Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Databázové systémy Databáze v IS Jaroslav Pokorný FI BVŠP Bratislava.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Databázové systémy Databáze v IS Jaroslav Pokorný FI BVŠP Bratislava."— Transkript prezentace:

1 Databázové systémy Databáze v IS Jaroslav Pokorný FI BVŠP Bratislava

2 J. Pokorný 2 Vymezení předmětu 1. Databáze v informačním systému 2. Konceptuální modelování 3. Relační model dat (RMD) 4. Návrh schématu relační databáze 5. Databázové jazyky 6. SQL 7. Vyhodnocení dotazů a optimalizace 8. Transakce 9. Distribuované databázové systémy (DDBS) 10. Datové sklady a OLAP 11. Databázové trendy

3 J. Pokorný 3 data – kolekce faktů sestavených z textu, čísel, obrázků apod., např. Top gun Cruise Brando informace – význam přidaný datům jejich interpretací, např. Herci Cruise a Brando hráli ve filmu Top gun. Otázky: jak data ukládat, jak k nim přistupovat, jak k nim přistupovat efektivně, jak je aktualizovat, jak je zabezpečit před zneužitím, jak je interpretovat jako informace, … Úvod: data vs. informace

4 J. Pokorný 4 Pojem informačního systému Informační systém je obecně definován jako software, který pomáhá organizovat, využívat, analyzovat data v kontextu procesů (řídících, informačních, rozhodovacích, …) Př.: na datové úrovni využívá soubory, spreadsheet, systém řízení bází dat

5 J. Pokorný 5 korporátní databáze interních dat databáze externich dat databáze validních transakcí operační databáze systémy pro zpracování transakcí informační systémy pro řízení systémy pro podporu rozhodování systémy pro podporu executivy expertní systémy obchodní transakce vstup a seznam chyb Drill-down reporty Reporty výjimek Reporty na požádání Reporty klíčových indikátorů Rozvrhované reporty zaměstnanci korporátní intranet aplikační databáze IS v kontextu podniku

6 J. Pokorný 6 Úvod: typy IS řízený procesy řízený daty analýza požadavků analýza požadavků návrh procesů návrh procesů návrh dat návrh dat implementace

7 J. Pokorný 7 Úroveň implementace Zobrazení do exist. SW Implementace programů Implementace struktur dat IS Specifikace aplikačních programů a dalšího SW Nástin popisu objektů Detailní analýza objektů Předběžná analýza objektůPředběžná funkční analýza Nástin popisu funkcí Detailní fukční analýza Procesy, operace, funkce Ověřování, modifikace přístupových cest Specifikace struktur dat repozitář Požadavky na IS Úroveň reálného světa Úroveň analýzy Úroveň návrhu Zobrazení do exist. SW Konceptuální schéma

8 J. Pokorný 8 Motivace pro databáze “Klasické” zpracování založené na systému ovládání souborů OS (COBOL, PL1) Autoři aplikačních programů (dnes aplikací) opakovaně řešili problémy: s redundancí a nekonzistencí dat s obtížností přístupu k datům s izolovaností jednotlivých dat s ochranou dat s integritou dat s vyjádřením logiky dat, vztahů mezi záznamy s koordinací přístupu více uživatelů k datům

9 J. Pokorný 9 Motivace pro databáze Nezávislost dat (na programech) a efektivní přístup k datům Redukce času potřebného k vývoji aplikací Integrita a ochrana dat Řízená správa dat Transakce Paralelní přístup více uživatelů a zotavení po chybě Vyšší cíl: podpora dalších transformací data informace znalost akce

10 J. Pokorný 10 Databázová technologie Databázová technologie se zabývá řízením velkého množství perzistentních, spolehlivých a sdílených dat: pro data nestačí vnitřní paměť, data přetrvávají od zpracování ke zpracování, data lze rekonstruovat po chybě, data jsou přístupná více uživatelům.

11 J. Pokorný 11 Základní témata organizace dat, metody přístupu transakční zpracování zotavení z chyb paralelní přístup databázové jazyky optimalizace integrita dat projektování dat operační systémy distribuované systémy modelování logika programovací jazyky

12 J. Pokorný 12 Základní pojmy DBS = SŘBD + DB Základní paradigma: existence data v DB je nezávislá ne aplikačních programech Další pojmy: jazyk pro definici dat (JDD)  logické a fyzické schéma DB  databázový model - kolekce pojmů podporující JDD, JMD jazyky pro manipulaci dat (JMD)  dotazovací jazyky systém řízení bází dat databázový systém databáze

13 J. Pokorný 13 Základní pojmy uživatelé DBS správce dat aplikační programátor (tvůrce aplikací) příležitostný uživatel naivní uživatel správce dat zajišťuje definici schématu databáze návrh vhodných fyzických struktur a metod přístupu udílení přístupových práv rekonstrukci db v případě poškození dat

14 J. Pokorný 14 soubory DOTAZOVÝ PROCESOR indexy statistická data slovník dat správce dat příležitostný aplikační naivní uživatel programátor uživatel kompilátor JDD kompilátor JMD předkompilátor zahnízděného JMD zkompilované transakce vyhodnocovač dotazů APLIKAČNÍ ROZHRANÍ APLIKAČNÍ PROGRAMY DOTAZY privilegované příkazy příkazy v JDD DOTAZOVÝ PROCESOR SŘBD manažer bufferů transakční manažer souborů MANAŽER PAMĚTI logická architektura DB řízení bezpečnosti

