Базы данных. Системы управления базами данных.

Заключение
Задачи, поставленные для выполнения курсовой работы, выполнены полностью. Так в первой главе были рассмотрены основные понятии и определения и основные классификации БД и СУБД, рассмотрены примеры наиболее популярных СУБД, применяемых сегодня различными организациями, приведены их главные достоинства и свойства.
Во второй главе представлен простой пример работы с реляционной СУБД MS Access, рассмотрена предметная область «Заказ мебели», выявлены сущности, составлена логическая модель, на основе которой средствами СУБД создана сама БД с основными таблицами и схема данных со связями. Пример показывает насколько просто любому пользователю начать работать с БД на самом простом уровне.
Таким образом, цель, поставленная в курсовой работе (знакомство с основными понятиями БД, их класс ...

Оглавление

Введение 3
1. Базы данных и системы управления базами данных 5
1.1. Основные понятия и определения баз данных. Классификация 5
1.2 Основные понятия и определения СУБД. Классификация 12
1.3 Обзор популярных СУБД 18
1.3.1. СУБД MS Access 19
1.3.2. СУБД MS SQL Server 21
1.3.3. СУБД MySQL 22
1.3.4. СУБД Oracle 23
2. Работа с СУБД 25
2.1. Работа с СУБД на примере MS Access 25
2.2. Работа с СУБД на примере MS SQL Server и MS Access 36
Заключение 46
Список использованной литературы 48

Введение
На сегодняшний день в деятельности практически любой компании и организации сохраняются и накапливаются большие объемы информации в любом виде, многие из которых хранятся и используются с помощью баз данных (БД). Наиболее распространенными являются реляционные БД и системы управления ими, называемые СУБД (системы управления базами данных).
Сохранение, обработка и анализ накопленной информации играет одну из важных ролей в развитии организации, именно поэтому актуальность работы заключается в сборе и анализе множества информации о БД, СУБД и имеющихся на сегодняшний день на рынке популярных СУБД, - все это поможет представить общую картину о СУБД.
Цель курсовой работы – знакомство с основными понятиями баз данных, их классификациями, рассмотрение популярных СУБД, а так же разрабо тка примера для работы с реляционной СУБД на примере одной из представленных в работе.
Объектом исследования курсовой работы является база данных, предметом исследования – системы управления базами данных.
Основные вопросы и понятия баз данных, СУБД, их классификация по различным признакам, проблемы и методов их использования освещены в книгах Дейта «Введение в системы баз данных»[4], Бегга К. и Коннолли Т. «Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика»[2].
Примеры работы с СУБД хорошо изучены и изложены к книгах Гурвица Г.А. «Microsoft Access 2010. Разработка приложений на реальном примере»[3], Нильсена П. «MS SQL Server 2005. Библия пользователя»[5].

