Презентация к занятию "Понятие базы данных и системы управления базой данных"

Понятие базы данных и систем управления базами данных

Составные части банка данных

• База данных (БД) – это совокупность хранимых в памяти ЭВМ и специальным образом организованных взаимосвязанных данных, предназначенных для обеспечения информационных нужд различных пользователей в какой-либо предметной области или разделе предметной области.
• СУБД – выступает как совокупность программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями. Наиболее общими операциями, которые выполняются средствами СУБД, являются операции поиска, исправления, добавления и удаления данных. Операция поиска является главной среди указанных.
• Администратор БД – несёт ответственность за общее управление системой баз данных. На практике администратор БД – это чаще всего не один человек, а группа лиц, так как решаемый круг вопросов слишком широк для компетенции одного человека. Они несут ответственность за функционирование БД, имеют полномочия по корректировке БД, отвечают как за целостность данных, так и за защиту их от несанкционированного доступа и надежность системы в целом.

• Какой из рисунков ближе к понятию базы данных ?

2

1

данные

данные

• Какой из рисунков ближе к понятию базы данных ?

данные

данные

данные

данные

2

данные

данные

данные

1

• Какой из рисунков ближе к понятию базы данных ?

2

1

• Какой из рисунков ближе к понятию базы данных ?

2

1

• Какой из рисунков следует добавить в базу данных?

1

2

3

4

3. Пользователи БД

1. Администратор БД

2. Система управления БД

4. Часть базы данных (БД)

Администратор БД

6 ?

1. Администратор БД

3. Пользователи БД

2. Система управления БД

4. Часть базы данных (БД)

7 ?

1. Администратор БД

3. Пользователи БД

1. Администратор БД

3. Пользователи БД

2. Система управления БД

4. Часть базы данных (БД)

8 ?

2. Система управления БД

Возврат

Основные требования к БД

• Целостность данных – их непротиворечивость и достоверность.
• Универсальность базы данных – наличие в базе данных всех необходимых данных и возможности доступа к ним в процессе решения задачи.
• Открытость базы данных для внесения в нее новой информации.
• Наличие языков высокого уровня взаимодействия пользователя с базой данных.
• Секретность базы данных , т.е. невозможность несанкционированного доступа к информации и ее изменению.
• Оптимизация организации базы данных – минимизация избыточности данных.

• Какое требование к БД изображено на рисунках?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

• Какое требование к БД нарушено?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

Зимние месяцы

Осенние месяцы

Ноябрь

Сентябрь

Декабрь

Октябрь

Январь

Ноябрь

Февраль

• Какое требование к БД нарушено?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

Спектакли

Дни недели

Дядя Ваня

Понедельник

День недели

Чайка

Вторник

Пятница

Понедельник

Вторник

Горе от ума

Среда

Суббота

Воскресенье

Среда

• Какое требование к БД нарушено?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

Предметы

История

Студент

Литература

Иванов И.П.

Информатика

Предмет

Физкультура

Петрова В.А.

История

Оценка

5

Чижов Е.Л.

Математика

Литература

4

5

• Какое требование к БД нарушено?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

Зимние месяцы

Осенние месяцы

Декабрь

Сентябрь

Летние месяцы

Январь

Весенние месяцы

Июнь

Февраль

Октябрь

Ноябрь

Март

Июль

Месяцы в году

Апрель

Август

Январь

Май

Июль

Февраль

Август

Март

Сентябрь

Апрель

Октябрь

Май

Ноябрь

Июнь

Декабрь

• Какое требование к БД изображено на рисунке?

4. Наличие языков высокого уровня взаимодействия с БД

1. Целостность данных

2. Универсальность данных

5. Секретность БД

3. Открытость БД

6. Оптимизация организации БД

Возврат

Виды БД

Централизованная база данных разрабатывается и функционирует на принципах централизации в одном месте. База данных находится на одном компьютере, в виде одного информационного массива. Такая база данных доступна только одному пользователю. Применяется в локальных сетях персональных компьютеров.

