Проектирование информационных систем в экономике

Примеры ППП:

· для бухучета «1С-бухгалтерия», «Бэст», «Инфо- Бухгалтер»;

· справочное и информационное обеспечивание «Гарант», «Консультант»;

· экономическая и финансовая деятельность поддерживается «Экономический анализ и прогноз деятельности фиры, организации» (производитель фирма ИНЕК;

· «Финансовый анализ предприятия» фирма Инфософт.

Решение экономических задач с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования предполагает формирование единого информационного процесса путем подбора нескольких пакетов различных производителей, который в наибольшей степени соответствует бизнес стратегии предприятия.

Автоматизированных систем проектирования - быстроразвивающийся путь ведения проектных работ. За последнее десятилетие появился класс программно-технологических средств CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения АИС. Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время CASE-средства охватывают процесс разработки сложных АИС в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения АИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию программного кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих диаграммы или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

По результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного использования. CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства

CASE-средства. Общая характеристика и классификация

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.

В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.

Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее один или несколько процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:

· мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;

· интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;

· использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты;

· репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;

· графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;

· средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;

· средства конфигурационного управления;

· средства документирования;

· средства тестирования;

· средства управления проектом;

· средства реинжиниринга.

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям:

· локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools),

· набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit)

· полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием.

Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

применяемым методологиям и моделям систем и БД;

степени интегрированностию с СУБД;

доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

· средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

· средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

· средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;

· средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

· средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);

средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));

средства тестирования (Quality Works (Segue Software));

средства документирования (SoDA (Rational Software)).

На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:

Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);

Designer/2000;

Silverrun;

ERwin+BPwin;

S-Designor;

CASE.Аналитик.

Существуют два основных способа проектирования структурное и объектное - ориентированное проектирование. Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов.

Объектное - ориентированное проектирование предполагает объектную декомпозицию системы. Объект - это реально существующая сущность, имеющая важное функциональное назначение в данной предметной области. Объект характеризуется структурой, состоянием, четко определяемым поведением. Состояние объекта определяется перечнем всех возможных (обычно статических) свойств и текущими значениями (обычно динамическими) каждого из этих свойств. Свойства объекта характеризуются значениями его параметров.

Нельзя сложную систему конструировать одновременно двумя способами. Можно начинать декомпозицию либо по функциям, либо по объектам, а затем попытаться рассмотреть проблему с другой точки зрения.

Объектно-ориентированный подход в проектировании имеет ряд преимуществ перед структурным:

объектно - ориентированные системы более гибкие и проще эволюционируют во времени.

объектная декомпозиция уменьшает размер программ за счет повторного использования общих механизмов.

2.4 Вычислительные сети

1. Глобальные и локальные сети

2. Преимущества ЛВС

3. Состав ЛВС

4. Основные типы ЛВС

5. Топология ЛВС

6. Передача данных в сети

7. Программное обеспечение ЛВС

(df) Сеть - это два или более компьютеров, соединенных для передачи данных или разделения оборудования.

Первые сети состояли из компьютеров не имеющих жестких дисков и подключенных к центральному компьютеру с жестким диском.

Вычислительные сети классифицируются по охватываемой ими территории, что в свою очередь определяет их средства технической реализации. Глобальные сети строятся на уникальных многомашинных комплексах и уникальных системах передачи данных на большие расстояния с разветвленными каналами связи (спутниковыми, телеграфными, телефонными, оптико-волоконными и т.д.). По объему охвата территории различают региональные, государственные, межгосударственные, по назначению - универсальные и специализированные. Специализированные, н-р, SWIFT, универсальные - Интернет.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) действуют на ограниченной территории, относятся к одной организации. В ЛВС соединяются ПК с помощью кабеля. ГС - дороги, затраты на ЛВС значительно ниже. Основная функция ГС - передача различных видов информации (текстовой, графической звуковой) на расстояние.