На сегодняшний день наиболее часто используемыми, распространенными и «классическими» являются реляционные БД и СУБД, именно они нашли свое использование во многих системах [4, с. 397-450].СУБД классифицируются практически точно так же, как и сами БД, для удобства сведем классификацию СУБД в таблицу 2. Таблица 2Классификация СУБДПризнакТипыОписание По модели данныхИерархическаяСУБД, основанная на иерархической модели данных.Наиболее известными СУБД являются:Information Management System (IMS) фирмы IBM;Time-Shared Date Management System (TDMS) компании Development Corporation;Mark IV MultiAccess Retrieval System компании Control Data Corporation;System 2000 разработки SAS Institute;Серверы каталогов, такие, как LDAP и Active Directory (допускают чёткое представление в виде дерева)По принципу иерархической БД построены иерархические файловые системы и Реестр Windows.Объектная (объектно-ориентированная)СУБД, основанная на объектной модели данных, которые обрабатываются как абстрактные объекты, наделенные свойствами и использующие методы взаимодействия с другими объектами.РеляционнаяСУБД, основанная на реляционной модели данных.Базовыми понятиями являются:атрибут,отношение,кортеж.Примерами реляционных СУБД могут служить:DB2 (IBM),Ingres II,Informix Dynamic Server,MS SQL Server?Oracle 8i,Sybase Adaptive Server.Объектно-реляционнаяПримерами объектно-реляционных СУБД могут являться:Oracle Database,Informix,DB2,PostgreSQL,FirstSQL/J СетеваяСУБД работает с сетевой моделью данных.Примерами сетевых СУБД могут служить:СООБЗ CerebrumИСУБД CronosPRO (Кронос-Информ)dbVistaCachéGT.MПо степени распределенностиЛокальныеВсе части локальной СУБД сосредоточены на одно компьютере.Распределенные Части СУБД могут размещаться на одном или нескольких компьютерах в сети.По способу доступа к БДФайл-серверныеВ файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере, а СУБД располагается на каждой рабочей станции. Доступ к данным происходит через локальную сеть, а синхронизация чтений и обновлений - посредством файловых блокировок. Достоинством такой архитектуры можно назвать низкую нагрузку на процессор файлового сервера.Недостатками же являются высокая загрузка локальной сети, проблемы централизованного управления, проблемы в обеспечении высокой доступности, надежности и безопасности.Применение таких СУБД происходит в локальных приложениях, в системах с низкой загрузкой и низкой скоростью обработки данных. На сегодняшний день, данная технология является устаревшей и крайне редко используется.Примерами файл-серверных СУБД могут служить:Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro и Visual FoxPro.Клиент-серверныеКлиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД в монопольном режиме, обработка всех клиентских запросов организуется централизованно.К недостаткам такой архитектуры можно отнести повышенные требования к серверу.К достоинствам – низкую нагрузку на сеть, удобства в управлении и обеспечении надежности, высокой доступности и безопасности. Примерами клиент-серверных СУБД могут служить:Oracle,Firebird,Interbase,IBM DB2,Informix,MS SQL Server,Sybase Adaptive Server Enterprise,PostgreSQL,MySQL,Caché.Встраиваемые Встраиваемые СУБД, как правило, поставляются как часть некоторого ПО, реализованного в виде подключаемой библиотеки, при этом установка дополнительно не требуется. Такая СУБД используется для локального хранения данных приложения, и не может быть использована в сети.Примерами встраиваемых СУБД могут служить:OpenEdge,SQLite,BerkeleyDB,Firebird Embedded,MS SQL Server Compact.1.3 Обзор популярных СУБДСегодня очень сильно возрос спрос на системы, разрабатываемые с использованием технологии клиент-сервер, позволяющей производить все расчеты и обработку данных на сервере и отдавать на компьютеры-клиенты, сервер и клиенты должны быть связаны между собой сетью. Такой подход позволяет обеспечивать высокую надежность, и снижение затрат на разработку и сопровождение подобных систем. Рассмотрим наиболее популярные на сегодняшний день СУБД: MS Access, MS SQL Server, MySQL, Oracle.1.3.1. СУБД MS AccessMicrosoft Office Access или просто Microsoft Access — реляционная СУБД корпорации Microsoft. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.Основные компоненты MS Access:построитель таблиц;построитель экранных форм;построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);построитель отчётов, выводимых на печать.Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для внешней БД.Microsoft Jet Database Engine (англ.), которая используется в качестве движка базы данных MS Access является файл-серверной СУБД и потому применима лишь к приложениям, работающим с небольшими объёмами данных и при небольшом числе пользователей, одновременно работающих с этим данными. Непосредственно в Access отсутствует ряд механизмов, необходимых в многопользовательских базах данных, таких, например, как триггеры.Access, при работе с базой данных, иначе взаимодействует с жёстким (или гибким) диском, нежели другие программы.В других программах, файл-документ, при открытии, полностью загружается в оперативную память, и новая редакция этого файла (изменённый файл) целиком записывается на диск только при нажатии кнопки «сохранить».В Access новая редакция содержимого изменённой ячейки таблицы записывается на диск (сохраняется) сразу, как только курсор клавиатуры будет помещён в другую ячейку (или новая редакция изменённой записи записывается на диск сразу, как только курсор клавиатуры будет поставлен в другую запись (строку)). Таким образом, если внезапно отключат электричество, то пропадёт только изменение той записи, которую не успели покинуть.Целостность данных в Access обеспечивается также за счёт механизма транзакций.