15 J. Pokorný 15 Tři úrovně pohledu na data fyzické schéma vnější schéma konceptuální schéma databázové schéma pohled

16 J. Pokorný 16 Konceptuální modelování důvody: léta - nízká úroveň pohledu na data.  obtížný návrh IS v pol. 70. let - konceptuální modely výhody:  společné chápání objektů aplikace uživateli, projektanty, …  integrace uživatelských pohledů  vstup pro návrh implementace

17 J. Pokorný 17 Konceptuální modelování de facto standard: E-R model (1976) entitní typy atributy identifikátor vztahové typy účast ve vztahu atributy explicitní integritní omezení Kino Film Hraje Název-k Adresa Jméno-v Jméno_f Režisér Čas N M

18 J. Pokorný 18 Databázové modelování Relace, tabulky, sítě typů záznamů, struktury objektů + integritní omezení (IO) Hrají(Název_k: string, Jméno_f: string, Režisér: string, Čas: date) Název_kJméno_fRežisérČasHrají

19 J. Pokorný 19 Integritní omezení (IO ) jsou tvrzení, která vymezují korektní databázi definují se na konceptuální i databázové úrovni Př.:  Název_k jednoznačně identifikuje řádky tabulky Kina.  Film si lze rezervovat v půjčovně, jen když jsou všechny jeho kopie vypůjčeny.  Jeden si může vypůjčit nejvýše 6 filmů (kopií).  Vypůjčující musí být v seznamu zákazníků. Integritní omezení

20 J. Pokorný 20 Univerzální architektura SŘBD (Härder a Reuter, 1983) Ú roveň abstrakce ObjektyPomocn á zobrazen í dat L5neprocedur á ln í př í stuptabulky, pohledy, ř á dkypopis logick é ho sch é matu L4z á znamově orientovaný navigačn í př í stup z á znamy, sady dat, hierarchie, s í tě z á znamů popis logick é ho a fyzick é ho sch é matu L3spr á va z á znamů a př í stupových cest fyzick é z á znamy, př í stupov é cesty tabulky voln é ho prostoru, tabulky pro transformaci DB kl í čů, L2rozdělen í do str á neksegmenty, str á nkybuffery, tabulky str á nek L1spr á va souborůsoubory, blokydirektor á ře

21 J. Pokorný 21 Typy SŘBD PC databáze centralizované databáze klient-server distribuované databáze Zde: podrobněji klient-server distribuované databáze – speciální lekce

22 J. Pokorný 22 PC databáze Př.: Access FoxPro Dbase atd.

23 J. Pokorný 23 Centralizované databáze centrální počítač

24 J. Pokorný 24 Databáze klient-server síť klient databázový sever

25 J. Pokorný 25 Distribuované databáze počítač uzel A uzel C uzel B homogenní databáze

26 J. Pokorný 26 Distribuované databáze lokální síť databázový sever klient komunikační sever vzdálený počítač vzdálený počítač heterogenní nebo federované databáze

27 J. Pokorný 27 Klient-server - podrobněji server - hardware: dedikovaný procesor sloužící jistému účelu Př.: mail servery, print servery, terminálové servery, fax servery, file servery, databázový server - střední velký (4 procesory Alpha 21164, Pentium Pro,...), velký (8 a více procesorů) databázově-aplikační server - seperservery (12 procesorů: Alphasever 8400, 16 procesorů: Challenge XL 10000) aplikační server - několik procesorů RISC, Pentium

28 J. Pokorný 28 Architektura klient-server prezentační služby (displej, myš, umožňuje zobrazení řádků, bitových polí, určuje, co uživatel vidí, jak jsou data zobrazena atd.), prezentační logika (řídí interakci uživatele s počítačem, reprezentuje hierarchii obrazovek a menu včetně logiky jejich vztahů), logika aplikace (zahrnuje kalkulace, rozhodnutí, operace, je dána aplikačními programy),

29 J. Pokorný 29 Architektura klient-server logika dat (zahrnuje podporu operací, které mají být prováděny s databází, např. pomocí SQL - SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE. Jsou třeba pro vyjádření logiky aplikace - např. řízení integrity dat), datové služby (akce s databází vně logiky dat, tj. realizaci definice a manipulací dat, transakční zpracování včetně potvrzování a rušení transakcí apod.), služby zpracování souborů (získání potřebných dat z magnetického disku, práce s vyrovnávací pamětí).

30 J. Pokorný 30 Architektura klient-server Architektura klient-server znamená dekompozici funkcionality a tedy ideální model např. pro online zpracování transakcí (OLTP) v distribuovaném prostředí. Svět databází: jde i jistý druh distribuce, kdy větší část databázového software je umístěna na serveru a menší část na klientských stanicích. Hlavní část dat (databáze) je uložena na vnějších pamětech serveru, jistá databázově organizovaná data však mohou existovat i na klientech.

31 J. Pokorný 31 Síla architektury klient-server Aplikace: pružnější rozdělení práce. horizontální i vertikální škálování zdrojů. (Klientům lze zpřístupnit více serverů ( horizontální škálování ), pro jeden relační server lze vyhradit větší, výkonnější počítač ( vertikální škálování ). Aplikace mohou běžet na levnějších zařízeních, (hlavní zatížení - práce s databází - je přeneseno na server). Klienti: oblíbený prezentační software (PowerBuilder, EXCEL apod.) + jednoduchý vývoj dalších aplikací Standardizovaný přístup pomocí SQL Centralizace dat podporuje lepší a účinnější ochranu dat před zneužitím či ztrátou.

32 J. Pokorný 32 Varianty architektury klient-server

33 J. Pokorný 33 Varianty architektury klient-server


Stáhnout ppt "Databázové systémy Databáze v IS Jaroslav Pokorný FI BVŠP Bratislava."

Podobné prezentace


Reklamy Google