Обзор популярных антивирусных средств.

Среди наиболее популярных у российских пользователей анти­вирусных пакетов назовем программы:

Norton Antivirus, Антивирус Касперского и Dr.Web. По различным оценкам, в настоящее время продукты Лаборатории Касперского занимают большую часть рос­сийского рынка. Прочие производители, в первую очередь Symantec, «Диалог-Наука» и Panda, делят оставшуюся долю рынка.

Symantec Norton Antivirus − предохраняет компьютер от всех видов вредоносных программ, обес­печивает надежную безопасность и конфиденциальность работы пользователей. Программа автоматически удаляет вирусы различных классов, проверяет и обезвреживает входящие и исходящие сообще­ния электронной почты, выявляет и блокирует вирусы во вложени­ях службы передачи мгновенных сообщений. Приложение автомати­чески загружает обновления системы антивирусной безопасности для защиты от новых угроз.

Антивирус Касперского Personal 5.0 (6.0) — новая разработка «Лабора­тории Касперского», воплощающая результаты многолетних иссле­дований ведущих экспертов в области защиты от вредоносных про­грамм. Продукт сочетает уникальную функциональность, новый пользовательский интерфейс и высокий уровень защиты от вирусов. Программный комплекс позволяет организовать полномасштабную систему антивирусной защиты персонального компьютера. Он охва­тывает все возможные источники проникновения вирусной угро­зы − съемные и постоянные файловые носители, электронную по­чту и Интернет.

Использование «Антивируса Касперского» обеспечивает полное восстановление работоспособности системы при вирусной атаке. В то же время, функция антивирусной проверки и лечения электрон­ной почты позволяет очистить от вирусов входящую и исходящую корреспонденцию в режиме реального времени. В случае необходи­мости пользователю также доступны проверка и лечение почтовых баз различных почтовых систем.

Doctor Web для Windows представляет собой комбинацию антивирусного сканера Doctor Web и резидентного сторожа Spider Guard, интегрированного в ОС компьютера. Один из самых совер­шенных в мире эвристических анализаторов Doctor Web, в сочета­нии с ежедневно обновляющимися вирусными базами, является на­дежной защитой от вирусов всех классов. Резидентный сторож Spider Guard осуществляет анализ всех опасных действий работающих программ и позволяет блокировать вирусную активность практически всех известных и еще неизвестных вирусов. Он позволяет не допустить за­ражения компьютера вирусом, даже если этот вирус не будет опре­делен сканером Doctor Web с включенным эвристическим анализа­тором.

25 Прикладное по: системы управления базами данных. Основы баз данных.

База данных — это совокупность специальным образом организованных и взаимосвязанных данных (т.е. структурированных данных), отображающих состояние предметной области.

Объекты предметной области.

Любая информационная сис­тема должна отображать те или иные стороны окружающего нас реального мира или, как иногда говорят, проблемной или предметной области. Мы воспринимаем окружающий мир состоящим из объек­тов, которые человек, по совокупности определенных достаточно ус­тойчивых свойств, группирует в наборы (классы) объектов, которым он присваивает имя. Например, в реальном мире есть конкретные со­баки, но нет собаки «вообще». Понятие «собаки» описывает целый класс в каком-то смысле однородных реальных объектов.

Объекты имеют свойства. Следует подчеркнуть, что понятие объекта и свойства относи­тельны. Поэтому при информационном отображении предметной области можно (а иногда и нужно) говорить не об объектах и их свойствах, а об отношениях объектов. При информационном отображении реального мира весьма важ­но, каков характер отношений объектов, в каких количественных пропорциях могут осуществляться отно­шения.

Предметная область изменяется со временем, что выражается в из­менении свойств объектов, возникновении новых и исчезновении старых объектов, изменении отношений объектов. Эти изменения происходят в результате событий. Временная последовательность событий образует процесс.

Данные.

Информация об объекте или отношениях объектов, вы­раженная в знаковой форме, образует данные. Эти данные могут быть восприняты человеком или каким-либо техническим устройством и соответствующим образом интерпретированы.

