Технологии интегрированных информационных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский университет им. С.Ю.Витте

Факультет: управления

Кафедра: «Психология, педагогика и социально-гуманитарные дисциплины»

Специальность: психолого-педагогическое направление

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Информационные системы и технологии»

Студентка:

Рулева Г.И.

Халясавэй 2014



1. Общая характеристика информационных технологий

Что такое информатизация общества?

Стремительное развитие цивилизации привело во второй половине ХХ в. к новому этапу развития общества -- переходу от индустриального общества к информационному. Процесс, который обеспечивает этот переход, получил название информатизации. Информатизация -- процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддержание уровня информированности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинального улучшения средств труда и условий жизни в обществе

Информатизация общества -- организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Информатизация -- это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

Информатизация -- это не столько технологический, сколько социальный и даже культурологический процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Такие процессы требуют серьёзных усилий не только властей, но и всего сообщества пользователей информационно-коммуникационных технологий на многих направлениях. Необходимой составляющей процесса информатизации общества является появление и развитие компьютеров, которые представляют собой универсальные технические средства обработки любой информации. А коммуникационные средства, использующие компьютеры, служат для связи и передачи информации.

Цель информатизации -- улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда, трансформация движущих сил общества, которые должны быть перенацелены на производство услуг, формирование производства информационного, а не материального продукта. В ходе информатизации решаются задачи изменения подходов к производству, модернизируется уклад жизни, система ценностей. Особую ценность обретает свободное время, воспроизводятся и потребляются интеллект, знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От граждан информационного общества требуется способность к творчеству, возрастает спрос на знания. Изменяется материальная и технологическая база общества, ключевое значение начинают иметь различного рода управляющие и аналитические информационные системы, созданные на базе компьютерной техники и компьютерных сетей, информационной технологии, телекоммуникационной связи.

Один из этапов перехода к информационному обществу -- компьютеризация общества, где основное внимание уделяется развитию и внедрению компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов переработки информации и ее накопление.

Информационное общество характеризуется следующими признаками:

1. Большинство работающих (до 80 %) занято в информационной сфере, т. е. сфере производства информации и информационных услуг.

2. Любому члену общества практически в любой точке территории и в приемлемое время обеспечена техническая, технологическая и правовая возможность доступа к нужной информации (за исключением военных, государственных, коммерческих секретов).

3. Информация становится стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании, культуре.

Основной инструмент компьютеризации -- ЭВМ (или компьютер). Человечество проделало долгий путь, прежде чем достигло современного состояния средств вычислительной техники.

Основными этапами развития вычислительной техники являются:

I. Ручной -- с 50-го тысячелетия до н. э.;

II. Механический -- с середины XVII века;

III. Электромеханический -- с девяностых годов XIX века;

IV. Электронный -- с сороковых годов XX века.

Глобальный процесс информатизации общества является проявлением общей закономерности развития цивилизации. Сегодня этот процесс приобрел общепланетарный характер и охватывает практически все развитые страны мира. Информатизация общества влечет за собой многие радикальные научно-технические, экономические и социальные перемены, существенным образом изменяет привычные условия жизни людей, их производственной деятельности, быта и отдыха. Тенденции и темпы развития этих изменений убедительно свидетельствуют о том, что XXI век - век информации.

Информатика -- широчайшая сфера науки, возникшая на стыке нескольких фундаментальных и прикладных наук. Это достаточно новая научная дисциплина, переживающая в настоящее время период своего бурного развития. Зародившись в недрах науки о процессах управления -- кибернетики, -- информатика сегодня быстро расширяет свою предметную область. Из технической дисциплины о методах и средствах обработки данных при помощи вычислительной техники она превращается в фундаментальную науку об информации и информационных процессах не только в технических системах, но также в природе и обществе.

В отличие от кибернетики, внимание которой сосредоточено в основном на исследовании систем и процессов управления, главными объектами изучения информатики являются информационные системы, методы и средства генерации, хранения, передачи и использования информации в различных условиях, которые в последние годы получили обобщенное название информационных сред.

