Раздел 1. Основы теории баз данных Тема 1: Базы данных и информационные системы. Основные понятия.
Понятия базы данных и информационные системы.
Архитектура информационной системы.
Понятия базы данных и информационные системы.
В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные системы (ИС).
Автоматизированные ИС – это системы, в которых применяют технические средства, в частности ЭВМ.
Любые ИС должны выполнять три основные функции:
ввод данных;
запросы по данным;
составление отчетов.
По области применения ИС делятся на системы, используемые:
в производстве,
в образовании,
в здравоохранении,
в науке,
в военном деле,
в торговле и других отраслях.
По целевой функции ИС делятся на следующие основные категории:
автоматизированные системы управления (управляющие);
системы, обеспечивающие автоматизацию документооборота и учета, в том числе бухгалтерского;
информационно-справочные и информационно-поисковые системы;
поддержки принятия решений;
экспертные системы.
Информационные системы – это системы, предназначенные для хранения информации в специальным образом организованной форме и обеспечивающие ее ввод и различные манипуляции с ней, включая поиск по некоторым признакам, подготовку сводок (отчетов) и т.д.
Общей функцией всех информационных систем является сбор, накопление и хранение информации, ее обработка (в частности, поиск) и выдача в той или иной форме.
Важнейшими подсистемами информационных систем являются банки информации.
Информационные системы делятся на:
- Фактографические, в которых регистрируются факты – конкретные значения данных об объектах реального мира. Основная идея таких систем заключается в том, что все сведения об объектах (фамилия, название предмета, числа, даты) сообщаются ПК в каком-то заранее обусловленном формате. Информация имеет четкую структуру, поэтому способная давать однозначные ответы на поставленные вопросы.
- Документальные, которые обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленные вопросы. БД таких систем составляют неструктурированные текстовые документы (статьи, книги, рефераты и т.д.), инструментальные графические объекты, снабженные тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель системы – выдать на запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих условиям, выраженным в запросе.
Архитектура информационной системы.
Эффективность функционирования информационной системы во многом зависит от ее архитектуры. В настоящее время перспективной является архитектура «Клиент-сервер». В достаточно распространенном варианте она предполагает наличие компьютерной сети и распределенной базы данных, включающей корпоративную базу данных (КБД) и персональные базы данных (ПБД). КБД размещается на компьютере-сервере, ПБД размещаются на компьютерах сотрудников подразделений, являющихся клиентами корпоративной БД.
Достоинством организации информационной системы по архитектуре «Клиент-сервер» является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной информацией.
Архитектура «Клиент-сервер» допускает различные варианты реализации. Исторически первыми появились распределенные ИС с применением файл-сервера (рис. 1). В таких ИС по запросам пользователей файлы базы данных передаются на персональные компьютеры, где и производится их обработка.
Недостатком такого варианта архитектуры является высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных. Причем зачастую передаются избыточные данные: вне зависимости от того, сколько записей из базы данных требуется пользователю, файлы базы данных передаются целиком.
|
Рис.1. Структура ИС с файл-сервером |
Структура распределенной ИС, построенной по архитектуре «Клиент-сервер» с использованием сервера баз данных, показана на рис. 2. При такой архитектуре сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Формируемые пользователем или приложением запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя.
|
Рис.2. Структура ИС с клиент-сервером |
Достоинством такого подхода в сравнении предыдущим является заметно меньший объем передаваемых данных.
Для создания и управления персональными БД и приложений, работающих с ними, используются СУБД, такие как Access и Visual FoxPro фирмы Microsoft, Paradox фирмы Borland.
Корпоративная БД создается, поддерживается и функционирует под управлением сервера БД, например, Microsoft SQL Server или Oracle Server.
Важнейшим достоинством применения БД в информационных системах является обеспечение независимости данных от прикладных программ.