3.7. Автоматизированные банки данных, информационные базы, их особенности

Технология баз и банков данных является ведущим направлением организации внутримашинного информационного обеспечения. Развитие технологий баз и банков данных определяется рядом факторов: ростом информационных потребностей пользователей, требованиями эффективного доступа к информации, появлением новых видов массовой памяти, увеличением ее объемов, новыми средствами и возможностями в области коммуникаций и многим другим.

В отличие от локально организованных информационных мас­сивов, ориентированных на решение отдельных задач, база данных является интегрированной системой информации, удовлетворяю­щей ряду требований:

• сокращению избыточности в хранении данных;

• устранению противоречивости в них;

• совместному использованию для решения большого круга за­дач, в том числе и новых;

• удобству доступа к данным;

• безопасности хранения данных в базе, защиты данных;

• независимости данных от изменяющихся внешних условий в результате развития информационного обеспечения:

• снижению затрат не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном состоянии;

• наличию гибких организационных форм эксплуатации.

Реализация указанных требований дает высокую производи­тельность и эффективность работы с данными для пользователей в больших объемах.

База данных —это динамичный объект, меняющий значения при изменении состояния отражаемой предметной области (внешних условий по отношению к базе). Под предметной обла­стью понимается часть реального мира (объектов, процессов), ко­торая должна быть адекватно, в полном информационном объеме представлена в базе данных. Данные в базе организуются в единую целостную систему, что обеспечивает более производительную ра­боту пользователей с большими объемами данных.

Кроме важнейших составляющих БД и СУБД банк данных включает и ряд других составляющих. Остановимся на их рассмот­рении.

Языковые средствавключают языки программирования, языки запросов и ответов, языки описания данных.

Методические средства —это инструкции и рекомендации по созданию и функционированию БнД, выбору СУБД.

Технической основойБнД является ЭВМ, удовлетворяющая оп­ределенным требованиям по своим техническим характеристикам.

Обслуживающий персоналвключает программистов, инженеров по техническому обслуживанию ЭВМ, административный аппарат, в том числе администратора БД. Их задача —контроль за работой БнД, обеспечение совместимости и взаимодействия всех состав­ляющих, а также управление функционированием БнД, контроль за качеством информации и удовлетворение информационных по­требностей. В минимальном варианте все эти функции для пользо­вателя могут обеспечиваться одним лицом или выполняться орга­низацией, поставляющей программные средства и выполняющей их поддержку и сопровождение.

Особую роль играет администраторбазы или банка данных (АБД). Администратор управляет данными, персоналом, обслужи­вающим БнД. Важной задачей администратора БД является защита данных от разрушения, несанкционированного и некомпетентного доступа. Администратор предоставляет пользователям большие или меньшие полномочия на доступ ко всей или части базы. Для вы­полнения функций администратора в СУБД предусмотрены раз­личные служебные программы. Администрирование базой данных предусматривает выполнение функций обеспечения надежной и эффективной работы БД, удовлетворение информационных по­требностей пользователей, отображение в базе данных динамики предметной области.

Главными пользователями баз и банков данных являются ко­нечные пользователи,т.е. специалисты, ведущие различные участки экономической работы. Их состав неоднороден, они различаются по квалификации, степени профессионализма, уровню в системе управления: главный бухгалтер, бухгалтер, операционист, началь­ник кредитного отдела и т.д. Удовлетворение их информационных потребностей —это решение большого числа проблем в организа­ции внутримашинного информационного обеспечения.

Специальную группу пользователей БнД образуют прикладные программисты. Обычно они играют роль посредников между БД и конечными пользователями, так как создают удобные пользовательские программы на языках СУБД. Централизованный характер управления данными вызывает необходимость администрирования такой сложной системы, как банк данных.

Преимущества работы с БнД для пользователя окупают затраты и издержки на его создание, так как:

• повышается производительность работы пользователей, дос­тигается эффективное удовлетворение их информационных потребностей;

• централизованное управление данными освобождает при­кладных программистов от организации данных, обеспечива­ет независимость прикладных программ от данных;

• развитая организация БД позволяет выполнять разнообраз­ные нерегламентированные запросы, новые приложения;

• снижаются затраты не только на создание и хранение дан­ных, но и на их поддержание в актуальном и динамичном со­стоянии; уменьшаются потоки данных, циркулирующих в системе, сокращается их избыточность и дублирование.