Информатика как самостоятельная наука имеет сегодня не только достаточно четко очерченную проблемную область, но и собственные методы исследования. К их числу относятся метод информационного подхода, а также метод информационного моделирования изучаемых явлений. Использование этих методов позволяет выявлять, анализировать и понимать многие фундаментальные свойства и закономерности природных и социальных явлений.

Информатика содействует развитию ряда научных направлений, выполняя тем самым интегративную функцию в системе наук. Вокруг нее формируется целый комплекс новых направлений научных исследований, находящихся на стыках информатики с другими науками (отраслевая информатика). К этим направлениям относятся социальная информатика (наука о процессах информатизации общества), биологическая информатика (наука об информационных процессах в биологических системах), социальная когнитология (наука о развитии интеллектуального потенциала общества) и некоторые другие.

Теоретическую основу информатики составляют фундаментальные науки, которые в равной степени относятся и к математике, и к кибернетике: математическая логика, теория информации, комбинаторный анализ, формальная грамматика и т. д. Кроме этого, информатика имеет и свои собственные разделы: операционные системы, архитектура электронных вычислительных машин (ЭВМ), теоретическое программирование, теория баз данных. Тесно связана информатика с химией, электроникой и радиотехникой. Предметом информатики является информационный ресурс как симбиоз знания и информации. Поэтому возможно рассматривать информатику как отрасль народного хозяйства, фундаментальную науку, прикладную науку.

Как отрасль народного хозяйства информатика представляет собой совокупность предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов, разработкой современных информационных технологий. Значение информатики как отрасли производства заключается в том, что от нее зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства (в настоящее время около 50 % всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации).

Как фундаментальная наука информатика занимается методологией создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Цель исследований в данной области -- получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.

В отечественных научных разработках реализацией возможностей ИКТ в процессе образования занимается отрасль педагогической науки -- информатизация образования -- процесс обеспечения сферы образования методологией, технологией и практикой разработки и оптимального использования, современных ИКТ, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания и используемых в комфортных и здоровьесберегаюших условиях. Этот процесс предполагает решение следующих проблем и задач:

- выявление научно-педагогических, методических, нормативно-технологических и технических предпосылок развития образования в условиях массовой коммуникации и глобализации современного информационного общества;

- совершенствование методологической базы отбора содержания образования, разработки методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информационного общества массовой коммуникации и глобализации;

- обоснование и разработка моделей инновационных и развитие существующих педагогических технологий применения ИКТ в различных звеньях образования, в том числе форм, методов и средств обучения;

- создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять деятельность по сбору, обработке, передаче, хранению информационного ресурса, по продуцированию информации;

- разработка исследовательских, демонстрационных прототипов электронных средств образовательного назначения, в том числе программных инструментальных средств и систем;

- использование распределенного информационного ресурса всемирной сети Интернет в образовательных целях и разработка технологий информационного взаимодействия на базе глобальных телекоммуникаций;

- продуцирование педагогических приложений в сетях на базе потенциала распределенного информационного ресурса открытых образовательных систем телекоммуникационного доступа

- разработка средств и систем автоматизации процессов обработки учебного исследовательского, демонстрационного, лабораторного эксперимента как реального, так и виртуального;

- создание и применение средств автоматизации для психолого-педагогического тестирования и разработки диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых, их продвижения в учении, установления интеллектуального потенциала обучающегося;

- совершенствование механизмов управления системой образования, в том числе управления образовательным учреждением (системой образовательных учреждений) на основе использования автоматизированных баз и банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, коммуникационных сетей.

Информатизация общества -- это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.

Информатизация общества обеспечивает:

- активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, в научной, производственной и других видах деятельности его членов;

- интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

- высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

2. Информационные технологии пользователя

1.Для чего предназначена сетевая операционная система?