Характерной особенностью данных является то, что их можно пе­реводить из одной знаковой системы в другую (перекодировка) без потери информации. Это существенное свойство знакового отобра­жения позволяет описывать реальную предметную ситуацию в раз­личных системах знаков, ориентированных на воспринимающего. При построении банков данных стало уже традиционным говорить о логическом отображении, ориентированном на человека, и о физиче­ском отображении, ориентированном на устройства долговременной памяти.

На рисунке показана схема ото­бражения некоторой предметной области в базе данных.

Данные в базе данных (БД) структурированы.Структурирование данных рассмотрим на примере студенческой группы. Каждый студент группы во многом индивидуален, и характе­ризовать его можно с разных сторон. Но деканат, скорее всего, за­интересуют следующие данные (предметная область): фамилия сту­дента, имя, отчество, курс, наименование группы, массив оценок по изучаемым дисциплинам. Таким образом, из всего многообразия дан­ных выбираются только некоторые, т.е. создается информационная модель объекта. Данные упорядочиваются по порядку следования, по применяемым типам (форматам) данных, после чего они могут быть обработаны автоматом, каковым является компьютер.

Совокупность взаимосвязанных данных называется структурой данных. Совокупность структурированных данных, относящихся к одной предметной области, называется базой данных (БД).

Модели данных.

Ядром любой БД является модель представления данных. Модель данных − это структурные элементы представления данных и связи между ними.

Используются следующие модели данных:

• иерархическая;

• сетевая;

• реляционная.

Иерархическая модель данных организует данные в виде древовидной структуры, вершинами которой являются записи с описанием объектов, а дугами, связывающими вершины, − отношения (связи) между объектами. Связи между объектами жестко зафиксированы и направлены только по вертикали (см. рис.). Элемент данных, который не порождается (исходный) называется корневым.

Достоинства иерархической модели: высокая скорость манипулирования данными и низкие затраты на реализацию БД. Основные недостатки: отсутствие строгой математической основы построения модели, неполнота модели, неравнозначность данных, сложность обновления БД, возможность представления связей только 1:1 и 1: n.

С етевая модель похожа на иерархическую, но связи между вершинами имеются не только по вертикали, но и в некоторых горизонтальных направлениях (см. рис.).

Достоинства этой модели: более высокой уровень полноты модели и равнозначности данных, чем в иерархической модели и сравнительно невысокие расходы на реализацию. Недостатки сетевой модели: отсутствие строгой математической основы построения модели, представление связей представления связей только 1:1 и 1: n, связи типа m:n организуются только в некоторых группах элементов данных, сложность структуры данных.

Исторически иерархическая и сетевая модели появились раньше, но в настоящий момент они используются реже, чем более современная − реляционная модель данных. Она была разработана в конце 60-х годов XX века рядом исследователей, из которых наиболее значимых вклад внес сотрудник фирмы IBM доктор Эдгар Кодд.

Реляционная модель представления данных.

При реляционном подходе данные представляются в виде двумерных таблиц (реляционных таблиц) – наиболее естественном для человека.

Основными понятиями реляционных баз данных являются:

• Сущность – это объект любой природы, данные о кото­ром хранятся в БД.

• Атрибут – именованная характеристика сущности.

• Отношение – это простейшая двумерная таблица.

• Домен (поле)− это столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута.

• Кортеж (запись) − это строка таблицы со значениями разных атрибутов.

• Мощность отношения (координатное число) − это число его кортежей, а степень отношения – число атрибутов. Степень отношения является для данного отношения величиной постоянной, тогда как мощность отношения изменяется во времени.

• Схема отношения − это строка заголовков.

Например, схе­ма отношения СТУДЕНТ может быть следующей:

СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ФАКУЛЬТЕТ, КУРС), здесь СТУДЕНТ − отношение, а ФАМИЛИЯ, ИМЯ и т.д. − атрибуты. Следующая таблица представляет отношение СТУДЕНТ.

Мощность отношения СТУДЕНТ (координатное число) равно 4; степень отношения СТУДЕНТ − 5.

