Автоматизированная интегрированная система "Статистика о средних специальных учебных заведениях"

4.1 Общие сведения о СУБД

Система управления базами данных (СУБД) - специализированная программа или комплекс программ, предназначенная для организации и ведения базы данных.

Для решения данной задачи СУБД должна обладать основными свойствами:

? должна быть распределенного типа;

? должна поддерживать операционную систему Microsoft Windows XP и выше;

? должна быть нетребовательной к программным и аппаратным ресурсам;

? должна поддерживать пространственные данные;

? должна иметь минимальную стоимость;

? должна обладать клиент - серверной архитектурой.

Распределенные базы данных - совокупность логически взаимосвязанных данных, хранящихся в компьютерной сети. Состоят из набора узлов (каждый узел - это полноценная СУБД), узлы взаимодействуют между собой таким образом, что пользователь любого их них может получить доступ к любым данным в сети.

Пространственная база данных - база данных (БД), оптимизированная для хранения и выполнения запросов к данным о пространственных объектах, представленных некоторыми абстракциями: точка, линия, полигон и др. (лишь отчасти соответствующих базовым математическим понятиям точка, кривая, полигон).

Клиент - серверная система характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных процессов - клиента и сервера.

Сервер - логический процесс, отвечающий за выполнение запросов.

Клиент - логический процесс, посылающий серверу базы данных запросы.

В настоящее время существует множество СУБД, наиболее известными являются:

- Oracle - клиент - серверная СУБД разработана специально для работы в распределенных сетях. Эта РСУБД промышленного применения, предлагает уникальные функции автонастройки и самодиагностики. Данный продукт Oracle рассматривает безопасность с точки зрения критически важных требований к конфиденциальности информации и защите данных и обеспечению целостности данных. Есть возможности ограничения доступа к отдельным частям таблицы, регулирование доступа к данным внешними средствами. Присутствуют встроенные средства: резервного копирования и восстановления, логического восстановления недавних изменений в базе данных, обнаружение нарушений в процессе работы СУБД. Основными недостатками данной СУБД является требовательность к ресурсам системы (минимум 512 Мб оперативной памяти и 5 Гб свободного пространства на жестком диске), а также высокая цена (от $190 до $120000);

- Microsoft SQL Server - популярная СУБД. Предназначена для создания различных по размеру баз данных, включая крупные базы данных масштаба предприятия. Используется в различных целях и на различных уровнях и помогает управлять приложениями быстро и эффективно. MS SQL Server создан для управления терабайтами данных, способный обрабатывать такие компоненты, как видео, фотографии, бинарные данные, текст, и многое другое. Основными недостатками является то, что определять для пользователя, какой максимальный объём ресурсов СУБД ему доступен (например, не больше 20 %) нельзя, а также очень высокая цена (от 850$ и выше).

- MySQL является реляционной СУБД, поддерживает SQL (структурированный язык запросов) и может применяться в качестве SQL-сервера. Это означает, что общаться с сервером можно на языке SQL: клиент посылает серверу запрос, тот его обрабатывает и отдает клиенту только те данные, которые были получены в результате этого запроса. Тем самым клиенту не требуется выкачивать данные и производить вычисления, как, например, в Microsoft Access. MySQL - это программное обеспечение (ПО) с открытым кодом, его можно свободно изучать и изменять. Пакет распространяется на условиях General Public License (GPL), его можно бесплатно загрузить из Интернета для некоммерческого применения.

4.2 Обоснование выбора СУБД

В качестве средства реализации БД была выбрана система MS SQL Server 2008 Express. Microsoft SQL Server 2008 Express - это мощная и надежная система управления данными, обеспечивающая множество функций, защиту данных и высокую производительность для внедренных приложений-клиентов, "легких" веб-приложений и локальных хранилищ данных. SQL Server 2008 Express предназначен для упрощенного развертывания и быстрого создания прототипов; его можно получить бесплатно и свободно распространять вместе с приложениями.

SQL Server 2008 упрощает развёртывание, управление и оптимизацию данных предприятия и аналитических приложений. Как платформа управления данными предприятия, он предоставляет единую консоль управления, которая позволяет администраторам данных, находящимся в любом месте вашей организации, отслеживать, управлять и настраивать все базы данных и связанные службы по всему предприятию. Он предоставляет расширяемую инфраструктуру управления, которая может быть легко запрограммирована при помощи SQL Management Objects (SMO), позволяя пользователям переделывать и расширять их среду управления и независимым поставщикам программных продуктов (ISV) создавать дополнительные инструменты и функциональность для дальнейшего расширения возможностей, поставляемых по умолчанию.

5. Описание физической модели базы данных

Перейдем от логической модели базы данных к физической модели (рисунок 2). По физической модели сгенерируем схему базы данных в СУБД MSSQL Server. Схема БД показана на рисунке 3.