Сетевая операционная система, СОС [network operating system] -предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях. К таким возможностям можно отнести:

- поддержку сетевого оборудования

- поддержку сетевых протоколов

- поддержку протоколов маршрутизации

- поддержку фильтрации сетевого трафика

- поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети

- поддержку сетевых протоколов авторизации

- наличие в системе сетевых служб, позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера.

Примеры сетевых оперативных систем: наиболее распространенные ОС - MS DOS (Microsoft System Disk Operating System), Novell NetWare, LANtastic, Microsoft Windows (NT, XP, Vista, 7, 8), различные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD; различные GNU/Linux системы, IOS, ZyNOS компании ZyXEL. RouterOS компании MikroTik.

Основное назначение сетевой операционной системы: разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. С помощью сетевых функций системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей. Отсюда деление:

- сетевые ОС для серверов;

- сетевые ОС для пользователей.

Существуют специальные сетевые ОС, которым приданы функции обычных систем (Пр.: Windows NT) и обычные ОС (Пр.: Windows XP), которым приданы сетевые функции. Сегодня практически все современные ОС имеют встроенные сетевые функции.

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая операционная система - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.



Рис.1 Структура сетевой ОС схематически выглядит следующим образом:

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 1.1):

- Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

- Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

- Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

- Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений. вычислительный информатизация сетевой операционный

Рис. 2 Подходы к построению сетевых операционных систем:

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а, следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые. Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.

В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность: одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их компьютеры выполняют роль клиента, за другими компьютерами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, а значит они являются серверами, в третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим компьютерам, ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от преобладающей функциональной направленности - клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта операционных систем.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, однако они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. При повышенных требованиях к этим характеристикам более подходящими являются двухранговые сети, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая операционная система специально спроектированы для этой цели.

Сетевые операционные системы имеют разные свойства в зависимости от того, предназначены они для сетей масштаба рабочей группы (отдела), для сетей масштаба кампуса или для сетей масштаба предприятия.

- Сети отделов - используются небольшой группой сотрудников, решающих общие задачи. Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.

- Сети кампусов - соединяют несколько сетей отделов внутри отдельного здания или внутри одной территории предприятия. Эти сети являются все еще локальными сетями, хотя и могут покрывать территорию в несколько квадратных километров. Сервисы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к базам данных предприятия, доступ к факс-серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам.

- Сети предприятия (корпоративные сети) - объединяют все компьютеры всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать город, регион или даже континент. В таких сетях пользователям предоставляется доступ к информации и приложениям, находящимся в других рабочих группах, других отделах, подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

Главной задачей операционной системы, используемой в сети масштаба отдела, является организация разделения ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и, возможно, низкоскоростные модемы. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более чем 30 пользователей. Задачи управления на уровне отдела относительно просты. В задачи администратора входит добавление новых пользователей, устранение простых отказов, инсталляция новых узлов и установка новых версий программного обеспечения. Операционные системы сетей отделов хорошо отработаны и разнообразны, также, как и сами сети отделов, уже давно применяющиеся и достаточно отлаженные.

Объединение локальных сетей нескольких отделов в единую сеть здания или группы зданий называют сетями кампусов. Операционная система, работающая в сети кампуса, должна обеспечивать для сотрудников одних отделов доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей других отделов. Услуги, предоставляемые ОС сетей кампусов, не ограничиваются простым разделением файлов и принтеров, а часто предоставляют доступ и к серверам других типов, например, к факс-серверам и к серверам высокоскоростных модемов. Важным сервисом, предоставляемым операционными системами данного класса, является доступ к корпоративным базам данных, независимо от того, располагаются ли они на серверах баз данных или на миникомпьютерах.