• Первичным ключом отношения называется поле или группа по­лей, однозначно определяющие запись. Ключ должен удовлетворять следующим требованиям: должен быть уникальным; должен быть минимальным, то есть удаление любого поля из ключа ведет к нарушению уникальности. Если первичный ключ включает одно поле, то он называется простым; если несколько полей − составным.

Например, в отношении СТУДЕНТ пер­вичным ключом может быть поле ФАМИЛИЯ, если во всем списке нет однофамильцев — это будет простой ключ. Если есть однофа­мильцы, то совокупность полей − фамилия, имя, отчество — созда­дут составной первичный ключ. На практике в качестве клю­чевого выбирают поле, в котором совпадения заведомо исключены.

Логические связи в реляционной модели.

Для связи реляционных таблиц необходимо ввести в обе табли­цы одинаковые по типу поля, по которым определится связь между записями (кортежами) обеих таблиц. Такие одинаково определенные поля играют роль ключа связи (внешнего ключа).

Например, в отношениях (таблицах) СТУДЕНТ и ВУЗ ключом связи будет поле КОД вуза. В отношении ВУЗ поле КОД вуза будет первич­ным ключом, а в отношении СТУДЕНТ поле КОД вуза будет внешним ключом.

Связи бывают нескольких типов:

• 1:1 − «один к од­ному»;

• 1: n − «один ко многим»;

• m : n − «многие ко многим».

В вышеприведенном примере была установлена связь «один ко многим», т.е. одной записи в таблице ВУЗ соответствуют многие записи в таблице СТУДЕНТ.

Нормализация таблиц-отношений

Важным требованием, предъявляемым к отношениям (таблицам) реляционной модели, является нормализация данных, представленных таблицей.

Нормализации заключается в разбиении основных таблиц на более мел­кие с целью минимизировать дублирование данных, обеспечить целостность и однократность ввода данных. Это уменьшает объем памяти, занимаемый базой данных, и обеспечивает непротиворечивость данных в БД.

Процесс нормализации имеет итерационный (пошаговый) харак­тер, осуществляется методом нормальных форм. Суть метода состоит в последовательном переводе таблицы из одной нормальной формы в другую, причем каждая последующая устраняет определенный вид функциональной зависимости между полями таблицы. Всего в тео­рии описаны шесть нормальных форм, на практике чаще всего при­меняются первые три.

Операции с данными в реляционной модели

Операции обработки данных включают операции над строками (кортежами) таблиц-отношений и операции над отношениями, осуществляющие обработку данных нескольких отношений.

Операциями, выполняемыми на уровне строк (кортежей) отношений, являются:

• включение − в таблицу добавляется новая строка;

• удаление − из таблицы удаляется строка;

• обновление − осуществляется изменение значений атрибутов в строках.

При выполнении операций над отношениями таблица-отношение обрабатывается как единый объект. При этом результатом обработки всегда является новая таблица-отно­шение, которая также может быть обработана.

Основными операциями над отношениями реляционной модели данных являются

• основные операции над множествами:

  • объединение,

  • пересечение,

  • разность (вычитание),

  • декартово про­изведение,

• а также специальные операции:

  • выбор,

  • проекция,

  • соединение,

  • деление множеств.

Совокупность этих операций образует полную алгебру отношений. Рассмотрим основные операторы языка реляционной алгебры.

Объединение − операция выполняется над двумя совместимыми отношения­ми R₁ и R₂ (с идентичной структурой). В результате операции объе­динения строится новое отношение . Отношение R имеет тот же состав атрибутов и совокупность кортежей исходных отношений. Причем в эту совокупность не включаются дубликаты.

Пример.

Ниже приведены исходные отношения: R₁ «Клиенты банка А» (табл. 1), R₂ «Клиенты банка В» (табл.2) и результат объединения − R (табл.3).

Таблица 1. R₁ «Клиенты банка А»

	Город	Фамилия
К11	Москва	Петров
К12	Санкт-Петербург	Смирнов
К13	Воронеж	Соколов

Таблица 2. R₂ «Клиенты банка В»

	Город	Фамилия
К21	Самара	Петров
К22	Москва	Петров
К23	Тверь	Семенов

Таблица 3. R «Клиенты»

	Город	Фамилия
К11	Москва	Петров
К12	Санкт-Петербург	Смирнов
К13	Воронеж	Соколов
К21	Самара	Петров
К23	Тверь	Семенов

В новое отношение R не вошел кортеж К22, так как он дублирует кортеж К11.

