БД, изображенная на рис. 1:
Рисунок 1 - Трехуровневая модель системы управления базой данных, предложенная ANSI
Уровень внешних моделей — самый верхний уровень, где каждая модель имеет свое «видение» данных. Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, система распределения работ использует сведения о квалификации сотрудника, но ее не интересуют сведения об окладе, домашнем адресе и телефоне сотрудника, и наоборот, именно эти сведения используются в подсистеме отдела кадров.
Концептуальный уровень — центральное управляющее звено, здесь база данных представлена в наиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями, работающими с данной базой данных. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась база данных. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира.
Физический уровень — собственно данные, расположенные в файлах или в страничных структурах, расположенных на внешних носителях информации.
Эта архитектура позволяет обеспечить логическую (между уровнями 1 и 2) и физическую (между уровнями 2 и 3) независимость при работе с данными. Логическая независимость предполагает возможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этой же базой данных. Физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих с данной базой данных. Это именно то, чего не хватало при использовании файловых систем.
Выделение концептуального уровня позволило разработать аппарат централизованного управления базой данных.
Процесс прохождения пользовательского запроса
Рисунок 2 иллюстрирует взаимодействие пользователя, СУБД и ОС при обработке запроса на получение данных. Цифрами помечена последовательность взаимодействий:
Рисунок 2 - Схема прохождения запроса к БД
Пользователь посылает СУБД запрос на получение данных из БД.
Анализ прав пользователя и внешней модели данных, соответствующей данному пользователю, подтверждает или запрещает доступ данного пользователя к запрошенным данным.
В случае запрета на доступ к данным СУБД сообщает пользователю об этом (стрелка 11) и прекращает дальнейший процесс обработки данных, в противном случае СУБД определяет часть концептуальной модели, которая затрагивается запросом пользователя.
СУБД получает информацию о запрошенной части концептуальной модели.
СУБД запрашивает информацию о местоположении данных на физическом уровне (файлы или физические адреса).
В СУБД возвращается информация о местоположении данных в терминах операционной системы.
СУБД вежливо просит операционную систему предоставить необходимые данные, используя средства операционной системы.
Операционная система осуществляет перекачку информации из устройств хранения и пересылает ее в системный буфер.
Операционная система оповещает СУБД об окончании пересылки.
СУБД выбирает из доставленной информации, находящейся в системном буфере, только то, что нужно пользователю, и пересылает эти данные в рабочую область пользователя.
БМД - это База Метаданных, именно здесь и хранится вся информация об используемых структурах данных, логической организации данных, правах доступа пользователей и, наконец, физическом расположении данных. Для управления БМД существует специальное программное обеспечение администрирования баз данных, которое предназначено для корректного использования единого информационного пространства многими пользователями. Всегда ли запрос проходит полный цикл? Конечно, нет. СУБД обладает достаточно развитым интеллектом, который позволяет ей не повторять бессмысленных действий. И поэтому, например, если этот же пользователь повторно обратится к СУБД с новым запросом, то для него уже не будут проверяться внешняя модель и права доступа, а если дальнейший анализ запроса покажет, что данные могут находиться в системном буферу, то СУБД осуществит только 8 и 10 шаги в обработке запроса.
Разумеется, механизм прохождения запроса в реальных СУБД гораздо сложнее, но и эта упрощенная схема показывает, насколько серьёзными и сложными должны быть механизмы обработки запросов, поддерживаемые реальными СУБД.
|
