Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних




Скачати 83.71 Kb.
НазваЛекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних
Дата конвертації14.03.2013
Розмір83.71 Kb.
ТипЛекція
uchni.com.ua > Інформатика > Лекція


Лекція №17

Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних
План

  1. Підходи до проектування бази даних.

  2. Моделювання даних.

  3. Критерії оцінки моделі даних.

  4. Логічне проектування бази даних.

  5. Фізичне проектування бази даних.


Проектування бази даних. Процес створення проекту бази даних, призначеної для підтримки функціонування підприємства і сприяючої досягненню його цілей.
Підходи до проектування бази даних

Існують два основні підходи до проектування систем баз даних: низхідний і висхідний. При висхідному підході робота починається з самого нижнього рівня атрибутів (тобто властивостей суті і зв'язків), які на основі аналізу існуючих між ними зв'язків групуються у відносини, що представляють типи суті і зв'язку між ними. Нормалізація передбачає ідентифікацію необхідних атрибутів з подальшим створенням з них нормалізованих таблиць, заснованих на функціональних залежностях між цими атрибутами.

Висхідний підхід найбільшою мірою прийнятний для проектування простих баз даних з відносно невеликою кількістю атрибутів. Проте використовування цього підходу істотно ускладнюється при проектуванні баз даних з великою кількістю атрибутів, встановити серед яких всі існуючі функціональні залежності досить скрутно. Оскільки концептуальну і логічну моделі даних для складних баз даних можуть містити від сотень до тисяч атрибутів, дуже важливо вибрати підхід, який допоміг би спростити етап проектування. Крім того, на початкових стадіях формулювання вимог до даних в крупній базі даних може бути важко, встановити всі атрибути, які повинні бути включені в моделі даних.

Більш відповідною стратегією проектування складних баз даних є використовування низхідного підходу. Починається цей підхід з розробки моделей даних, які містять декілька високорівневої суті і зв'язку, потім робота продовжується у вигляді серії низхідних уточнень низькорівневої суті, зв'язку і атрибуту, що відноситься до них. Низхідний підхід демонструється в концепції моделі "суть-зв'язок". В цьому випадку робота починається з виявлення суті і зв'язків між ними, що цікавлять дану організацію найбільшою мірою. Наприклад, спочатку можна було б ідентифікувати суть PrivateOwner (Власник) і PropertyForRent (Об'єкт нерухомості), потім встановити між ними зв'язок PrivateOwner Owns (Володіє) PropertyForRent і лише після цього визначити пов'язані з ними атрібути— наприклад, PrivateOwner (ownerNo, name, address) і PropertyForRent (propertyNo, address).

Окрім цих підходів для проектування баз даних можуть застосовуватися інші підходи, наприклад, підхід "від загального до приватного" або "змішана стратегія проектування". Підхід "від загального до приватного" нагадує висхідний підхід, але відрізняється від нього тим, що спочатку виявляється набір основної суті з подальшим розширенням круга даної суті, зв'язків і атрибутів, які взаємодіють із спочатку певною суттю. У змішаній стратегії спочатку використовуються висхідний і низхідний підходи для створення різних частин моделі, після чого всі підготовлені фрагменти збираються в єдине ціле.

^ Моделювання даних

Основні цілі моделювання даних полягають у вивченні значення (семантики) даних і спрощенні процедур опису вимог до даних. При створенні моделі даних необхідно одержати відповіді на певні питання про окрему суть, зв'язки і атрибути. Одержані додаткові відомості допоможуть розробникам розкрити особливості семантики корпоративних даних, які існують незалежно від того, відмічені вони у формальній моделі даних чи ні. Суть, зв'язки і атрибути є фундаментальними інформаційними об'єктами будь-якого підприємства. Проте їх реальне значення залишатиметься не цілком зрозумілим до тих пір, поки вони не будуть належним чином описані в документації. Моделювання даних спрощує розуміння значення елементів даних, тому створення моделі необхідне для того, щоб гарантувати розуміння наступних аспектів даних:

  • вимоги до даних окремих користувачів;

  • характер самих даних незалежно від їх фізичного уявлення;

  • використовування даних в межах області застосування додатку.

Моделі даних можуть використовуватися для демонстрації розуміння розробником тих вимог до даних, які існують на підприємстві. Якщо обидві сторони знайомі з системою позначень, використовуваної для створення моделі, то наявність моделі даних сприятиме пліднішому спілкуванню користувачів і розробників. На підприємствах все ширше застосовуються

засоби стандартизації для моделювання даних шляхом вибору певного методу моделювання і використовування його у всіх проектах розробки бази даних. Найпопулярніша технологія високорівневого моделювання даних, найчастіше використовувана при розробці реальних баз даних, побудована на концепції моделі "суть-зв'язок" (Entity-Relationship model — ER-модель).

