1 of 22

Введение:�Актуальность проблематики АИС и лежащих в их основе БД

Дисциплина: Базы данных

Говорова М.М.

Факультет ИКТ Университета ИТМО

2022-2023

2 of 22

Содержание

  1. Данные. Информация. Знания
  2. 2 подхода к упорядочению информации
  3. Определение основных понятий: АИС, БД, приложение, СУБД
  4. Классификация баз данных

3 of 22

Источники

Основные:

  1. Кириллов В.В., Громов Г.Ю. Введение в реляционные базы данных. СПб: БХВ-Петербург, 2017. 464 с. URL: http://pozi.omsu.ru/docs/docs/kirillov.pdf
  2. К.Дж.Дэйт. Введение в системы баз данных. 8-е изд. М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. 1328 с. URL: https://drive.google.com/file/d/1wapBei-Pv6VTXm6zF8mKeMuhxeTw9sQv/view?usp=sharing

​

Дополнительные:

  1. Хомоненко А.Д. Базы данных. Учебник для ВУЗов. 6-е изд. – М.:, «Бином-Пресс»; СПб.: «КОРОНА-Век», 2009. URL: https://studfile.net/preview/6845091/
  2. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. 9-у изд. – Спб.: «ПИТЕР», 2005. 800 с.
  3. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование , использование. – СПб, «БХВ-Петребург», 2006.

​

​

​

​

​

​

​

4 of 22

Понятийный аппарат

Данные – совокупность объективных сведений.

Информация – сведения, неизвестные ранее получателю информации, пополняющие его знания подтверждающие или опровергающие положения или соответствующие убеждения. Носит субъективный характер и определяется уровнем знаний субъекта и степенью его восприятия. Извлекается из данных.

Знания – совокупность фактов, закономерностей и эвристических правил, с помощью которых решается поставленная задача.

5 of 22

2 подхода к упорядочению информации

  1. Технология массивов – упорядочение по использованию: данные связаны с конкретной задачей; алгоритмы более подвижны, чем данные; необходимость переупорядочения данных .
  2. Технология баз данных – упорядочение по хранению.

БД

Приложение N

Приложение 1

6 of 22

Цель создания базы данных

  • построение системы данных:
  • не зависящих от принятых алгоритмов (ПО), применяемых технических средств и физического расположения данных;
  • обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах.

7 of 22

АИС

Автоматизированная информационная система (АИС) – программно-аппаратный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти ПК, выполнении специфических для данного приложения операций преобразования информации и (или) вычислений, предоставления удобного интерфейса.

​

​

8 of 22

База данных

База данных (БД) – совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти ПК, и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Предметная область – часть реального мира, подлежащая автоматизации.

9 of 22

Банк данных

Банк данных (БнД) – разновидность ИС, в которой реализованы функции централизованного хранения и накопления информации, организованной в одну или несколько БД. Создаются средствами технологии БД.

Компоненты БнД:

БнД

СУБД

Метаданные (словарь данных)

БД

Администратор БД

Вычислительная система

Обслуживающий персонал

10 of 22

Обработка данных

Приложение – программа или комплекс, обеспечивающий автоматизацию обработки информации для прикладной задачи.

11 of 22

СУБД

Система управления базами данных (СУБД) - комплекс технических и программных средств для хранения, поиска, защиты и использования информации.

12 of 22

Классификация БД �и СУБД

13 of 22

Хранилища данных

Храни́лище да́нных (ХД) (англ. Data Warehouse) — предметно-ориентированная информационная база данных, специально разработанная и предназначенная для подготовки отчётов и бизнес-анализа с целью поддержки принятия решений в организации. Строится на базе систем управления базами данных и систем поддержки принятия решений.