Пересечение − операция выполняется над двумя совместимыми отношениями R₁ и R₂. Результирующее отношение содержит одинаковые кортежи, которые есть в каждом из двух исходных. Результат пересечения имеет тот же состав атрибутов, как и в исходных.

Пример.

Пересечение двух отношений R₁ «Клиенты банка А» (табл. 1) и R₂ «Клиенты банка В» (табл.2) дает отношение RР «Клиент» (табл. 4).

Таблица 4. RP Пересечение отношений

Город	Фамилия
Москва	Петров	К11 (К22)

Вычитание − операция выполняется над двумя совместимыми отношениями R₁ и R₂ с идентичным набором атрибутов. В результате операции вычитания строится новое отношение с идентичным набором атрибутов, содержа­щее только те кортежи первого отношения R₁ которые не повторяются в другом отношении R₂ .

Пример.

Вычитание двух отношений R₁ «Клиенты банка А» (табл. 1) и R₂ «Клиенты банка В» (табл.2) дает отношение RV «Клиенты только банка А» (табл. 5).

Таблица 5. RV «Клиенты только банка А»

	Город	Фамилия
К12	Санкт-Петербург	Смирнов
К13	Воронеж	Соколов

Декартово произведение выполняется над двумя отношениями R₁ и R₂, имеющими в общем случае разный состав атрибутов. В результате операции декартова произведения образуется новое отношение , которое включает все атрибуты исходных отношений. Результирующее отношение состоит из всевозможных сочетаний кортежей исходных отношениями R₁ и R₂. Число кортежей декартова произ­ведения равно произведению количеств кортежей в исходных отношениях. Пример.

Декартово произведение двух отношений R₁ «Студент» (табл. 6) и R₂ «Предмет» (табл.7) дает новое отношение RD «Экзаменационная ведо­мость» (табл. 8), которое содержит все атрибуты исходных отношений.

Таблица 6. R₁ «Студент»

	Номер	Фамилия
К11	11	Иванов
К12	12	Петров
К13	13	Сидоров

Таблица 7. R₂ «Предмет»

	Код	Наименование
К21	П1	Математика
К22	П2	Информатика

Таблица 8. RD «Экзаменационная ведомость»

		Номер	Фамилия	Код	Наименование	Оценка
К11	К21	11	Иванов	П1	Математика
К11	К22	12	Петров	П1	Математика
К12	К21	13	Сидоров	П1	Математика
К12	К22	11	Иванов	П2	Информатика
К13	К21	12	Петров	П2	Информатика
К13	К22	13	Сидоров	П2	Информатика

Заметим, что в полученное отношение целесообразно добавить атрибут «Оценка» для записи результатов экзамена.

Рассмотренные выше операции в той или иной мере реализуются в средствах обеспечивающих обработку реляционных таблиц. К таким средствам относятся средства запросов и другие языковые конструкции.

Развитие реляционного подхода привело к созданию реляционных языков. Например, язык SQL, реализованный в большинстве СУБД, является более чем реляционно-полным, так как кроме операций реляционной алгебры он содержит полный набор операторов над строками - «включить», «удалить», «обновить», а также реализует арифметические операции и операции сравнения.

Достоинства и недостатки реляционных моделей.

К достоинствам относятся: простота представления д­анных реляционной модели благодаря табличной форме, минимальная избыточность данных при нормализации отношений. В реляционных моделях обеспечивается независимость программных приложений от данных, допускающая включение или удаление отношений, изменение атрибутного состава отношений. Универсальность процедур обработки данных является основой типовых средств в различных реляционных СУБД. К недостаткам реляционной модели можно отнести то, что нормализация реляционной модели приводит к значительной фрагментации данных, в то время как в большинстве задач необходимо объединение фрагментированных данных.