Двухуровневая архитектура клиент-сервер

Раб станции сервер базы данных

Эта архитектура основана на использовании сервера БД, когда клиентская часть содержит уровень представления данных, а на сервере находится БД вместе с СУБД и прикладными программами.

Сервер БД дает возможность отказаться от пересылки по сети файлов данных целиком и передавать только ту выборку из БД, которая удовлетворяет запрос пользователя.

При этом пользовательское приложение делится на 2 части:

1) Одна выполняется на сервере и связана с выборкой и агрегированием данных из БД.

2) Вторая по представлению данных для анализа данных выполняется на клиентской машине.

Такая организация позволяет еще больше повысить производительность и эффективность ИС в результате объединения вычислительных ресурсов сервера и клиентской части, существенно уменьшается трафик сети, снимаются ограничения на доступность данных различным приложениям.

 

Трехуровневая архитектура клиент-сервер

 

Раб станция Сервер прилож. Сервер БД

 

Позволяет помещать прикладные программы на отдельные серверы приложений с которыми через API- интерфейс устанавл-ся связь клиентских раб. станций. Работы клиентской части приложение свод. К выводу необходимых ф-ий сервера приложеня, которая называется «Сервисами», Применение программы в свою очередь обращается к серверу БД.

Еще более повышается эффект-ть за счет:

- многократности повтор. исп-я общих ф-ий обработки данных в множестве клиентских приложений при сущ-ой экономии ресурсов;

- параллельности в работе сервера приложений и сервера БД, при чем сервер приложений может быть менее мощным по сравнению с сервером БД;

- оптимизация доступа к БД через сервер приложений из клиентских мест путем диспетчеризации выполнения запросов в вычислительной сети;

- повышение скорости и надежности обработки программного обеспечения на нескольких серверах приложений, которые могут заменять друг друга в сети в случае перегрузки (или выхода из строя одного из них);

- переноса ф-ий административной системы по проверке полномочий доступа пользователей с сервера БД на сервер приложений.

 

20. Проектирование модели данных (тема: Технологии создания ЭИС)

Присутствуют определенные сложности в описании предметной области (ПО). Любая ПО является слабо структурирована. Компьютерная обработка данных требует достаточно жесткой их стандартизации. В теории проектирование ИС предметную облать принято рассматривать в виде 3 представлений:

Три области представления данных:

Реальный мир	Отображение реального мира	Данные
Уровни описания предметной области
Внешнее представление	Информационно-логическая модель	Внутреннее представление (на примере реляционной БД)
Этапы проектирования данных
Концептуальное проектирование	Логическое проектирование	Физическое проектирование
Используемые понятия
Класс объектов бъект Свойство взаимодействие	Сущность Элемент сущности Атрибут Связь между сущностями	Таблица Запись (строка таблицы) Поле (столбец таблицы) Связь между таблицами

 

Основные этапы на которые разбивается процесс проектирования данных в ИС:

1)Концептуальное проектирование- сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:

a) Обследование ПО, изучение её информационной структуры

b) Выявление всех её организационных единиц (фрагментов), каждый из которых характеризуется последовательным представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над информационными объектами

c) Моделирование и интеграция всех представлений

 

2)Логическое проектирование- на этом уровне данные представляются (называются) так, как в реальном мире, например «клиент», «студент». На этом этапе создается информационно-логическая (инфологическая) модель данных, которая состоит из множества экземпляров различных типов данных. Логическая модель данных является универсальной в том смысле, что она не связана с конкретной реализацией СУБД.

 

 

Модели организации данных

Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе получили название модели данных.

Модели баз должны определяться тремя компонентами:

-Допустима организация данных

-Организацию целостности

-Множеством допустимых операций

Выделяют три основных типа модели данных:

1) Иерархическую

2) Сетевую

3) Реляционную

Для 1 и 2 основными понятиями являются атрибут, агрегат и запись.

Атрибут – наименованная структурная единица данных

Агрегат – поименованное множество атрибутов

Запись – составной агрегат, который не входит в состав других агрегатов.

В экономике существуют объекты, предметы, информацию о которых необходимо хранить, и эти объекты связаны между собой самыми разными способами. Чтобы область хранения данных рассматривалась в качестве базы данных, в ней должны содержаться не только данные, но и сведения о взаимоотношениях между этими данными.

Различают логический и физический уровни организации данных. Физический уровень отражает организацию хранения БД на машинных носителях, а логический уровень ¾ внешнее представление данных пользователю.

Логическая организация данных на машинном носителе зависит от используемых программных средств организации и ведения данных. Метод логической организации данных определяется используемыми типом структур данных и видом модели., которая поддерживается программным средством.

Модель данных — это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД, поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается прикладная программа обработки данных.

Важно отметить, что для размещения одной и той же информации во внутримашинной сфере могут быть использованы различные структуры и модели данных. Их вы6op возлагается на пользователя, создающего информационную базу, и зависит от многих факторов, в том числе от имеющегося технического и программного обеспечения, определяется сложностью автоматизируемых задач и объемом информации.

 

По способу организации БД разделяют на базы с плоскими файлами, иерархические, сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные базы данных.

 

Реляционная модель данных

Реляционная модель данных – логическая модель данных. Впервые была предложена британским учёным сотрудником компании IBM Эдгаром Франком Коддом (E. F. Codd) в 1970 году в статье "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks" (русский перевод статьи, в которой она впервые описана, опубликован в журнале "СУБД" N 1 за 1995 г.). В настоящее время эта модель является фактическим стандартом, на который ориентируются практически все современные коммерческие СУБД.

В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных, чем в иерархической или сетевой. В упомянутой статье Е.Ф. Кодда утверждается, что "реляционная модель предоставляет средства описания данных на основе только их естественной структуры, т.е. без потребности введения какой-либо дополнительной структуры для целей машинного представления". Другими словами, представление данных не зависит от способа их физической организации. Это обеспечивается за счет использования математической теории отношений (само название "реляционная" происходит от английского relation – "отношение").

Кристофер Дейт определил три составные части реляционной модели данных:

§ структурная

§ манипуляционная

§ целостная

Структурная часть модели определяет, что единственной структурой данных является нормализованное n-арное отношение. Отношения удобно представлять в форме таблиц, где каждая строка есть кортеж, а каждый столбец – атрибут, определенный на некотором домене. Данный неформальный подход к понятию отношения дает более привычную для разработчиков и пользователей форму представления, где реляционная база данных представляет собой конечный набор таблиц.

Манипуляционная часть модели определяет два фундаментальных механизма манипулирования данными – реляционная алгебра и реляционное исчисление. Основной функцией манипуляционной части реляционной модели является обеспечение меры реляционности любого конкретного языка реляционных БД: язык называется реляционным, если он обладает не меньшей выразительностью и мощностью, чем реляционная алгебра или реляционное исчисление.

Целостная часть модели определяет требования целостности сущностей и целостности ссылок. Первое требование состоит в том, что любой кортеж любого отношения отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. другими словами, любое отношение должно обладать первичным ключом. Требование целостности по ссылкам, или требование внешнего ключа состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным (т.е. ни на что не указывать).