Базы данных и системы управления ими. Классификация баз данных.

Введение

Разработка информационных систем предполагает необходимость работы со структурированными данными, возможности работы с которыми обеспечиваются посредством баз данных. Выбор того или иного решения для использования в качестве используемой платформы базы данных определяется спецификой решаемых задач, необходимостью обеспечения совместного доступа, требований к количеству транзакций, наличием инструментов по защите информации.


 
1. Классификация баз данных

Одними из важных особенностей компьютерной техники являются возможности по хранению и обработке больших объемов данных, при этом возможно накопление не только данных, представленных в текстовой и графической форме (рисунков, чертежей, фотографий, географических карт), но также и страниц формата HTML, файлов звукового формата и видеофайлов. Данные возможности реализуются с использованием баз данных.
База данных (БД) представляет собой совокупность данных, организация которых проводится согласно определенным правилам, которые предусматривают общие принципы при описании, хранении и манипулировании данными, относящимися к определенным предметным областями.
Данные представляют собой информацию, представленную в форме, пригодной для проведения обработки с помощью автоматических средствами при возможном участии человека.
Предметная область представляет собой однородную часть реального мира, представляющую интерес в рамках постановки задач проектирования.
Простейшими базами данных можно назвать телефонные справочники, расписания движения поездов, данные о сотрудниках предприятий, прайс-листы, алфавитные или предметные каталоги книг в библиотеке, словарь иностранных слов, ведомости экзаменационных оценок и др.
Главным достоинством электронных БД являются возможности быстрого поиска и отбора данных, а также возможность простой генерации (создания) отчетов по заданной форме. Например, по номерам зачетных книжек можно определить данные студентов.
Существует следующий принцип классификации пользователей баз данных: конечные пользователи (специалисты, проводящие ввод оперативных данных), программисты и системные аналитики (осуществляющие разработку процедур обработки данных, определение логической структуру баз данных) и администраторы, в полномочия которых входит обслуживание данных, резервное копирование, сжатие, индексация, управление пользовательскими учётными записями.
Указанный недостаток снят в сетевой БД, в которой (по крайней мере, теоретически) возможны связи «всех со всеми». Поскольку на практике это осуществить невозможно, приходится прибегать к некоторым ограничениям. Использование иерархической и сетевой БД ускоряет доступ к информации в базе данных. Каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы. По этой причине требуются значительные ресурсы как дисковой, так и оперативной памяти ЭВМ.
Информационные системы (ИС) представляют собой взаимосвязанную совокупность средств, методик и персонала, участвующего в процессе хранения, обработки и выдачи данных в процессе достижения поставленных целей.
Рассмотрим принятую в настоящее время классификацию информационных систем.
Классификация информационных систем производится по различным критериям. Проведем описание наиболее часто используемых способов классификации.
1.Классификация по масштабам
По масштабам информационные системы разделяются на следующие виды [4]:
 Одиночные ИС;
 Групповые ИС;
 Корпоративные ИС.

В групповых и корпоративных системах существенно возрастают требования к надежности функционирования и защиты данных. Обеспечение данных свойств производится путем поддержки целостности данных, ссылок и транзакций в СУБД
Реализация одиночных информационных системы, как правило, производится на автономных персональных компьютерах без использования сетевых технологий. Данная система может включать простые приложения, связанные общим информационным фондом, и предполагает работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Создание приложений подобного типа производится с использованием настольных или локальных систем управления базами данных (СУБД). Из локальных СУБД наиболее распространенными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access [2].
Многопользовательские информационные системы предполагают коллективное использование данных пользователями, входящими в рабочие группы и зачастую основываются на базе локальных вычислительных сетей. В процессе разработки данных приложений применяются специализированные серверы баз данных (SQL-серверы). В настоящее время разработано достаточно большое количество SQL-серверов на различных платформах, предполагающих как коммерческое использование, так и свобод¬ное распространение. Наиболее известными серверами баз данных в локальных сетях являются: Oracle, DB2, Qicrosoft SQL Server, InterBase, Sybase, Inforqix.
Использование корпоративных информационных систем производится в организациях, имеющих сложную филиальную структуру, что предполагает наличие механизмов поддержки территориально разнесенных узлов или сетей.
Данные информационные системы, как правило, имеют иерархическую структуру, включающую несколько уровней. Для данных систем характерно наличие клиент-серверной архитектуры, предполагающей специализацию серверов или же многоуровневую архитектуру. В процессе разработки таких систем могут применяться те же серверы баз данных, что и при разработке сетевых программных решений. При этом крупные информа¬ционные системы наиболее часто используют СУБД Oracle, DB2 и Мicrosoft SQL Server.
Рассмотрим классификацию ИС по сфере использования
По сфере использования информационные системы, как правило, обычно подразделяются на следующие категории [5]:
ИС обработки транзакций;
ИС принятия решений;
информационно-справочные системы;
системы на базе офисного ПО.
Системы обработки транзакций, в свою очередь, по временным затратам на обработку информации, подразделяются на пакетные ИС и оперативные ИС. Информационные системы организационного управления используют режим оперативности обработки данных – OLTP (OnLine Transaction Processing), что необходимо для обеспечения требований актуальности состояния предметной области в любой момент времени, а процесс пакетной обработки данных занимает весьма ограниченную часть. Системы OLTP работают с регулярным (возможно, интенсивным) потоком довольно простых транзакций, которые могут соответствовать работе с заказами, платежами, запросами и т.п. Необходимыми требованиями при функционировании систем подобного типа являются [38]:
Наличие высокой производительности при обработке транзакций;
Возможность гарантированной доставки информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникационным каналам.
Системы поддержки принятия решений –– являются специфическим типом систем, в которых с применением ряда запросов проведена реализация задач по отбору и анализу данных согласно различным условиям: динамика времени, местоположения и др.
Обширный класс информационно-справочных составляют гипертекстовые документы и мультимедиа-материалы. Большое развитие ИС указанного класса реализовано с помощью ресурсов сети Интернет.
Офисные информационные технологии могут использоваться, например, в сканировании и последующей обработке документов, системах делопроизводства, подготовки отчетности, а также презентационных материалов.

Заключение

В рамках данной работы проведен анализ основных принципов классификации баз данных. Показано, что использование структурированных данных позволяет обеспечивать скорость поиска, фильтрацию данных по критериям, задаваемым пользователями.
Также в базах данных реализуются возможности создания запросов с группировкой, позволяющих получать сводные показатели по хранимой информации без применения сложных средств программирования.