Банк данных. Модели баз данных

Тема курсовой работы - «Банк данных, его состав. Модели базы данных».
Для уяснения разницы между банком данных и базой данных ознакомимся с основными предпосылками их возникновения.
С самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования.
Челябинск, оценка "хорошо"
...

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ГЛАВА 2. БАНК ДАННЫХ, ЕГО СОСТАВ
2.1. Понятие банка данных
2.2. Состав банка данных
2.3. Основные требования, предъявляемые к банкам данных
ГЛАВА 3. МОДЕЛИ БАЗ ДАННЫХ
3.1. Понятие базы данных
3.2. Иерархическая, сетевая и реляционная модели баз данных
3.3. Основные требования, предъявляемые к базам данным
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

Предметная область - часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования (использования).
Программа - полное и точное описание алгоритма на некотором формальном языке.
Процедура - некоторая подпрограмма.
Распределенная база данных (РБД) - единая БД, представленная в виде отдельных (возможно, избыточных и перекрывающихся) разделов на разных вычислительных средствах.
Семантика - часть языка, касающаяся указания смысла и действия текста, составленного в соответствии с синтаксическим правилами.
Словарь данных - набор обобщенных описаний данных БД, обеспечивающий логически централизованное хранение метаданных.
Синтаксис - правила, определяющие разрешенные языковые конструкции, а также последовательности расположения символов в программе.
Системный журнал - журнал регистрации всех изменений БД.
Спецификация - операция, результатом которой является новая структура, построенная на основе структур базы данных.
Структура - совокупность элементов и их связей.
Сущность - примитивный объект данных, отображающий элемент предметной области (человек, место, вещь и т.д.).
Схема данных - описание логической структуры данных, специфицированное на языке описания данных и обрабатываемое СУБД. Дело в том, что в общем случае поля таблицы (отношения) могут располагаться в произвольном порядке (семейство отношения). Для конкретного пользователя и в конкретной БД должен быть выбран и зафиксирован только один вариант порядка. Этот вариант называют схемой (пользователя).
Связь - ассоциация между экземплярами примитивных или агрегатированных объектов (записей) данных.
Транзакция - процесс изменения файла или БД, вызванный передачей одного входного сообщения.
Язык базы данных - общий термин, относящийся к классу языков, которые используются для определения и обращения к базам данных.
Язык манипулирования данными (ЯМД) - командный язык, обеспечивающий доступ к содержимому БД и его обработку.
Язык описания данных (ЯОД) - предназначен для описания данных на концептуальном, логическом и физическом уровнях на основе соответствующих схем.
Язык запросов - высокоуровневый язык манипулирования данными, обеспечивающий взаимодействие пользователей с БД. Исходным элементом базы данных является таблица, структурными составляющими которой являются поле и запись [6, С.18-20].
Возможно выделить две разновидности структуры таблиц: линейную и нелинейную. В линейной структуре поля располагаются последовательно друг за другом в произвольном порядке (пример - см. табл. 1).
В силу произвольности порядка для данной, конкретной реализации следует закрепить определенный вариант, называемый схемой пользователя.
Таблица 1
Пример линейной структуры таблиц
№_студента
№_преподавателя
Кафедра
Факультет
Часовая нагрузка, ч
1
2
3
4
5
Козлов
...
Строков
...
ИиУС
...
ПМТ
...
65
...
В нелинейной структуре выделяется понятие «агрегат», являющийся как бы таблицей в таблице (табл. 2).
Таблица 2
Пример нелинейной структуры таблиц
Шифр
Название
Кол-во в год, шт.
В том числе по кварталам, шт.
54
...
Принтер
...
98
...
40
...
17
...
20
...
21
...
Агрегат может быть двух видов: вектор и повторяющиеся поля. Возможности реализации структур таблиц зависят от выбранной модели данных (МД). Реляционная и иерархическая МД реализуют только линейную структуру, тогда как сетевая и объектно-ориентированная модели могут использовать и нелинейную структуру. Особенности конкретной реализации определяются классами БД и СУБД.
ГЛАВА 2. БАНК ДАННЫХ, ЕГО СОСТАВ.
2.1. Понятие банка данных
Банк данных (БнД) - это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных [6, с. 12].
Банк данных - организованная определенным образом, упорядоченная, сосредоточенная совокупность баз данных, а также программные, языковые и другие средства, свод информации, приспособленной для использования многими потребителями. БнД позволяют определенной группе пользователей хранить и извлекать полезную информацию по заданным критериям и определенной тематике. Доступ к БнД может осуществляться через компьютерную сеть, видеотеку или по почте. БнД создаются и используются с применением электронно-вычислительной техники и автоматизированных средств хранения и передачи информации [7, С. 27].
Услугами БнД пользуется обычно большое число пользователей. Поэтому в БнД предусматривается специальное средство приведения всех запросов к единой терминологии - словарь данных.
Кроме того, используются специальные методы эквивалентных грамматических преобразований запросов для построения оптимальных процедур их обработки, специальные методы доступа к одним и тем же данным различных пользователей при совпадении во времени поступивших запросов - механизм транзакций.
2.2. Состав банка данных
В состав банка данных входят одна или несколько баз данных, справочник баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ [10, С. 45-50].
БнД через СУБД обеспечивает независимость прикладных программ от данных, чтобы не выполнять трудоемких ручных операций по внесению соответствующих изменений в прикладные программы.
Рассматривая данные как один из ресурсов автоматизированных систем (АС), можно сказать, что БнД централизованно управляет этим ресурсом в интересах всей системы. Наличие централизованного управления данными - главная отличительная черта БнД.
БнД - информационная система, реализующая централизованное управление данных в интересах всех пользователей АС. (Средство интеграции данных).
БнД - может рассматриваться в узком и широком смысле этого понятия.
БнД в узком смысле включает в состав две основные компоненты:
• БД;
• СУБД - для реализации централизованного управления данными, хранимыми в базе, доступа к ним, поддержание их в состоянии, соответствующем состоянию ПО. В широком смысле БнД - это АС (см. рис. 1)
Рисунок 1 - Состав банка данных
Управляет БнД администратор банка данных (АБД).
Словарь данных (СД) представляет собой специальную систему в составе БнД, предназначенную для хранения единообразной информации обо всех ресурсах данных конкретного банка. В словаре содержатся сведения об объектах, их свойствах и отношениях для данной ПО, сведения о данных, хранимых в базе (наименования данных, их структуре, связи с другими данными), об их возможных значениях и форматах представления, об источниках их возникновения, о кодах защиты, разграничениях доступа к данным со стороны пользователей.
Основной функцией АБД является обеспечение структур данных и взаимосвязь между ними, эффективных для обслуживания именно всего коллектива пользователей. Это функция администрирования БД.