10. Требования, предъявляемые к бд

К современным БД предъявляются следующие требования:

• Высокое быстродействие (время отклика – промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Время доступа – промежуток времени между выдачей командой записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция, поиска чтения данных или их записей.

• Простота обновления данных. Первые два требования противоречивы: повышение быстродействия требует упрощения структуры БД, что, в свою очередь, затрудняет процедуру обновления данных, увеличивает их избыточность.

• Независимость данных – возможность изменения логической и физической структур БД без изменений представлений пользователей.

• Совместное использование данных многими пользователями.

• Безопасность данных – защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения. Безопасность данных включает целостность данных и защиту данных. Целостность данных – устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностью технических средств системными ошибками и ошибочными действия пользователя. Целостность данных предполагает: Отсутствие неточно введенных данных или двух записей об одном и том же факте, Защита от ошибок при обновлении БД, Каскадное удаление связанных данных разных таблиц, Не искажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределенных БД, Сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных). Защита данных предполагает: Введение системы паролей, Получение разрешений от администратора БД, Запрет от администратора БД на доступ к конфиденциальным данным, Формирование видов таблиц (копий), производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям.

• Стандартизация построения и эксплуатации БД. Стандартизация упрощает взаимодействие БД одного поколения СУБД с одинаковыми и различными моделями данных. Стандартизация (ANSI/SPARC) осуществлена интерфейсом пользователя и языка SQL. Это позволило решить задачу взаимодействия различных реляционных СУБД как при локальном, так и при удаленном доступе данных.

• Минимальная избыточность – любой элемент данных должен храниться в единственном экземпляре

• Возможность многократного использования данных.

• Однократный ввод данных

• Адекватность отображения данных соответствующей предметной области

• Дружелюбный интерфейс пользователя.

11.Этапы проектирования бд

При проектировании реляционной БД должны быть решены следующие проблемы:

• С учетом предметной области необходимо наилучшим образом представить объекты предметной области в виде абстрактной модели данных (дата логическим проектированием). Т. е. определиться со схемой БД: из каких отношений должна состоять, какие атрибуты должны быть у этих отношений, какие связи между отношениями.

• Обеспечить эффективность выполнения забросов в БД (физическое проектирование)

После проведения этапа Дата логическое проектирование должны быть получены следующие документы:

• Построение корректной схемы данных, ориентируясь на реляционную модель данных

• Описание схемы БД в терминах, выбранных в СУБД

• Описание правил поддержки целостности БД

• Разработка процедур поддержки целостности БД

Задача проектирования состоит в выборе схемы базы из множества вариантов. Корректной называется схема БД, в которой отсутствуют нежелательные зависимости между атрибутами отношения. Процесс разработки конкретной схемы БД называется Логическим проектированием. Проектирование схемы БД можно выполнять двумя методами:

• Метод декомпозиции (разбиение). Отношения разбиваются на подмножества, число отношений возрастает

• Метод синтеза – компоновка схемы БД из заданных объектов предметной области.

Классическое проектирование связано с теорией нормализации, которая основана на анализе зависимости между атрибутами отношений. При этом метод декомпозиции представляет собой процесс последовательной нормализации схем отношений: каждая новая итерация (шаг) соответствует нормальной форме более высокого порядка и обладает лучшими свойствами по сравнению с предыдущими.

Таким образом, изначально предполагается существование универсального отношения, содержащего все атрибуты БД, затем на основе анализа связи между атрибутами осуществляется декомпозиция универсального отношения, т. е. переход к нескольким отношениям меньшей размерности, причем исходное отношение должно восстанавливаться с помощью операций естественно соединения.

Схемы БД называются эквивалентными, если содержащие исходной БД можно получить естественным соединением отношений, входящих в результирующую схему, и при этом не появляются новые кортежи в исходной БД.