2. Преимущества ЛВС

ЛВС имеют ряд преимуществ перед автономными рабочими местами:

использование обшей базы данных позволяет получить актуальную информацию;

территориально разбросанные пользователи могут оперативно обмениваться информацией;

совместное использование машинных ресурсов и доступ к дорогостоящим периферийным устройствам (быстродействующим принтерам, графопостроителям, факсимильным устройствам связи);

в случае отказа одной ЭВМ ее функции может взять на себя другая.

3. Состав ЛВС

Основными компонентами ЛВС являются:

Серверы, рабочие станции, платы интерфейса сети, кабели .

Серверы - аппаратно-программные системы. они управляют распределением сетевых ресурсов общего доступа. Аппаратным средством обычно является мощный ПК, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. ЛВС может иметь несколько серверов для управления своими ресурсами, однако должен быть хотя бы один Файловый сервер , или сервер баз данных. Он управляет внешними запоминающими устройствами общего пользования и позволяет организовать распределенную обработку данных, т.е. рационально распределить работу между компьютерами, н-р, если имеется большая база данных, она располагается на файловом сервере. Для работы организуется доступ к данных из других компьютеров, подключенных в сеть. Для эффективной работы разумней будет обращаться не за каждой записью отдельно к файловому серверу, а выбор и предварительную обработку предоставить файловому серверу, а окончательную обработку производить на менее мощном компьютере.

Рабочие станции - как правило, ПК, на которых реализуются прикладные программы. Требования к компьютерам подключаемым к сети в качестве рабочих станций, определяются изходя из тех задач, которые они решают. Для рабочих станций в сети могут не потребоваться ни винчестер, ни гибкий диск. Преимущества бездисковой рабочей станции: снижение стоимости затрат самой станции, исключение опасности заражения вирусами - нет гибкого диска, нет и возможности занести вирус, кроме того обеспечивается защита информации от несанкционированного копирования. Пользователи не смогут скопировать информацию с сервера, т.к. ее некуда будет записать.

Платы интерфейса сети, или сетевой адаптер - специальное устройство, которое должно быть установлено в компьютере для обеспечения его подключения в сеть. Платы вставляются в свободное гнездо материнской платы компьютера и работают под управлением специального драйвера, загружаемого в этот ПК. Для сервера необходим сетевой адаптер большей производительности, чем для рабочей станции, поскольку сервер обрабатывает большой поток информации.

Сетевой кабель - это проводник соединяющий компьютеры в сети. На обоих концах кабеля имеются разъемы. Все кабели подключаются к концентратору, или хабу. Концентратор - многопортовое устройство, к которому подключаются сетевые кабели. К каждому концентратору подключается восемь или более кабелей, образуя небольшую сеть. Сетевой кабель должен соответствовать сетевому адаптеру. Наиболее часто применяется в сети и дает хорошие результаты применение коаксиального кабеля. Коаксиальный кабель применяется в кабельном телевидении. Витая пара: центральный проводник окружен изолятором, поверх которого находится металлическая оплетка, снаружи оплетка покрыта изолирующим материалом.

Для надежной работы сети, сохранности данных, в сеть должно включаться устройство бесперебойного питания (УБП). УБП используется для временного питания сервера в случае отключения электричества. УБП подключается к серверу через специальный адаптер. Когда происходит сбой по питанию, УБП выдает сигнал серверу, по которому сервер завершает свою работу, причем все потери данных полностью исключены.

Основное требование к УБП - обеспечиваемая им мощность, не может быть меньше мощности потребляемой подключенным к нему сервером.

4. Основные типы ЛВС

В зависимости от способа организации различают двухуровневые (централизованные) и одноуровневые (децентрализованные, одноранговые, равноправные). В двухуровневых сетях выделяются одна или несколько машин для управления обменом данными, т.е. используются серверы.

Диски серверов доступны всем компьютерам сети. На серверах работает сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная операционная система.

Остальные компьютеры (рабочие станции) имеют доступ к дискам сервера и совместно используемым устройствам. С рабочих станций нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны это хорошо - нельзя случайно повредить чужие данные, с другой - для обмена данными пользователь должен использовать диски сервера, создавая для него дополнительную нагрузку. Однако, существуют специальные программы, работающие в двухуровневых сетях и позволяющие передавать данные от одной рабочей станции к другой.

На рабочих станциях устанавливают специальное программное обеспечение, которое называется сетевой оболочкой.

Серверы могут быть выделенные и невыделенные. Выделенный сервер

не используется как рабочая станция и выполняет только задачи управления сетью. Невыделенный сервер кроме управления сетью выполняет обычные пользовательские программы. Использование невыделенного сервера снижает производительность и надежность сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на сервере, может привести к остановке работы всей сети. Поэтому рекомендуется применять выделенные серверы.

Существуют различные сетевые операционные системы, ориентированные на работу в двухуровневых сетях. Самые известные из них - Novell NetWare, а также сетевая операционная система VINES на базе операционной системы Unix .

Одноуровневые сети не имеют сервера - функции управления передаются по очереди от одной рабочей станции к другой. как правило, рабочие станции имеют доступ к дискам и принтерам других рабочих станций. Такой подход облегчает совместную работу пользователей, но в целом производительность сети понижается.

Применение одноранговых сетей эффективно, если ведется интенсивный обмен информацией между рабочими станциями или основная функция сетей совместное использование периферийных устройств. Одноранговые сети дешевле и проще в обслуживании.

5. Топология ЛВС

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация соединений отдельные компонентов сети. Топология влияет на производительность сети и ее надежность в эксплуатации. Топология типа "звезда" на рис.1.



Рис. 1

Каждая рабочая станция подключается к к серверу отдельным кабелем. Пропускная способность такой сети определяется мощностью сервера, Скорость передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях. Наиболее известна сеть с "звездной" топология Arcnet фирмы Datapoint Corp. Получила распространение, в основном благодаря дешевизне оборудования.

Кольцевая топология - рабочие станции связаны друг с другом последовательно: 1-ая станция со 2-ой, 2-ая с 3-ей и т.д. Последняя РС связана с первой. Рис.2.

Сообщения проходят по кругу. Рабочая станция высылает сообщение по определенному адресу, каждая последующая рабочая станция анализирует адрес, когда адреса совпадают сообщение принимается. Если нет, то сообщение передается дальше. В большинстве случаев данные передаются только в одном направлении, причем только одна соседняя станция принимает данные и передает их дальше. Недостаток - поскольку каждая станция должна участвовать в пересылке информации то, в случае выхода из строя хотя бы одной РС парализуется работа все сети. Представитель сетей рассчитанных на кольцевую топологию - Token Ring фирмы IBM.



Рис. 2.

Эту топологию также называют магистральной, так как РС подключаются к одному каналу связи. Это наиболее скоростная топология. Каждое сообщение может приниматься всеми станциями, любая станция может передать сообщение любой другой. Функционирование сети не зависит от состояния отдельной РС.

Данная топология наиболее распространена. Представитель сетей с шинной топологией сеть ETHERNET фирмы NOVELL.

Рис. 3. Шинная (горизонтальная) топология.

Древовидная топология 0.(Рис. 5.4.) ДТ - представляет собой комбинацию из выше названных топологий и называется вертикальной или иерархической. Основание дерева располагается в главной точке сети,

где установлен файл-сервер, к нему ведут все коммутационные линии (ветви дерева). Для подключения большого числа РС применяются коммутаторы. Коммутаторы, используемые только для разветвления называются пассивными, коммутаторы кроме этого усиливающие сигнал называются активными. Недостатки : надежность работы сети зависит полностью от файл-сервера. При большом количестве РС снижается пропускная способность сети.

6. Передача данных в сети

На начальной стадии создания сетей из пользователи столкнулись с проблемой совместимости различных компонентов сетей и различных подходов к пониманию логики обмена данными и определении методов подключения данных. При необходимости использования в одном узле сети изделий различных фирм возникали не стыковки. Для каждого пользователя разрабатывалась своя модель сети.

Для единого представления данных в линиях связи по которым передается информация была разработана базовая модель взаимодействия открытых систем - OSI (Open Systems Interconnetion. Основная идея этой модели заключается в том, весь процесс передачи данных разбивается на 7 уровней, благодаря чему общая задача передачи данных расчленяется на отдельные более легко обозримые и формализуемые задачи.