Корпоративная сеть соединяет сети всех подразделений предприятия, в общем случае находящихся на значительных расстояниях. Когда ОС разрабатывается для локальной сети или рабочей группы, то ее главной обязанностью является разделение файлов и других сетевых ресурсов (обычно принтеров) между локально подключенными пользователями. Для уровня предприятия, наряду с базовыми сервисами, связанными с разделением файлов и принтеров, применима сетевая ОС, которая разрабатывается для корпораций и должна поддерживать более широкий набор сервисов, в который обычно входят почтовая служба, средства коллективной работы, поддержка удаленных пользователей, факс-сервис, обработка голосовых сообщений, организация видеоконференций и др.

Специализация операционной системы для работы в качестве сервера является естественным способом повышения эффективности серверных операций. А необходимость такого повышения часто ощущается весьма остро, особенно в крупной сети. При существовании в сети сотен или даже тысяч пользователей интенсивность запросов к совместно используемым ресурсам может быть очень большой, и сервер должен справляться с этим потоком запросов без больших задержек.

Многие компании, разрабатывающие сетевые операционные системы, выпускают два варианта одной и той же операционной системы. Один вариант предназначен для работы в качестве серверной ОС, а другой - в качестве клиентской. Эти варианты чаще всего основаны на одном и том же базовом коде, но отличаются набором служб и утилит, а также параметрами конфигурации, некоторые из которых устанавливаются по умолчанию и не поддаются изменению.

Например, операционная система Windows NT выпускается в варианте для рабочей станции - Windows NT Workstation - и в варианте для выделенного сервера - Windows NT Server. Оба эти варианта операционной системы включают клиентские и серверные части многих сетевых служб.

Так, ОС Windows NT Workstation кроме выполнения функций сетевого клиента может предоставлять сетевым пользователям файловый сервис, сервис печати, сервис удаленного доступа и другие сервисы, а, следовательно, может служить основой для одноранговой сети. С другой стороны, ОС Windows NT Server содержит все необходимые средства, которые позволяют использовать компьютер под её управлением в качестве клиентской рабочей станции. Под управлением ОС Windows NT Server имеется возможность локально запускать прикладные программы, которые могут потребовать выполнения клиентских функций ОС при появлении запросов к ресурсам других компьютеров сети. Windows NT Server имеет такой же развитый графический интерфейс, как и Windows NT Workstation, что позволяет с равным успехом использовать эти ОС для интерактивной работы пользователя или администратора.

Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является выполнение ею основных функций эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна поддерживать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, многооконный графический интерфейс пользователя, а также выполнять многие другие необходимые функции и услуги. Кроме этих требований функциональной полноты к операционным системам предъявляются не менее важные эксплуатационные требования, которые перечислены ниже.

1. Расширяемость. В то время как аппаратная часть компьютера устаревает за несколько лет, полезная жизнь операционных систем может измеряться десятилетиями. Примером может служить ОС UNIX. Поэтому операционные системы всегда изменяются со временем эволюционно, и эти изменения более значимы, чем изменения аппаратных средств. Изменения ОС обычно заключаются в приобретении ею новых свойств, например, поддержке новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий. Если код операционной системы написан таким образом, что дополнения и изменения могут вноситься без нарушения целостности системы, то такую операционную систему называют расширяемой. Расширяемость достигается за счет модульной структуры операционную систему, при которой программы строятся из набора отдельных модулей, взаимодействующих только через функциональный интерфейс.

2. Переносимость. В идеале код операционной системы должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которые различаются не только типом процессора, но и способом организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа. Переносимые операционной системы имеют несколько вариантов реализации для разных платформ, такое свойство ОС называют также многоплатформенностью.

3. Совместимость. Существует несколько «долгоживущих» популярных операционных систем (разновидности UNIX, MS-DOS, Windows 3-х, Windows NT, OS/2), для которых наработана широкая номенклатура прикладных программ. Некоторые из них пользуются широкой популярностью. Поэтому для пользователя, переходящего по тем или иным причинам с одной операционной системы на другую, очень привлекательна возможность запуска в новой операционной системе привычного приложения. Если операционная система имеет средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, то про нее говорят, что она обладает совместимостью с этими операционными системами. Следует различать совместимость на уровне двоичных кодов и совместимость на уровне исходных текстов. Понятие совместимости включает также поддержку пользовательских интерфейсов других операционных систем.

4. Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. её действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны иметь возможности наносить вред операционной системе. Надежность и отказоустойчивость операционной системы прежде всего определяются архитектурными решениями, положенными в её основу, а также качеством её реализации (отлаженностью кода). Кроме того, важно, включает ли операционная система программную поддержку аппаратных средств обеспечения отказоустойчивости, таких, например, как дисковые массивы или источники бесперебойного питания.

5. Безопасность. Современная операционная система должна защищать данные и другие ресурсы вычислительной системы от несанкционированного доступа. Чтобы операционная система обладала свойством безопасности, она должна как минимум иметь в своем составе средства аутентификации - определения легальности пользователей, авторизации - предоставления легальным пользователям дифференцированных прав доступа к ресурсам, аудита - фиксации всех «подозрительных» для безопасности системы событий.

6. Производительность. Операционная система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. На производительность операционной системы влияет много факторов, среди которых основными являются архитектура операционной системы, многообразие функций, качество программирования кода, возможность исполнения операционной системы на высокопроизводительной (многопроцессорной) платформе.

3. Технологии интегрированных информационных систем общего назначения

Чем отличаются информационные хранилища от баз данных?

Чтобы принять любое управленческое решение надо обладать необходимой для этого информацией, обычно количественной. Сначала нужно эти данные собрать из всех информационных систем предприятия, привести к общему формату и уже потом анализировать. Для этого создают хранилища данных (Data Warehouses). Обычно хранилище -- место сбора всей информации, представляющей аналитическую ценность. Требования для таких хранилищ соответствуют классическому определению ОLAP (аналитические системы On-Line Analytical Processing предназначены для анализа больших объемов информации в интерактивном режиме для создания интеллектуального капитала. OLAP -- это ключевой компонент организации традиционных хранилищ данных).

По интеллектуальным запросам OLAP-системы информационное хранилище выдает аналитические данные. По запросам, объединенным в транзакции других систем, информационное хранилище обеспечивает их обработку, выдачу ответов и отчетов, но не обеспечивает функцию анализа данных. Именно поэтому эти системы называются OLTP-системами (On-Line Transaction Processing) в отличии от OLAP-систем.

Данные из OLTP-системы копируются в хранилище данных таким образом, чтобы при построении отчётов и OLAP-анализе не использовались ресурсы транзакционной системы и не нарушалась её стабильность. Есть два варианта обновления данных в хранилище:

- полное обновление данных в хранилище. Сначала старые данные удаляются, потом происходит загрузка новых данных. Процесс происходит с определённой периодичностью, при этом актуальность данных может несколько отставать от OLTP-системы;

- инкрементальное обновление -- обновляются только те данные, которые изменились в OLTP-системе.

Хранилища организуются по следующим принципам:

- данные объединяются в категории и хранятся в соответствии с областями, которые они описывают, а не с приложениями, которые они используют - принцип проблемно-предметной ориентации;

- данные объединяют так, чтобы они удовлетворяли всем требованиям предприятия в целом, а не единственной функции бизнеса - принцип интегрированности;

- данные в хранилище данных не создаются, а поступают из внешних источников, не корректируются и не удаляются - принцип некорректируемости;

- данные в хранилище точны и корректны только в случае, когда они привязаны к некоторому промежутку или моменту времени - принцип зависимости от времени.

База данных -- представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ). Необходимо различать понятия «база данных» и «система управления базами данных». База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.

В широком смысле понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.), узелковая письменность инков -- кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства и т. п. Следует помнить, что недостатком этого подхода является размывание понятия «база данных» и фактическое его слияние с понятиями «архив» и даже «письменность».

История баз данных в узком смысле рассматривает базы данных в традиционном (современном) понимании. Эта история начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты.

Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию.

В это же время в сообществе баз данных COBOL была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных.

Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга.

Сам термин база данных (англ. database) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных компанией SDC в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы.