Кнопка «Сохранить» в Access тоже есть, но в Access в режиме просмотра данных она нужна, в первую очередь, для сохранения изменённого режима показа таблицы или другого объекта — то есть, для сохранения таких изменений, как:изменение ширины столбцов и высоты строк,перестановка столбцов в режиме просмотра данных, «закрепление» столбцов и освобождение закреплённых столбцов,изменение сортировки,применение нового фильтра,изменение шрифта, цвета текста, сетки и фона и пр.Кроме того, в Access эта кнопка нужна в режиме «Конструктор» для сохранения изменений структуры объекта базы данных, сделанных в этом режиме.1.3.2. СУБД MS SQL ServerMS SQL Server - система управления реляционными базами данных (СУБД), в качестве языка запросов использует версию языка SQL, получившую название Transact-SQL (сокращённо T-SQL). Основные принципы работы MS SQL Server:позволяет создавать БД и ее объекты, такие как таблицы, индексы, ключи;организует проверку целостности базы данных и отвечает за безопасность данных в системе;доступ пользователя к данным осуществляет через специальные приложения;администрирование БД выполняется с использованием специальной утилиты, встроенной в SQL Server – Management Stidio;SQL Server поддерживает зеркалирование и кластеризацию БД (кластер сервера SQL представляет собой совокупность одинаково конфигурированных серверов, что позволяет распределять рабочую нагрузку между ними).SQL Server содержит утилиты, которые помогают в управлении его работой, например, SQL Server Query Analyzer - утилита, позволяющая выполнять команды языка запросов Transact-SQL, SQL Server Analysis Services – утилита для построения многомерных баз данных на основе кубов.При взаимодействии с сетью Microsoft SQL Server использует протокол уровня приложения под названием Tabular Data Stream (TDS, протокол передачи табличных данных), с целью обеспечить различным приложениям возможность взаимодействия с базами данных.Для обеспечения доступа к данным Microsoft SQL Server поддерживает Open Database Connectivity (ODBC) — интерфейс взаимодействия приложений с СУБД. Версия SQL Server 2005 обеспечивает возможность подключения пользователей через веб-сервисы, использующие протокол SOAP. Это позволяет клиентским программам, не предназначенным для Windows, кроссплатформенно соединяться с SQL Server. Компания Microsoft также выпустила сертифицированный драйвер JDBC, позволяющий приложениям под управлением Java соединяться с Microsoft SQL Server 2005.1.3.3. СУБД MySQLMySQL была разработана Михаэлем Видениусом (Michael Widenius). MySQL считается достаточно небольшой и быстрой СУБД, которая основана на mSQL. MySQL - свободная реляционная СУБД, разработку и поддержку которой осуществляет корпорация Oracle, получившая права на торговую марку вместе с поглощённой Sun Microsystems, которая ранее приобрела шведскую компанию MySQL AB[8].MySQL является решением для малых и средних приложений, к его основным достоинствам можно отнести:многопоточность;поддержка оптимизации связей с созданием соединения многих данных в один поток;поддержка записей различной длины (как фиксированной, так и переменной);наличие ODBC-драйвера в комплекте поставки СУБД;наличие гибкой системы настройки привилегий и паролей;возможность настроить в таблице до 16 ключей, каждый из которых в свою очередь содержать до 15 полей;поддержка чисел длинной от 1 до 4 байт (ints, float, double, fixed), строк переменной длины и меток времени;интерфейс с языками C и perl;быстрая система памяти;наличие утилиты проверки и ремонта таблицы;хранение данных в формате ISO8859_1;возможность применения псевдонимов как к таблицам, так и к отдельным ее колонкам;возможность задать любому полю значение по умолчанию.1.3.4. СУБД OracleOracle Database — объектно-реляционная система управления базами данных компании Oracle.Основные свойства СУБД Oracle:поддерживает самые большие БД (до сотен гигабайт), предоставляет полный контроль распределения пространства;поддерживает большое число пользователей, одновременно выполняющих разнообразные приложения, которые оперируют одними и теми же данными, минимизирует соперничество за данные и гарантирует их согласованность;поддерживает высокую производительность;системные операции (например, восстановление БД, или частичные сбои в системе) не прерывают работу с базой данных;удовлетворяет промышленно принятым стандартам по языку доступа к данным, операционным системам, интерфейсам с пользователем и сетевым протоколам;для защиты от несанкционированного доступа к БД предоставляются защищенные от сбоев средства безопасности, лимитирующие и отслеживающие доступ к данным;поддерживает целостность данных;позволяет создавать клиент-серверные приложенияпозволяет создавать распределенные БД.Как правило, СУБД Oracle используется на промышленных предприятиях.На сегодняшний день базы данных используются практически в любой организации, для работы с ними требуются СУБД. Как было рассмотрено выше, СУБД бывают разными, их предоставляют различные компании-разработчики, существую такие СУБД, которые, как правило, используются на предприятиях, а есть и простые – доступные любому пользователю (но, конечно, с меньшим функционалом). Поэтому далее в работе рассмотрим пример разработки простой базы данных на основе СУБД MS Access.2. Работа с СУБД2.1. Работа с СУБД на примере MS AccessВ примера работы с СУБД выбран MS Office Access 2007, к основным преимуществам которого относятся:Быстрое получение нужных результатов с помощью пользовательского интерфейса Office.Быстрое осваивание интерфейса пользователем. Возможность быстрого создания таблиц, отчетов и форм, без применения сложных операций управления базой данных. Access входит в стандартную поставку пакета MS Office, поэтому не требуются дополнительные средства на покупку дополнительных программ.Не требуются дополнительные настройки рабочих мест пользователей.В качестве примера рассмотрим предметную область «Заказ мебели», определим основные сущности, составим ER-диаграмму базы данных, разработаем базу данных с помощью MS Access.