^ Критерії оцінки моделі даних

Оптимальна модель даних повинна задовольняти критеріям, перерахованим в табл.1. Проте іноді ці критерії несумісні, тому доводиться йти на деякий компроміс. Наприклад, в гонитві за найбільшою виразністю моделі даних можна втратити її простоту.
Таблиця 1. Критерії оцінки моделі даних

Критерій

Опис

Структурна достовірність

Відповідність способу визначення і організації інформації на даному підприємстві

Простота

Зручність вивчення моделі як професіоналами у області розробки інформаційних систем, так і звичними користувачами

Виразність

Здатність представляти відмінності між даними, зв'язки між даними і обмеження

Відсутність надмірності

Виключення зайвої інформації, тобто будь-яка частина даних повинна бути представлена тільки один раз

Здібність до сумісного використовування

Відсутність приналежності до якогось особливого додатку або технології і, отже, можливість використовування моделі в багатьох додатках і технологіях

Розширюваність

Здатність розвиватися і включати нові вимоги з мінімальною дією на роботу вже існуючих додатків

Цілісність

Узгодженість із способом використовування і управління інформацією усередині підприємства

Схематичне уявлення

Можливість представлення моделі за допомогою наочних схематичних позначень


^ Етапи проектування бази даних

Процес проектування бази даних складається з трьох основних етапів: концептуальне, логічне і фізичне проектування.

Концептуальне проектування бази даних. Процес створення моделі використовуваної на підприємстві інформації, незалежної від будь-яких фізичних аспектів її уявлення.

Перший етап процесу проектування бази даних називається концептуальним проектуванням бази даних. Він полягає в створенні концептуальної моделі даних для аналізованої частини підприємства. Ця модель даних створюється на основі інформації, записаної в специфікаціях вимог користувачів. Концептуальне проектування бази даних абсолютно не залежить від таких подробиць її реалізації, як тип вибраної цільової СУБД, набір створюваних прикладних програм, використовувані мови програмування, тип вибраної обчислювальної платформи, а також від будь-яких інших особливостей фізичної реалізації. На чолі 14 представлене поетапне практичне керівництво по виконанню концептуального проектування бази даних. При розробці концептуальна модель даних постійно піддається тестуванню і перевірці на відповідність вимогам користувачів. Створена концептуальна модель даних підприємства є джерелом інформації для етапу логічного проектування бази даних.
^ Логічне проектування бази даних. Процес створення моделі використовуваної на підприємстві інформації на основі вибраної моделі організації даних, але без урахування типу цільової СУБД і інших фізичних аспектів реалізації.

Другий етап проектування бази даних називається логічним проектуванням бази даних. Його мета полягає в створенні логічної моделі даних для досліджуваної частини підприємства. Концептуальна модель даних, створена на попередньому етапі, уточнюється і перетвориться в логічну модель даних. Логічна модель даних враховує особливості вибраної моделі організації даних в цільовій СУБД (наприклад, реляційна модель).

Якщо концептуальна модель даних не залежить від будь-яких фізичних аспектів реалізації, то логічна модель даних створюється на основі вибраної моделі організації даних цільової СУБД. Інакше кажучи, на цьому етапі вже повинно бути відомо, яка СУБД використовуватиметься як цільова — реляційна, мережева, ієрархічна або об'єктно-орієнтована. Проте на цьому етапі ігнорується вся решта характеристик вибраної СУБД, наприклад, будь-які особливості фізичної організації її структур зберігання даних і побудови індексів.

В процесі розробки логічна модель даних постійно тестується і перевіряється на відповідність вимогам користувачів. Для перевірки правильності логічної моделі даних використовується метод нормалізації. Нормалізація гарантує, що відносини, виведені з існуючої моделі даних, не володітимуть надмірністю даних, здатною викликати порушення в процесі оновлення даних після їх фізичної реалізації. Крім всього іншого, логічна модель даних повинна забезпечувати підтримку всіх необхідних користувачам транзакцій.