Для каждого уровня разработаны соответствующие стандарты. Каждый уровень использует ниже расположенные уровни, также обслуживает вышестоящие уровни. Данные как бы передаются от уровня к уровню. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше и ниже стоящими уровнями называются протоколами. Уровни модели OSI:

уровень 1 - физический определяет электрические, механические и процедурные параметры для физической связи в системах. Это характеристики к кабелям разъемам, характеристики сигналов;

уровень 2 - канальный управляет передачей данных между двумя узлами сети, формируется информация, поступающая с первого уровня, обрабатываются ошибки;

уровень 3 - сетевой, устанавливает связь между абонентами, занимается маршрутизацией ;

уровень 4 - транспортный, осуществляет непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими процессами пользователей;

уровень 5 - сеансовый, координирует прием, передачу данных в одном сеансе данных, проверкой прав доступа к сетевым ресурсам;

уровень 6 - представительный, занимается интерпретация передаваемых данных, определяет форматы данных, алфавиты , коды представления специальных и графических символов, используется для преобразования кадров данных, передаваемых по сетям, в экранный формат и формат печатного устройства;

уровень 7 - прикладной, пользовательское управления данными, пользователю представляется переработанная информация.

7. Программное обеспечение ЛВС

Любая вычислительная система работает под управлением операционной системы. Сетевая операционная система - комплекс программ, организующих работу сети, обеспечивающую передачу данных между компьютерами и распределяющих вычислительные и коммутационные ресурсы между задачами и пользователями.

Сетевая ОС должна обеспечивать для пользователя стандартный и удобный доступ к сетевым ресурсам.

Сетевое программное обеспечение состоит из нескольких компонентов:

платформа сервера (операционная система сервера) ;

прикладные программы сетевых служб;

программы обеспечения связи рабочих станций.

Эти компоненты, взаимодействуя, организуют сетевую среду, которая обеспечивает пользователю доступ к сетевым средствам.

Платформа сервера - обеспечивает выполнение основных функций сети, таких как поддержка файловой системы, управление памятью, планирование задач.

Прикладные программы сетевых служб - выполняются в среде платформы сервера, обеспечивают дополнительные функции, например, блокирование записей и файлов. А также поддержание запросов языка SQL к совместно используемому серверу баз данных.

Программы обеспечения связи рабочих станций (коммутационные программы) - обеспечивают связь между операционной системой рабочей станции и сетевой операционной системой, поддерживают протоколы связи, передает запросы по сети и принимает ответы.

Коммутационные программы устанавливаются на рабочих станциях пользователя вместе с операционными системами рабочих станций. Пользователь получает прямой доступ к ресурсам системы используя сетевые команды.

Наиболее известной в мире и самой распространенной в России является сетевая операционная система NetWare фирмы Novell.

В мире фирма Novell занимает более 60% рынка, а России почти

Данная операционная система обеспечивает высокую производительность сети и сохранность информации.

Технологии баз данных

Технологии баз данных одна из наиболее востребованных технологий в практической разработке информационных систем, сформирована широкая сфера самых разнообразных приложений систем баз данных.

В данной главе рассмотрим основные понятия теории баз данных, важнейшие характеристики современного состояния технологии баз данных, перспективные направления их развития.

База данных (БД) - совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе сведениях о различных сущностях одной предметной области (реальных объектах, процессах, явлениях или событиях), обеспечивающая наличие такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений или пользователей;

Одним из основных свойств баз данных можно считать независимость данных от использующих их прикладных программ. Под независимостью данных подразумевается то, что изменения в данных не приводит к изменению программ. Разработка программ длительный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому при возникновении потребности модифицировать структуру данных, необходимости сохранять уже созданные прикладные программы.

Для обеспечения действительной независимости данных (хотя полностью независимые данные бывают очень редко) предлагается создавать структуры двух видов: логические и физические. Логические структуры описывают, как данные представляются прикладному программисту или пользователю данных. Физические структуры определяют способ физической записи данных на внешней памяти. Логические структуры могут не совпадать с физическими. Программное обеспечение преобразует логические структуры в физические.

Системы управления базами данных (СУБД) - это программные средства, предназначенные для ввода, наполнения, удаления, фильтрации и поиска данных.

Фундаментом технологий баз данных является модель данных, на которой базируется конкретная СУБД. Модель описывает набор понятий и признаков, которыми должна обладать конкретная СУБД и управляемые ими базы данных, если они основываются на этой модели. Наличие такой модели позволяет сравнивать конкретные реализации СУБД и оценивать их соответствие модели.

История создания и развития СУБД насчитывает около сорока лет. За этот период были разработаны многочисленные модели данных, прежде всего это сетевые, иерархические, реляционные и объектные модели данных. Сетевые и иерархические модели в настоящее время считаются устаревшими, но существует множество баз данных созданных на их основе и требующих поддержания их работы.

Одним из крупнейших достижений в этой области является создание реляционной модели данных и базирующейся на ней теории реляционных баз данных, которая позволила получить важные результаты для развития теории баз данных. Как отмечают многие исследователи, своим успехом реляционная модель данных во многом обязана, в первую очередь тому, что опиралась на строгий математический аппарат теории множеств, отношений и логики первого порядка. Разработчики любой конкретной реляционной системы считали своим долгом показать соответствие своей конкретной модели данных общей реляционной модели, которая выступала в качестве меры "реляционности" системы. Существует широкий спектр реляционных СУБД для приложений различного масштаба. Разработан международный стандарт языка запросов SQL, ставший универсальным интерфейсом коммерческих реляционных СУБД. По оценкам специалистов, примерно 99% мирового рынка баз данных занимают в настоящий момент реляционные СУБД. Несмотря на то, что подавляющее большинство приложений базируется на реляционной технологии, их роль начинает ослабевать.

Вместе с тем в последние годы четко обозначилась тенденция развития СУБД в объектном направлении. Объектная (объектно-ориентированная) модель на не противоречит реляционной модели данных, а дополняет и развивает последнюю (точнее сказать -- реляционная модель является частным случаем объектной формы представления данных). Однако, трудности развитого математического аппарата, на который могла бы опираться общая объектная модель данных, не существует, как нет и признанной базовой объектной модели. С другой стороны, некоторые авторы утверждают, что общая объектная модель данных в классическом смысле и не может быть определена по причине непригодности классического понятия модели данных к парадигме объектной ориентированности.

Парадигма - это пространство идей и законы движения в этом пространстве. В рамках парадигмы определены аксиомы, на которых выстраивается своя логика. Решения, вырабатываемые в рамках парадигмы, непротиворечивы и логичны.

Преимуществами объектных СУБД модно считать:

объектные СУБД - открытые системы. Несложно добавить новый тип данных;

Большинство производителей ООБД предоставляют визуальные средства создания прикладных программ ОСУБД. Если раньше созданием прикладных программ для ОСУБД занимались специалисты в C++, Smaltalk, то теперь использовать ООБД стало намного проще

? Объектные СУБД быстрее, чем реляционные, если в программе многократно осуществляется переход от объекта к объекту по ссылке. Поскольку ссылка на объект есть идентификатор, однозначно определяющий его расположение в базе, то переход по такой ссылке происходит быстрее, чем ссылка между кортежами отношений по первичному ключу. ОСУБД устраняют необходимость в языке запросов

Традиционные области применения ОСУБД - САПР, моделирование, мультимедиа. ОСУБД широко используются в телекоммуникациях, различных аспектах автоматизации предприятия, издательском деле, геоинформационных проектах.

Интеграция неоднородных информационных ресурсов. Информационная неоднородность ресурсов заключается в разнообразии понятий, словарей; отображаемых реальных объектов; правил, определяющих адекватность моделируемых объектов реальности; видов данных, способов их сбора и обработки; интерфейсов пользователей и т.д.

Реализационная неоднородность источников проявляется в использовании разнообразных компьютерных платформ, средств управления базами данных, моделей данных и знаний, средств программирования, операционных систем, и т.п. Системы обеспечивающие совместимость различных компонентов называются интероперабельными системи.

Традиционные системы баз данных, используемые в информационных системах для сопровождения бизнес - процессов поддерживают большие объемы информации с помощью технологий оперативная обработка транзакций - OLTP. В OLTP-технологии обрабатывается детализированные данные, главные свойства данных здесь, их полнота и актуальность.

Для поддержки принятия решений нужны другие технологии. Необходимо объединять данные из различных источников (как из корпоративной информационной системы, так и из внешней среды), накапливать данные, делая их срезы во времени. Анализ таких данных позволяет оценивать состояние и динамику развития организации, делать обоснованные прогнозы и принимать обоснованные решения. Программные продукты, необходимые для обеспечения управленческих решений, должны обеспечивать хранение больших объемов данных, эффективный доступ к ним, а так же располагать развитыми средствами анализа данных и представления результатов в удобной для специалистов и руководства форме. Информационная технология, которая предоставляет руководителям различного уровня возможность получения необходимой информации для принятия управленческих, финансовых и кадровых решений называется OLAP (On-Line Analytical Processing- оперативной аналитической обработкой) -технологией.

OLAP -технологии базируются на технологиях хранилищ данных (Data warehouses). Хранилище данных обеспечивает накопление с течением времени данные для содействия в принятии решений. Хранилище это данных репозиторий (склад) информации содержащий объединенные, проверенные данные, отражающие работа организации за длительный период. Объемы данных в хранилищах данных в несколько раз превосходят объемы данных в OLTP-системах.

Хранилища данных отличаются от баз данных или систем оперативной обработки транзакций (OLTP-систем) своим назначением и устройством:

хранилище содержит данные, позволяющие проводить анализ деловых операций;

хранилища обычно представляют собой системы, доступные только для чтения;

в хранилищах же накапливаются данные, не меняющиеся со временем и избавленные от ошибок.

Из-за большого объема данных в хранилищах одной из основных проблем создания хранилищ является обеспечение высокой производительности обработки запросов. Запросы в хранилище отличаются высоким уровнем сложности.

Создание хранилищ данных - трудоемкий и длительный процесс. Наряду с хранилищами данных существуют и часто используются компаниями витрины данных (Data Mart), называемые также киосками данных. Такие системы создаются для отдельных подразделений компаний или для обеспечения отдельных видов деятельности. Объемы данных и требования к вычислительным ресурсам в витринах данных существенно меньше по сравнению с хранилищами. Витрины данных могут строиться как независимо, так и на основе хранилищ данных компании. Хранилища данных имеют двухуровневую или трехуровневую архитектуру. В двухуровневых хранилищах на верхнем уровне поддерживается объединенная информация. На нижнем уровне - различные источники баз данных. В трехуровневой архитектуре предусматривается поддержка витрин данных для отдельных подразделений компании над ее единым хранилищем.

Транзакция

Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чтения, удаления, вставки, модификации) такая, что либо результаты всех операторов, входящих в транзакцию, отображаются в БД, либо воздействие всех этих операторов полностью отсутствует. Лозунг транзакции - «Все или ничего». Поддержание механизма транзакций - показатель уровня развитости СУБД. Корректный механизм поддержания транзакций одновременно является основой обеспечения целостности баз данных.

Удаленный доступ - доступ к базе данных через модемную связь.

Распределенная обработка.

В современном бизнесе очень часто возникает необходимость предоставить доступ к одним и тем же данным группам пользователей, территориально удаленным друг от друга. В качестве примера можно привести банк, имеющий несколько отделений. Эти отделения могут находиться в разных городах, странах или даже на разных континентах, тем не менее необходимо организовать обработку финансовых транзакций (перемещение денег по счетам) между отделениями. Результаты финансовых операций должны быть видны одновременно во всех отделениях.

Существуют два подхода к организации обработки распределенных данных.

технология распределенной базы данных. Такая база включает фрагменты данных, расположенные на различных узлах сети. С точки зрения пользователей она выглядит так, как будто все данные хранятся в одном месте. Естественно, такая схема предъявляет жесткие требования к производительности и надежности каналов связи.

технология тиражирования. В этом случае в каждом узле сети дублируются данные всех компьютеров. При этом передаются только операции изменения данных, а не сами данные. Передача может быть асинхронной (неодновременной для разных узлов), данные располагаются там, где обрабатываются.