�

14 of 22

OLTP vs OLAP

Статические БД (ОLTP)

Динамические БД (OLAP)

  1. Частота обновления данных много ниже их считывания.
  2. Данные напрямую не связаны со временем: данные чаще изменяются, чем добавляются.
  3. Требование: простота обновления (разделение таблиц на несколько в процессе нормализации).
  1. Частоты обновления и считывания данных соизмеримы.
  2. Время выступает явно в виде понятий момента времени (дата) или интервала времени (семестр, месяц, год): характерно не изменение, а добавление данных.
  3. Процедура глубокой нормализации не актуальна.

OLTP – OnLine Transaction Processing

OLAP – OnLine Analitic Processing

15 of 22

Соотношение OLTP и OLAP

16 of 22

Свойства данных в OLTP и OLAP

Свойство

OLTP

OLAP

Назначение данных

Оперативный поиск, несложная обработка

Аналитическая обработка: прогнозирование, моделирование, анализ и выявление связей, выявление статистических закономерностей

Уровень агрегации данных

Детальные данные

Агрегированные данные

Период хранения данных

До года

До нескольких десятков лет

Изменчивость данных

Изменяются

Добавляются

Упорядочение данных

По любому полю

По хронологии

Объём обрабатываемой информации

Небольшой

Очень большой

Скорость обработки

Средняя

Очень высокая

Критерий эффективности работы

Количество транзакций в единицу времени

Скорость выполнения сложных запросов

Загрузка

Часто и небольшими порциями

Редко и очень большими порциями

17 of 22

Облачная база данных

Облачная БД – база данных, созданная, развернутая и доступная из облачной среды (частного, публичного или гибридного облака).

​

Две основные модели развертывания облачных баз данных:

  • традиционная БД;
  • БД как услуга (Database as a service, DBaaS).

​

18 of 22

Традиционная БД

  • Традиционные БД очень похожи на базы данных, которые размещаются локально и управляются с помощью внутренних ресурсов. Разница — в порядке предоставления инфраструктуры. Компания покупает пространство на виртуальной машине у поставщика облачных сервисов, и база данных развертывается в облаке. Корпоративные разработчики используют модель DevOps или привлекают ИТ-персонал к управлению БД. За мониторинг базы данных и управление ею несет ответственность пользователь.

19 of 22

База данных как услуга (Database as a service, DBaaS)

  • Модель DBaaS дает возможность компании заключить договор с поставщиком облачных сервисов и оформить платную подписку на его услуги. Поставщик услуг предлагает конечному пользователю набор возможностей, который обеспечивает в режиме реального времени средства для решения различных задач, связанных с управлением операциями и базой данных, а также с обслуживанием и администрированием. Эта база данных работает на инфраструктуре поставщика услуг. В рамках этой модели обычно предлагаются средства автоматизации для управления ресурсами, резервного копирования, масштабирования, автоматическое поддержание высокой доступности, автоматическая установка исправлений и мониторинг работоспособности систем. Модель DBaaS наиболее выгодна компаниям, так как дает возможность задействовать сторонние инструменты управления БД со средствами программной автоматизации вместо того, чтобы нанимать собственных специалистов по базам данных и управлять их работой.

20 of 22

Автономная база данных

Автономная база данных — это облачная база данных, которая использует машинное обучение для автоматизации настройки, защиты, резервного копирования, обновления и других стандартных задач управления, традиционно выполняемых администраторами баз данных. В отличие от традиционных баз данных, автономная база данных выполняет все эти и другие задачи без вмешательства человека.

​

21 of 22

Контрольные вопросы

  1. Объясните смысл терминов:
  2. база данных;
  3. СУБД;
  4. предметная область;
  5. АИС.
  6. Назовите основные компоненты информационной системы и поясните их назначение.
  7. Охарактеризуйте свойства проектируемой базы данных.
  8. Какие различают классы БД и СУБД? Дайте характеристику отдельным классам.
  9. Для любознательных: дайте ретроспективный анализ развития технологий баз данных.

22 of 22

Спасибо за внимание!

​

​