Створена логічна модель даних є джерелом інформації для етапу фізичного проектування і забезпечує розробника фізичної бази даних засобами пошуку компромісів, необхідних для досягнення поставлених цілей, що дуже важливе для ефективного проектування. Логічна модель даних виконує також важливу роль на етапі експлуатації і супроводу вже готової системи. При правильно організованому супроводі підтримувана в актуальному стані модель даних дозволяє точно і наочно представити будь-які зміни, що вносяться в базу даних, а також оцінити їх вплив на прикладні програми і використовування даних, що вже є в базі.
^ Фізичне проектування бази даних. Процес підготовки опису реалізації бази даних на вторинних пристроях, що запам'ятовують; на цьому етапі розглядаються основні відносини, організація файлів і індексів, призначених для забезпечення ефективного доступу до даних, а також всі пов'язані з цим обмеження цілісності і засобу захисту.

^ Фізичне проектування є третім і останнім етапом створення проекту бази даних, при виконанні якого проектувальник ухвалює рішення про способи реалізації бази даних, що розробляється. Під час попереднього етапу проектування була визначена логічна структура бази даних (яка описує відносини і обмеження в даній прикладній області). Хоча ця структура не залежить від конкретної цільової СУБД, вона створюється з урахуванням вибраної моделі зберігання даних, наприклад реляційної, мережевої або ієрархічної. Проте, приступаючи до фізичного проектування бази даних, перш за все, необхідно вибрати конкретну цільову СУБД. Тому фізичне проектування нерозривно пов'язане з конкретною СУБД. Між логічним і фізичним проектуванням існує постійний зворотний зв'язок, оскільки рішення, що приймаються на етапі фізичного проектування з метою підвищення продуктивності системи, здатні вплинути на структуру логічної моделі даних.

Як правило, основною метою фізичного проектування бази даних є опис способу фізичної реалізації логічного проекту бази даних. У разі реляційної моделі даних під цим мається на увазі наступне:

  • створення набору реляційних таблиць і обмежень для них на основі інформації, представленої в глобальній логічній моделі даних;

  • визначення конкретних структур зберігання даних і методів доступу до них, забезпечуючих оптимальну продуктивність СУБД;

  • розробка засобів захисту створюваної системи.



Література:

Томас Конноли, Каролин Бегг, Анна Страчан. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2-е изд. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. [1], 817-828
Контрольні запитання:

  1. Які основні підходи до проектування систем баз даних існують?

  2. З чого складається суть низхідного підходу в проектування систем баз?

  3. З яких основних етапів складається процес проектування бази даних?

  4. Що мається на увазі в реляційної моделі даних під описом способу фізичної реалізації логічного проекту бази даних?

  5. Дайте характеристику критеріям оцінки моделі даних.







Схожі:

Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconКонспект уроку в 11 класі Тема: «Поняття баз даних. Моделі баз даних....
Зберігання інформації – одна з найважливіших функцій комп’ютера. Одним з самих найпоширеніших способів такого зберігання інформації...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconЛекція №24 Тема: Специфіка експлуатації клієнт серверних систем, глобальні мережі
Системи баз даних, засновані на архітектурі "клієнт-сервер", є наближенням до розподілених систем баз даних, звичайно, істотно спрощеним...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconУрок №22 20. 11. 08 Тема урока. Основні характеристики та можливості...
Тема урока. Основні характеристики та можливості субд. Сутність проектування баз даних
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconЛекція №23 Тема: Банки даних
Банком даних (БнД) називають систему спеціальним чином організованих баз даних, програмних, технічних, мовних І організаційно методичних...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconЗавдання на курсове проектування по курсу «Організація баз даних І знань»
Метою виконання курсового проекту є набуття навичок проектування структури бази даних та використання інформації, що міститься у...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconЛекція №8 Тема: Мета та технологія проектування
Мета Нормалізація відносин бази даних для вирішення проблем, пов'язаних з оновленням І видаленням даних
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconУроку
Тема уроку Бази даних. Фактографічні І документальні бази даних. Ієрархічна, мережевна, реляційна модель бази даних. Основні об’єкти...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconЛекція №19 Тема: Співіснування багатовимірних систем
Э. Кодда, в якій він сформулював 12 основних вимог до засобів реалізації olap (табл. 1) І провів аналіз деяких як суб'єктивних, так...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних icon3 Проектування реляційної бази даних
Проектування зазвичай доручається людині (або групі осіб) – адміністратору бази даних (абд). Адміністратором бази даних може бути...
Лекція №17 Тема: Проектування багатовимірних Баз Даних iconТема: Створення баз даних та робота з ними
Мета: вивчити структуру вікна додатка ms access І основні засоби роботи з базами даних
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка