2.6. Класифікація баз даних.
Існує величезна кількість різновидів баз даних, що відрізняються за різними критеріями. По моделі даних:
Ієрархічна модель бази даних складається з об'єктів з покажчиками від батьківських об'єктів до нащадків, з'єднуючи разом зв'язану інформацію. Ієрархічні бази даних можуть бути представлені як дерево, що полягає з об'єктів різних рівнів. Верхній рівень займає один об'єкт, другий — об'єкти другого рівня і т.д. Між об'єктами існують зв'язку, кожний об'єкт може містити в собі кілька об'єктів більш низького рівня. Такі об'єкти перебувають відносно предка (об'єкт більш близький до кореня) до нащадка (об'єкт більш низького рівня), при цьому можливо, коли об'єкт-предок не має нащадків або має їх декілька, тоді як в об'єкта-нащадка обов'язково тільки один предок. Об'єкти, що мають загального предка, називаються близнюками.
До основних поняттів мережної моделі бази даних ставляться: рівень, елемент (вузол), зв'язок. Вузол — це сукупність атрибутів даних, що описують деякий об'єкт. На схемі ієрархічного дерева вузли представляються вершинами графа.У мережній структурі кожний елемент може бути пов'язаний з будь-яким іншим елементом. Мережні бази даних подібні ієрархічним, за винятком того, що в них є покажчики в обох напрямках, які з'єднують родинну інформацію. Незважаючи на те, що ця модель вирішує деякі проблеми, пов'язані з ієрархічною моделлю, виконання простих запитів залишається досить складним процесом. Також, оскільки логіка процедури вибірки даних залежить від фізичної організації цих даних, те ця модель не є повністю незалежною від додатка. Інакше кажучи, якщо необхідно змінити структуру даних, то потрібно змінити й додаток.
Реляційна база даних — база даних, заснована на реляційній моделі даних. Термін «реляційний» означає, що теорія заснована на математичнім понятті відношення (relation). У якості неформального синоніма терміну «відношення» частіше зустрічається слово таблиця. Необхідно пам'ятати, що «таблиця» є поняття нестроге й неформальне й часто означає не «відношення» як абстрактне поняття, а візуальна вистава відносини на папері або екрані. Некоректне й нестроге використання терміна «таблиця» замість терміна «відношення» нерідке приводить до недорозуміння. Найбільш часта помилка полягає в міркуваннях про те, що РМД має справу з «плоскими», або «двовимірними» таблицями, тоді як такими можуть бути тільки візуальні представлення таблиць. Відносини ж є абстракціями, і не можуть бути ні «плоскими», ні «неплоскими».
Об'єктно-орієнтована база даних — база даних, у якій дані оформлені у вигляді моделей об'єктів, що включають прикладні програми, які управляються зовнішніми подіями. Результатом сполучення можливостей (особливостей) баз даних і можливостей об'єктно-орієнтованих мов програмування є Об'єктно-орієнтовані системи керування базами даних (ООСКБД). ООСКБД дозволяє працювати з об'єктами баз даних також, як з об'єктами в програмуванні на ООЯП. ООСКБД розширює мови програмування, прозоро вводячи довгочасні дані, керування паралелізмом, відновлення даних, асоційовані запити й інші можливості.
Так само до основних моделям даним ставляться: Багатомірні, Об'єктні, Об'єктно-реляційні і т. д.
За технологією зберігання:
База Даних у вторинній пам'яті (традиційні) База Даних в оперативній пам'яті (in-memory databases) База Даних у третинній пам'яті (tertiary databases)
По вмісту:
Географічні Історичні Наукові Мультимедійні і т. д.
По ступеню розподіленості:
Централізовані (зосереджені)
Розподілені. Розподілені бази даних (РБД) — сукупність логічно взаємозалежних баз даних, розподілених у комп'ютерній мережі
2.7. Дво- і трирівнева архітектури БД.
Логічний рівень – опис БД незалежно від характеристик середовища зберігання. Фізичний рівень – опис БД як сукупності фізичних записів. Основними одиницями інформації виступають: 1)для логічного рівня – логічний запис та поле 2)для фізичного рівня – фізичний запис та поле. F I g мають зберігати представлення порції інформації згідно вимог конкретного рівня при пошуку інформації. F-1 I g-1 представлення оптимальних порцій вимог згідно вимог користувача шляхом переходу на відповідний рівень. Переваги: забезпечує принцип незалежності програмних даних 2 Мінімізується кількість інформації.