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных» определяются свыше 50 видов баз данных.

Основные классификации:

- Иерархическая

- Объектная и объектно-ориентированная

- Объектно-реляционная

- Реляционная

- Сетевая

- Функциональная.

Классификация по среде постоянного хранения:

- Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) -- как правило жёсткий диск.

В оперативную память система управления корпоративной базой данных (СУБД) помещает лишь кэш и данные для текущей обработки.

- В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.

- В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.

Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кэш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по содержимому:

- Географическая

- Историческая

- Научная

- Мультимедийная

- Клиентская.

Классификация по степени распределённости:

- Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): база данных, полностью поддерживаемая на одном компьютере.

- Распределённая (англ. distributed database): база данных, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.

- Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой базы данных в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД

- Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой базы данных в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.

- Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.

- Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).

Другие виды базы данных:

- Пространственная (англ. spatial database): база данных, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие база данных широко используются в геоинформационных системах.

- Временная, или темпоральная (англ. temporal database): база данных, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.

- Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) база данных: в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.

- Циклическая (англ. round-robin database): база данных, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения новых данных они заменяют более старые данные. Одни и те же ячейки для данных используются циклически.

Сверхбольшая база данных -- это база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы базы данных, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.

Количественное определение понятия «чрезвычайно большой объём» меняется во времени; в настоящее время считается, что это объём, измеряемый по меньшей мере петабайтами. Для сравнения, в 2005 г. самыми крупными в мире считались базы данных с объёмом хранилища порядка 100 терабайт.

Специалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших баз данных. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехнических решений, которые позволили бы хоть как-то работать с такими большими объёмами данных. Как правило, необходимы специальные решения для дисковой подсистемы, специальные версии операционной среды и специальные механизмы обращения СУБД к данным.

Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных. В частности, с 1975 года проходит ежегодная конференция International Conference on Very Large Data Bases («Международная конференция по сверхбольшим базам данных»). Большинство исследований проводится под эгидой некоммерческой организации VLDB Endowment (Фонд целевого капитала «VLDB»), которая обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших баз данных и смежных областях.

Процессы работы с данными:

Источниками данных могут быть:

1.Традиционные системы регистрации операций

2.Отдельные документы

3.Наборы данных

Операции с данными:

1.Извлечение -- перемещение информации от источников данных в отдельную базу данных, приведение их к единому формату.

2.Преобразование -- подготовка информации к хранению в оптимальной форме для реализации запроса, необходимого для принятия решений.

3.Загрузка -- помещение данных в хранилище, производится атомарно, путем добавления новых фактов или корректировкой существующих.

4.Анализ -- OLAP, Data Mining, сводные отчёты.

5.Представление результатов анализа.

Анализ - исследование данных с целью принятия решений. Аналитические системы так и называют -- системы поддержки принятия решений (СППР).

Хранилище данных -- предметно-ориентированная информационная база данных, специально разработанная и предназначенная для подготовки отчётов и бизнес-анализа с целью поддержки принятия решений в организации. Строится на базе систем управления базами данных и систем поддержки принятия решений. Данные, поступающие в хранилище данных, как правило, доступны только для чтения.

Типичное хранилище данных, как правило, отличается от обычной реляционной базы данных.

Во-первых, обычные базы данных предназначены для того, чтобы помочь пользователям выполнять повседневную работу.

Во-вторых, обычные базы данных подвержены постоянным изменениям в процессе работы пользователей, а хранилище данных относительно стабильно: данные в нем обычно обновляются согласно расписанию (например, еженедельно, ежедневно или ежечасно -- в зависимости от потребностей). В идеале процесс пополнения представляет собой просто добавление новых данных за определенный период времени без изменения прежней информации, уже находящейся в хранилище.

И, в-третьих, обычные базы данных чаще всего являются источником данных, попадающих в хранилище. Кроме того, хранилище может пополняться за счет внешних источников, например, статистических отчетов.

Размещено на Allbest.ru

...