Рисунок 2 - Физическая модель данных

На основании полученной схемы отношений с учетом особенностей реализации и типа полей была получена структура таблиц базы данных:

Таблица "Собственность учреждения":

CREATE TABLE [dbo]. [tblAgency](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblAgency]PRIMARY KEY NONCLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblAgency_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Собственность здания":

CREATE TABLE [dbo]. [tblBuilding](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblBuilding]PRIMARY KEY NONCLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblBuilding_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Предпринимательские структуры":

CREATE TABLE [dbo]. [tblEnterpriseStructure](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

[Career] [varchar](50) NOT NULL,

[DirectorFIO] [varchar](50) NOT NULL,

[Phone] [int]NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblEnterpriseStructure]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblEnterpriseStructure_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Рентабельность":

CREATE TABLE [dbo]. [tblProfitability](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblProfitability]PRIMARY KEY NONCLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_Profitability_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Рисунок 3 - Схема описания базы данных в MS SQL Server

Таблица "Специализация":

CREATE TABLE [dbo]. [tblSpecialization](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblSpecialization]PRIMARY KEY NONCLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblSpecialization_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Площадь территории":

CREATE TABLE [dbo]. [tblSquare](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

[Type] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblSquare]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblSquare_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Транспорт":

CREATE TABLE [dbo]. [tblTransport](

[Id] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

[Type] [varchar](50) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblTransport]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblTransport_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Таблица "Учебное заведение":

CREATE TABLE [dbo]. [tblPtu](

[RegNumber] [bigint]IDENTITY(1,1) NOT NULL,

[Name] [varchar](50) NOT NULL,

[Address] [varchar](150) NULL,

[Telephone] [int]NOT NULL,

[Agency_Id] [bigint]NOT NULL,

[Building_Id] [bigint]NOT NULL,

[Square] [decimal](8, 2) NOT NULL,

[Profitability_Id] [bigint]NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblPTU]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[RegNumber]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY],

CONSTRAINT [U_tblPtu_Name]UNIQUE NONCLUSTERED

(

[Name]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Связь с табицей "Собственность учреждения":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtu]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtu_tblAgency]FOREIGN KEY([Agency_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblAgency]([Id])

Связь с табицей "Собственность здания":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtu]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtu_tblBuilding]FOREIGN KEY([Building_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblBuilding]([Id])

Связь с табицей "Рентабельность":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtu]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtu_tblProfitability]FOREIGN KEY([Profitability_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblProfitability]([Id])

Таблица для связи таблиц "Предпринимательские структуры" и "Учебное заведение":

CREATE TABLE [dbo]. [tblPtuEnterpriseStructure](

[Ptu_RegNumber] [bigint]NOT NULL,

[EnterpriseStructure_Id] [bigint]NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblPtuEnterpriseStructure]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Ptu_RegNumber]ASC,

[EnterpriseStructure_Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Связь с таблицей "Предпринимательские структуры":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuEnterpriseStructure]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuEnterpriseStructure_tblEnterpriseStructure]FOREIGN KEY([EnterpriseStructure_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblEnterpriseStructure]([Id])

Связь с таблицей "Учебное заведение":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuEnterpriseStructure]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuEnterpriseStructure_tblPtu]FOREIGN KEY([Ptu_RegNumber])

REFERENCES [dbo]. [tblPtu]([RegNumber])

Таблица для связи таблиц "Специализация" и "Учебное заведение":

CREATE TABLE [dbo]. [tblPtuSpec](

[Spec_Id] [bigint]NOT NULL,

[Ptu_RegNumber] [bigint]NOT NULL,

[Groups_Count] [int]NOT NULL,

[Students_Count] [int]NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblPtuSpec]PRIMARY KEY NONCLUSTERED

(

[Spec_Id]ASC,

[Ptu_RegNumber]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Связь с таблицей "Учебное заведение":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSpec]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuSpec_tblPtu]FOREIGN KEY([Ptu_RegNumber])

REFERENCES [dbo]. [tblPtu]([RegNumber])

ON UPDATE CASCADE

ON DELETE CASCADE

Связь с таблицей "Специализация":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSpec]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuSpec_tblSpecialization]FOREIGN KEY([Spec_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblSpecialization]([Id])

Реализация значения по умолчанию для поля "Количество групп":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSpec]ADD DEFAULT ((0)) FOR [Groups_Count]

Реализация значения по умолчанию для поля "Количество учащихся":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSpec]ADD DEFAULT ((0)) FOR [Students_Count]

Таблица для связи таблиц "Занимаемые площади" и "Учебное заведение":

CREATE TABLE [dbo]. [tblPtuSquare](

[Ptu_RegName] [bigint]NOT NULL,

[Square_Id] [bigint]NOT NULL,

[Square] [decimal](6, 2) NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblPtuSquare]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Ptu_RegName]ASC,

[Square_Id]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Связь с таблицей "Учебное заведение":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSquare]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuSquare_tblPtu]FOREIGN KEY([Ptu_RegName])

REFERENCES [dbo]. [tblPtu]([RegNumber])

Связь с таблицей "Занимаемые площади":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuSquare]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuSquare_tblSquare]FOREIGN KEY([Square_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblSquare]([Id])

Таблица для связи таблиц "Транспорт" и "Учебное заведение":

CREATE TABLE [dbo]. [tblPtuTransport](

[Transport_Id] [bigint]NOT NULL,

[Ptu_RegNumber] [bigint]NOT NULL,

[Amount] [int]NOT NULL,

CONSTRAINT [PK_tblPtuTransport_2]PRIMARY KEY CLUSTERED

(

[Transport_Id]ASC,

[Ptu_RegNumber]ASC

)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]

) ON [PRIMARY]

Связь с таблицей "Учебное заведение":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuTransport]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuTransport_tblPtu]FOREIGN KEY([Ptu_RegNumber])

REFERENCES [dbo]. [tblPtu]([RegNumber])

Связь с таблицей "Транспорт":

ALTER TABLE [dbo]. [tblPtuTransport]WITH CHECK ADD CONSTRAINT [FK_tblPtuTransport_tblTransport]FOREIGN KEY([Transport_Id])

REFERENCES [dbo]. [tblTransport]([Id])

В таблицах реализованы ограничения уникальности полей по полю "Name", указаны ключевые поля и соединения таблиц между собой при помощи связей 1:N и N:M. Также в некоторых таблицах имеются поля в которых описаны значения по умолчанию и реализованы ограничения целостности Cascade.

6. Описание программного обеспечения системы