Трирівнева архітектура. Відмінності від 2-х рівневої: 1 змінена сутність логічного рівня, замінено зовнішнім рівнем 2 введено проміжний концептуальний рівень(введенй для забезпечення стійкості БД в часі) Концептуальна модель – формалізований опис структур інформацій з Бази, який містить тільки інваріантні в часі структурні компоненти інформації. Зовнішня модель – метою є представлення структури інформації. Переваги: 1 вирішуються проблеми взаємодії користувачів з БД 2Вирішуються проблеми БД у часі що зменшує кількість реорганізації. Недоліки: складність проектування.2. Потребує розробку спец СКБД.
- Тема 1 “Концепція навчальної дисципліни”
- 1.1.Об’єкт, предмет і задачі навчальної дисципліни “Технології проектування та адміністрування бд і сд”.
- Тема 2 “Основні поняття теорії баз даних”
- 2.1. Сукупність одиниць інформації інформаційного простору економіста: означення, схема взаємозв’язків.
- 2.3. Загальна характеристика підходів до аналізу історії розвитку технології бд.
- 2.4. Поняття бази даних і принципи її організації.
- 2.5. Поняття моделі даних. Дуальність поняття “модель даних”. Схема і підсхема.
- 2.6. Класифікація баз даних.
- 2.8. Спрощений життєвий цикл бд: поняття жц бд, сутність етапів (фаз).
- 2.9. Поняття скбд. Історія виникнення та покоління скбд.
- 2.10. Поняття скбд. Функції скбд.
- 2.11. Поняття скбд. Типова структура скбд. Призначення компонент скбд.
- 2.12. Клієнт-серверна архітектура бд: поняття, види, призначення компонент.
- 2.13. Поняття автоматизованого банку даних. Структура абд.
- 2.14. Мовні засоби абд: схема класифікації, призначення компонент.
- 2.15. Адміністрування бд: склад групи адміністрування, поняття адміністратора бд, функції адміністратора бд.
- 2.16. Адміністратор бд. Задачі адміністратора бд та їх сутність.
- 2.17. Поняття цілісності даних. Класифікація обмежень цілісності.
- 2.18. Сутність механізмів забезпечення цілісності інформації в бд. Схема відновлення бд.
- 2.19. Стандарти баз даних.
- Тема 3 “Основи теорії реляційних баз даних”
- 3.1. Поняття реляційної бд. Обмеження цілісності реляційної бд.
- 3.2. Об’єкти реляційної бд.
- 3.3. Типи реляційних відношень у реляційних бд.
- 3.4. Поняття і базові операції реляційної алгебри.
- 3.5. Властивості операцій реляційної алгебри.
- 3.6. Поняття селективної потужності мови запитів. Проблема вибору зразка для порівняння мов запитів. Теза Кодда.
- 3.7. Поняття селективної потужності мови запитів. Проблема адекватності представлення вимог користувача у різних множинах операцій (теоріях). Алгоритм редукції.
- 3.4. Реалізація реляційної бд у середовищі табличних процесорів (на прикладі ms Excel).
- 3.5. Функції табличних бд (на прикладі ms Excel).
- Тема 4 “Основи проектування реляційних бд”
- 4.1. Поняття аномалії в реляційних бд. Типи аномалій. Суть аномалії кожного типу.
- 4.2. Поняття ключа, види ключів в реляційних бд.
- 4.3. Загальна характеристика теорії нормалізації.
- 4.4. Поняття функціональної залежності. Аксіоми Армстронга для фз.
- 4.5. Поняття багатозначної функціональної залежності. Аксіоми Армстронга для багатозначних фз.
- 4.6. Основні нормальні форми реляційних відношень: 1нф, 2нф, 3нф.
- 4.7. Нормальні форми вищих порядків.
- 4.8. Доменно-ключова нормальна форма відношення, її переваги і недоліки.
- 4.9. Евристичний алгоритм проектування структури реляційної бд у 3нф.
- 4.10. Поняття і властивості універсального відношення.
- 4.11. Загальна постановка задачі проектування схеми реляційної бд.
- 4.12. Поняття декомпозиції схеми реляційного відношення. Типи декомпозиції схеми відношення.
- 4.13. Теорема Хеза і її застосування у проектуванні схеми реляційної бд.
- 4.14. Теорема Фейгина і її застосування у проектуванні схеми реляційної бд.
- 4.15. Поняття незалежної у сенсі Ріссанена проекції. Умова декомпозиції відношення на незалежні проекції.
- 4.16. Поняття еквівалентності відношень. Еквівалентність за залежностями (е1) і за даними (е2).