При функционировании сети персональных компьютеров к информации централизованной базы данных обеспечивается одновременный доступ нескольких пользователей со своих рабочих мест. База данных при этом размещается на машине-сервере.

Распределенная база данных представляет собой совокупность баз данных, которые физически распределены (разнесены) по взаимосвязанным ресурсам вычислительной сети и доступны для совместного применения в разных местах. Распределенная база данных разъединена только физически, а не логически. Вся база данных потенциально доступна с любого конечного абонента (пользователя).

Распределенная база данных развернута в виде баз данных (подсистем), компоненты которых размещены по разным узлам сети. При наличии одинаковых компонентов (подсистем) база данных считается однородной, в противном случае — неоднородной.

• Какая БД изображена на рисунках?

1. Централизованная БД

2. Распределённая БД

• Какая БД изображена на рисунках?

1. Централизованная БД

2. Распределённая БД

• Какая БД изображена на рисунке?

1. Централизованная БД

2. Распределённая БД

• Какая БД изображена на рисунке?

1. Централизованная БД

2. Распределённая БД

Возврат

Модели данных

Модели данных – являются инструментом, с помощью которого описываются объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Существуют три основные модели данных:

• сетевая,
• иерархическая,
• реляционная.

Сетевая модель

В сетевой модели данных элементарные данные и отношения между ними представляются в виде ориентированной сети (вершины – данные, дуги – отношения). В случае сетевой организации одной порожденной вершине могут соответствовать несколько исходных (порождающих), что соответствует отношению типа М:М (многие ко многим).

Такие связи очень сложны, поэтому применяют специальные приемы, позволяющие свести их к связям М:1 и 1:М, т.е. перейти от сетевого к иерархическому представлению данных.

Иерархическая модель

Иерархическая модель данных основана на понятии деревьев, состоящих из вершин (данные) и ребер (отношения). Вершины расположены по уровням и связаны между собой отношениями подчиненности или порождения. Для иерархического дерева основным является правило: каждая порожденная вершина имеет только одну порождающую. Одна единственная вершина верхнего уровня является корневой. Иерархическая модель данных обеспечивает так называемые один ко многим отношения между данными, которые обозначаются как 1:М.

Реляционная модель

Реляционная модель получается путем дальнейшей формализации иерархической модели. В реляционной модели данных объекты и взаимосвязи между ними представляют в виде таблиц. Отношения между данным называются один к одному и обозначаются 1:1.

Процесс превращения иерархической или сетевой структуры данных в реляционную называется нормализацией отношений .

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

• Какая модель данных представлена на рисунке?

1. Сетевая

3. Реляционная

2. Иерархическая

Возврат

Основные понятия реляционных БД

• Каждая таблица состоит из фиксированного числа столбцов и переменного количества строк. Описание столбцов, составляемое разработчиком, принято называть макетом (структурой) таблицы.
• Столбцы таблицы называются полями. Для каждого поля разработчик должен определить: уникальное имя поля; тип поля (тип данных); дополнительные характеристики (длину, формат). Количество полей, их имена и типы можно изменить.
• Каждая строка таблицы называется записью. Система нумерует записи по порядку, начиная с единицы. Количество записей в процессе эксплуатации БД может как угодно меняться.
• Каждое поле может входить в несколько таблиц.
• Каждая запись в таблице должна иметь первичный ключ, т.е. идентификатор, значение которого однозначно определяет только одну запись. Ключ может состоять из одного или нескольких полей.

Структурирование данных

Устранение произвола в представлении данных или введение соглашений о способах представления данных называется структурированием данных .

Для этого при выборе данного необходимо приписать ему и сообщить системе точное название (имя), с помощью которого в дальнейшем можно манипулировать значениями данных. Кроме того, нужно определить и сообщить ИС тип данного – текстовое, числовое и т.п., а также формат данного (например, формат даты).