Использование технологии тиражирования позволяет снизить требования к пропускной способности каналов связи. При выходе из строя линии связи какого-либо компьютера, пользователи других узлов могут продолжать работу. Однако при этом допускается неодинаковое состояние базы данных для различных пользователей в один и тот же момент времени. Следовательно, невозможно исключить конфликты между двумя копиями одной и той же записи.

В основе распределенной обработки лежит запрос к собственной локальной БД или удаленной (БД сервера). Запрос - формализованное задание на поиск и обработку информации. Удаленный запрос - единичный запрос к одному серверу. Несколько удаленных запросов к одному серверу объединяются в удаленную транзакцию. Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными серверами, то транзакция называется распределенной.

Распределенная база данных и распределенная обработка не синонимы. Распределенная БД размещается на нескольких серверах, работа с ней, для получения доступа к удаленным данным, требует использования сетевой СУБД. При распределенной обработке один запрос транзакции обрабатывается одним сервером. Распределенная СУБД позволяет обрабатывать один запрос несколькими БД. Такой запрос называется распределенным.

Технология клиент-сервер.

Как правило, компьютеры и программы, входящие в состав информационной системы, не являются равноправными. Некоторые из них владеют ресурсами (файловая система, процессор, принтер, база данных и т.д.), другие имеют возможность обращаться к этим ресурсам. Компьютер (или программу), управляющий ресурсом, называют сервером этого ресурса (файл-сервер, сервер базы данных, вычислительный сервер...). Клиент и сервер какого-либо ресурса могут находится, как в рамках одной вычислительной системы, так и на различных компьютерах, связанных сетью.

Существует два подхода к организации коллективного доступа к базам данных. 1 - файл-сервер и 2 - СУБД-сервер, сервер баз данных, клиент-сервер.

При первом подходе файлы баз данных располагаются на файл-серверах, и все рабочие станции получают к ним доступ. При работе нескольких программ, эти программы должны блокировать записи с которыми они работают от параллельного чтения и изменения другой программой. Однако если применяется однопользовательская версия СУБД, нормальной блокировки не будет. Поэтому при установке СУБД в

сеть необходимо убедится, что устанавливаемая версия сетевая что предназначена для работы именно с теми сетевыми средства, которые будут использованы.

Мощность сетевых СУБД, основанных на файл-сервере в настоящее недостаточна. При большом количестве обрабатываемой информации производительность сети падает, нарушается безопасность и целостность данных.

С точки зрения обработки информации все ЭВМ объединенные в сеть делятся на основные и вспомогательные. Основные это абонентские ЭВМ (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы. Вспомогательные ЭВМ серверы. Клиент - приложение, посылающее запрос к серверу. Такая и технология называется клиент - сервер. Основная идея технологии клиент-сервер заключается в том, что мощный сервер передает на рабочие станции не файлы, логически необходимую порцию информации, т.е. отвечает на запрос. Таким образом уменьшается объем передаваемой по сети информации (трафик сети).

В зависимости от расположения СУБД различают локальные и распределённые СУБД. Все части локальной СУБД размещаются на компьютере пользователя базы данных. Если к одной локальной СУБД обращаются несколько пользователей одновременно, каждый пользовательский компьютер должен иметь свою копию локальной СУБД. В отличие от этого, значительная часть программно-аппаратных средств распределённой СУБД централизована и находится на одном, достаточно мощном компьютере (сервере), в то время, как компьютеры пользователей несут относительно небольшую часть СУБД, которая называется клиентом. Локальные СУБД могут работать в сети, но могут и не использовать её, в то время как распределённые СУБД обязательно работают в компьютерной сети. Заметим, местонахождение баз данных никак не влияет на специфику СУБД: в локальных СУБД сама БД может располагаться как на компьютере пользователя, так и на удаленном сетевом компьютере. Безусловным достоинством клиент-серверных систем является возможность централизованного управления доступом к БД. В таких системах база данных в значительной мере защищена как от случайных, так и от намеренных искажений, в них проще реализовать целостность и непротиворечивость данных.

Размещено на Allbest.ru

...