- 4.17. Поняття еквівалентності відношень. Еквівалентність за компонентами (е3).
- 4.18. Теорема про умови з’єднання без втрат.
- 4.20. Еквівалентність нормальних форм та критерій якості реляційної схеми.
- 4.21. Реалізація обмежень цілісності в середовищі реляційних скбд.
- 4.22. Базові типи даних для реляційних бд (на прикладі ms Access).
- 4.24. Правила Кодда для реляційних скбд.
- Тема 5 “Реляційні мови програмування”
- 5.1. Загальна характеристика засобів скбд отримання інформації з реляційних бд.
- 5.2. Поняття запиту. Класифікація запитів. Таблиця опису характеристик запиту.
- 5.3. Загальна методика розробки запитів до бд мовою qbe.
- 5.5. Особливості мови qbe. Елементи базового варіанту мови qbe.
- 5.6. Методика розробки мовою qbe запиту вказаного типу у середовищі скбд ms Access.
- 5.7. Загальна характеристика мови sql.
- 5.8. Базові типи даних мови sql.
- 5.9. Перетворення типів даних в мові sql: суть, мета, функції.
- 5.10. Вирази, умови та оператори мови sql.
- 5.11. Команди визначення даних мови sql.
- 5.12. Команда вибору мови sql.
- 5.15. Методика розробки звітів у середовищі скбд ms Access.
- Тема 6 “Гіпертекстові бази даних”
- 6.1. Історія розвитку та поняття гіпертексту.
- 6.2. Методика створення гіпертекстової бд.
- 6.3. Основи мови html: призначення, основні теги.
- 6.4. Основи мови xml: призначення, основні теги.
- 6.5. Формати файлів для зберігання гіпертекстів.
- 6.6. Файл довідки як реалізація гіпертекстової бд: призначення, структура, типи зв’язків, інтерфейс взаємодії з користувачем.
- 6.7. Чи є гіпертекст базою даних: аргументи “за” і “проти”?
- 6.8. Мова опису вхідного файла для створення довідки.
- Тема 7 “Автоматизація проектування бд”
- 7.1. Загальна характеристика case-засобів.
- 7.2. Класифікація case-засобів.
- 7.3. Концептуальні поняття методології erd.
- 7.4. Концептуальні поняття методології idef1x.
- 7.5. Загальна характеристика case-засобу eRwin.
- 7.6. Інструменти case-засобу Erwin.
- 7.7. Поняття та етапи створення логічної моделі бд засобами Erwin.
- 7.8. Види зв’язків між сутностями у логічній моделі бд Erwin.
- 7.9. Типи правил посилкової цілісності для бд у системі Erwin.
- 7.10. Поняття та етапи створення фізичної моделі засобами Erwin.
- 7.11. Недоліки класичної методології проектування структури бд і сутність автоматизації проектування бд.
- 7.12. Повний життєвий цикл бд: схема, суть етапів.
- 7.13. Загальна характеристика вказаного етапу повного життєвого циклу бд.
- 7.14. Стратегії розробки бд: класифікаційна схема, суть стратегій.
- 7.15. Критерії оцінювання моделі даних у процесі проектування бд (за Флемінгом і ван Халлом).
- Тема 8 “Основи теорії розподілених бд”
- 8.1. Поняття розподіленої бд. Вимога прозорості. Переваги і недоліки розподілених бд.
- 8.2. Класифікація розподілених бд.
- 8.3. Поняття розподіленої обробки, розподіленої скбд і паралельної скбд.
- 8.4. Функції типової розподіленої скбд.
- 8.5. Типова архітектура розподіленої скбд.
- 8.6. Фрагментація даних: ідея, властивості, поняття коректної фрагментації, типи фрагментації відношень.
- 8.7. Поняття горизонтальної фрагментації відношення. Умови коректності горизонтальної фрагментації.
- 8.8. Поняття породженої горизонтальної фрагментації відношення. Умови коректності породженої горизонтальної фрагментації.
- 8.9. Поняття вертикальної фрагментації відношення. Умови коректності вертикальної фрагментації.
- 8.10. Поняття реплікації даних і репліки. Переваги і недоліки реплікації.
- 8.11. Механізми реплікацій.
- 8.12. Моделі реплікацій.
- 8.13. Поняття реплікації даних. Топологія реплікацій.
- 8.14. Поняття транзакції. Загальна схема роботи розподіленої транзакції.
- 8.15. Вимоги до транзакцій.