Как банк данных, так и база данных могут быть сосредоточены на одном компьютере или распределены между несколькими ком­пьютерами. Для того чтобы данные одного исполнителя были дос­тупны другим и наоборот, эти компьютеры должны быть соедине­ны в единую вычислительную систему с помощью вычислительных сетей.

Банк и база данных, расположенные на одном компьютере, на­зываются локальными,а на нескольких соединенных сетями ПЭВМ называютсяраспределенными.Распределенные банки и базы данных более гибки и адаптивны, менее чувствительны к выходу из строя оборудования.

Назначение локальных баз и банков данных в организации бо­лее простого и дешевого способа информационного обслуживания пользователей при работе с небольшими объемами данных и ре­шении несложных задач.

Локальные базы данных эффективны при работе одного или нескольких пользователей, когда имеется возможность согласова­ния их деятельности административным путем. Такие системы просты и надежны за счет своей локальности и организационной независимости.

Назначение распределенных баз и банков данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания множеству удаленных пользователей при работе со значительными объемами ин­формации в условиях географической или структурной разобщен­ности. Распределенные системы баз и банков данных обеспечива­ют широкие возможности по управлению сложных многоуровне­вых и многозвенных объектов и процессов.

Распределенная обработка данных позволяет разместить базу данных (или несколько баз) в различных узлах компьютерной сети. Таким образом, каждый компонент базы данных располагается по месту наличия техники и ее обработки. Например, при организа­ции сети филиалов какой-либо организационной структуры удобно обрабатывать данные в месте расположения филиала. Распределе­ние данных осуществляется по разным компьютерам в условиях реализации вертикальных и горизонтальных связей для организа­ций со сложной структурой.

Объективная необходимость распределенной формы организа­ции данных обусловлена требованиями, предъявляемыми конеч­ными пользователями:

• централизованное управление рассредоточенными информа­ционными ресурсами;

• повышение эффективности управления базами и банками данных и уменьшение времени доступа к информации;

• поддержка целостности, непротиворечивости и защиты дан­ных;

• обеспечение приемлемого уровня в соотношении «цена —

• производительность —надежность».

Распределенная система баз данных (или частей базы) позволя­ет в широких возможностях варьировать и поддерживать инфор­мационные ресурсы, избегая узких мест, сдерживающих произво­дительность пользователя, и добиваться максимальной эффектив­ности использования информационных ресурсов.

В распределенных системах баз и банков данных возникает не­обходимость организации эффективного обмена информацией ме­жду базами. Требование оперативности информирования пользова­телей о происходящих событиях и изменениях управляемых биз­нес-процессов диктует параллельное исполнение и синхронизацию во времени отдельных видов работ с информацией.

Процессы обмена, изменения данных организуются в виде от­дельных пользовательских задач (приложений) на одной или раз­личных базах данных. Для реализации используется специальный механизм оповещения всех заинтересованных лиц и процессов. Механизм оповещения или оперативного изменения информации в распределенных базах данных является технологическим средст­вом, позволяющим экономить время и трудозатраты, делает более доступным широкий набор удаленных информационных ресурсов.

В распределенных системах баз и банков данных, которые яв­ляются средством автоматизации крупных организаций, появляют­ся новые проблемы. Увеличение числа пользователей, расширение географических размеров системы, увеличение физических узлов сети усложняет администрирование. Создается угроза рассогласо­вания данных, хранящихся в различных частях системы. Возникает проблема целостности и безопасности данных,которая решается со­вокупностью средств, методов и мероприятий.

Одним из средств управления распределенными базами и бан­ками данных является тиражирование данных. Тиражирование представляет собой перенос изменений объектов исходной базы данных в базы данных (или ее части), находящиеся в различных узлах распределенной системы. При внесении изменений может и не требоваться одновременный доступ ко всем узлам, затрагивае­мым этими изменениями. Данные изменяются на одном узле, а за­тем переносятся на остальные. Тиражирование может произво­диться после завершения определенного числа операций с данны­ми, в том числе и после каждой операции, через равные проме­жутки времени или к определенному моменту времени. Процесс тиражирования может контролироваться администратором систе­мы, пользователем или пользовательской программой. Современ­ные инструментальные программные средства поддерживают те или иные механизмы тиражирования данных.

Организация работы с распределенной системой данных и их безопасность требуют разграничения доступа пользователей к дан­ным, что усложняет администрирование в сложных системах. Многоуровневый иерархический подход обеспечивает наиболее полное и удобное управление доступом.