- 8.16. Структура транзакції мовою sql стандарту ansi/iso.
- 8.17. Структура транзакції мовою Transact-sql.
- 8.22. Стратегії розподілу даних.
- 8.23. Інтерфейс odbc: мета, визначення, архітектура.
- 8.24. Інтерфейс odbc: функціональна структура, блок-схема типового сеансу.
- 8.25. Загальна характеристика розподіленої скбд ms sql Server 2005.
- 8.26. Загальна характеристика утиліти Management Studio ms sql Server 2005.
- 8.27. Загальна методика створення розподіленої бд в середовищі ms sql Server 2005.
- 8.28. Загальна методика розробки запитів мовою qbe з допомогою утиліти Management Studio ms sql Server 2005.
- 8.29. Методика реалізації умови цілісності вказаного виду з допомогою утиліти Management Studio ms sql Server 2005.
- 8.30. Методика розробки запиту зазначеного типу мовою qbe з допомогою утиліти Management Studio ms sql Server 2005.
- 8.31. Методика тестування цілісності бд і її компонент у середовищі ms sql Server 2005.
- 8.32. Піктографічне меню конструктора запитів утиліти Management Studio ms sql Server 2005.
- Тема 10 “Багатовимірні бази даних”
- 10.1. Багатовимірної модель даних.
- 10.2. Поняття багатовимірної бд. Об’єкти багатовимірної бд.
- 10.3. Основні операції над багатовимірною бд.
- 10.4. Концепція olap-технології. Порівняльна характеристика oltp- та olap-систем.
- 10.5. Правила Кодда для olap-систем.
- 10.6. Загальна характеристика способів реалізації olap-систем.
- 10.7. Архітектура rolap-систем.
- 10.8. Архітектура molap-систем.
- 10.9. Архітектура holap-систем.
- 10.10. Загальна характеристика можливостей case-засобу Erwin для створення багатовимірної бд (§10.8 посібника Ситник…).
- 10.11. Етапи створення багатовимірної бд засобами Erwin (§10.8 посібника Ситник…).
- Тема 11 “Основи проектування сховищ даних”
- 11.1. Концепція складів даних.
- 11.2. Історія розвитку та переваги технології складів даних.
- 11.4. Архітектура сховищ даних.
- 11.5. Характеристика основних компонент сховищ даних.
- 11.6. Інформаційні потоки в сховищах даних.
- 11.7. Характеристика інформаційних потоків у сховищах даних.
- 11.8. Класифікація сховищ даних за обсягами інформації (§11.3 посібника Ситник…).
- 11.9. Вимоги до інструментів адміністрування систем, побудованих на основі сховищ даних (§11.3 посібника Ситник…).
- 11.10. Характеристика проектних рішень основних розробників сховищ даних (§11.4 посібника Ситник…).
- 11.11. Відмінності проектування сховищ даних від проектування бд (§10.3 посібника Ситник…).
- 11.12. Підходи до проектування сховищ даних (§10.4 посібника Ситник…).
- 11.13. Схема робіт при вимірному моделюванні сховищ даних (§10.6 посібника Ситник…).
- 11.14. Поняття метаданих у сховищах даних. Мета створення і використання метаданих. Класифікації метаданих.
- 11.15. Модель Захмана формалізації опису метаданих у сховищах даних.
- 11.16. Базові варіанти моделей сховищ даних: зірка та сніжинка (посібник Ситник…).
- Тема 9 “Об’єктно-орієнтовані бази даних“
- 9.1. Поняття об’єктно-орієнтованої бд. Характеристика сучасного етапу дослідження оо бд.
- 9.2. Перерахувати усі особливості об’єктно-орієнтованої моделі групи odmg та розкрити суть вказаної особливості.
- 9.3. Загальна характеристика мови опису об’єктів odl odmg.
- 9.4. Об’єкти мови odl odmg: дерево об’єктів, система типів, властивості об’єктів.
- 9.5. Класи об’єктів мови odl odmg: визначення, поняття екстенту і ключа, оголошення.
- 9.6. Літерали мови odl odmg: визначення, класифікаційна схема, операції.
- 9.7. Загальна характеристика оо скбд Cachѐ.
- 9.8. Методика створення оо бд засобами оо скбд Cachѐ.
- 9.12. Методика створення класу для оо бд засобами оо скбд Cachѐ.
- 9.13. Методика розробки запиту з допомогою майстра запитів оо скбд Cachѐ.
- 9.14. Методика розробки екранної форми для формування вмісту класу оо бд у середовищі оо скбд Cachѐ.