СУБД как средство автоматизации

Содержание:

1. Задание……………………………………………………………………………....2
2. Содержание……………………………………………………………………..…...3
3. Введение……………………………………………………………………………..4
4. Теоретические аспекты СУБД……………………………………………………..5
5. Функциональные возможности СУБД…………………………………………...10
6. BMC Remedy Action Request System (AR System)………………………………12
7. Сведения о компании ООО «Каскад 24»………………………………………...24
8. Конструкторская часть……………………………………………………………26
9. Проектирование БД в среде Microsoft Access……………………………………39
10. Применение Microsoft Access в БД «Техническая поддержка»………………..42
11. Заключение…………………………………………………………………………68
12. Список литературы………………………………………………………………...69

Введение.

   Развитие средств  вычислительной техники обеспечило  для создания и широкого использования систем обработки данных разнообразного назначения. Разрабатываются информационные системы для обслуживания различных систем деятельности, систем управления хозяйственными и техническими объектами, модельные комплексы для научных исследований, системы автоматизации проектирования и производства, всевозможные тренажеры и обучающие системы. Одной из важных предпосылок создания таких систем стала возможность оснащения их «памятью» для накопления, хранения и систематизация больших объемов данных. Другой существенной предпосылкой нужно признать разработку подходов, а также создание программных и технических средств конструирования систем, предназначенных для коллективного пользования. В этой связи потребовалось разработать специальные методы и механизмы управления такого рода совместно используемыми ресурсами данных, которые стали называться базами данных. Исследования и разработки, связанные с проектированием, созданием и эксплуатации баз данных, а также необходимых для этих целей языковых и программных инструментальных средств привели к появлению самостоятельной ветви информатики, получившей название системы управления данными.

   Такие программные  комплексы выполняют довольно  сложный набор функций, связанный с централизованными управлениями, данными в базе данных интерфейсах всей совокупности ее пользователей. По существу, система управления базами данных служит посредником между пользователями и базой данных.

1. Теоретические аспекты СУБД.

   1. Основные понятия БД.

   Всякая прикладная  программа является отображением  какой - то части реального мира и поэтому содержит его формализованное описание в виде данных.  Крупные массивы данных размещают, как правило, отдельно от исполняемого программы, и организуют в виде Базы данных. Начиная с 60-х годов для работы с данными, стали использовать особые программные комплексы, называемые системами управления базами данных (СУБД). Системы управления базами данных отвечают за:

     * физическое  размещение данных и их описаний;

     * поиск данных;

     * поддержание  баз данных в актуальном состоянии;

     * защиту данных  от некорректных обновлений и  несанкционированного доступа;

обслуживание одновременных  запросов к данным от нескольких пользователей (прикладных программ).

   2. Модели данных.

   Хранимые в базе  данных имеют определенную логическую  структуру, то есть, представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД. К числу важнейших относятся следующие модели данных:

     * иерархическая;

     * сетевая;

     * реляционная;

     * объектно - ориентированная;

   В иерархической  модели данные представляются  в виде древовидной (иерархической) структуры. Она удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией и громоздка для информации со сложными логическими связями.

   Сетевая модель  означает представление данных  в виде произвольного графа. Достоинством сетевой и иерархической моделей данных является возможность их эффективной реализации показателей затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость cхемы БД, построенной на ее основе.

   Реляционная модель  данных (РМД) название получила  от английского термина Relation - отношение. Модель данных описывает некоторый набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные СУБД и управляемые ими БД, если они основываются на этой модели.

   Объектно-ориентировочная  модель данных - это когда в  базе хранятся не только данные, но и методы их обработки в виде программного кода. Это перспективное направление, пока также не получившее активного распространения из-за сложности создания и применения подобных СУБД.

   База данных - это  совокупность записей различного  типа, содержащая перекрестные ссылки.

   Файл - это совокупность  записей одного типа, в котором  перекрестные ссылки отсутствуют.

   Более того, в определении  нет упоминания о компьютерной  архитектуре. Дело в том, что, хотя в большинстве случаев БД действительно представляет собой один или (чаще) несколько файлов, физическая их организация существенно отличается от логической. Таблицы могут храниться как в отдельных файлах, так и все вместе. И, наоборот, для хранения одной таблицы иногда используются несколько файлов. Для поддержки перекрестных ссылок и быстрого поиска обычно выделяются дополнительные специальные файлы.

   Поэтому при работе  с базами данных обычно применяются  понятия более высокого огического уровня: запись и таблица, без углубления в подробности их физической структуры.

   Таким образом,  сама по себе база данных - это  только набор таблиц с перекрестными ссылками. Чтобы универсальным способом извлекать из нее группы записей, обрабатывать их, изменять и удалять, требуются специальные программы, называются СУБД.

   По характеру использования  СУБД делят на персональные (СУБДП)  и многопользовательские (СУБДМ). СУБДП представляет собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД.

   Персональные СУБД  обеспечивают возможность создания  персональных БД и недорогих  приложений, работающих с ними, и  при необходимости создания приложений, работающих с сервером БД.

   Для обработки  команд пользователя или операторов  программ в СУБДП используются  интерпретаторы команд (операторов) и компиляторы. С помощью компиляторов  в ряде СУБДП можно получать  исполняемые автономно приложения -ехе- программы.

   Обеспечение целостности  БД-необходимое условие успешного  функционирования БД. Целостность  БД-свойство БД, означающее, что база  данных содержит полную и непротиворечивую  информацию, Для обеспечения целостности  БД накладывают ограничения целостности  в виде некоторых условий, которым  должны удовлетворять хранимые  в базе данные. Примером таких  условий может служить ограничение  диапазонов возможных значений  атрибутов объектов, сведения о  которых хранятся в БД, или  отсутствие повторяющихся записей  в таблицах реляционных БД.

   Обеспечение безопасности  достигается СУБД шифрованием  прикладных программ, данных, защиты  паролем, поддержкой уровней доступа  к базе данных, к отдельной  таблице.

   Расширение возможностей  пользователя СУБДП достигается  за счет подключения систем  распространения Си или Ассемблера.

   Поддержка функционирования  в сети обеспечивается:

     * средствами  управления доступом пользователей  к совместно используемым

       данным, т.е. средствами блокировки файлов (таблиц), записей, полей,

       которые  в разной степени реализованы  в разных СУБДП;

     * средствами  механизма транзакций, обеспечивающими  целостность БД при

       функционировании  в сети.

   Теперь рассмотрим  функции СУБД немного подробнее:

   3. Определение данных.

   СУБД должна допускать  определения данных (внешние схемы,  концептуальную

   схему, внутреннюю  схему, а также все связанные  отображения) в исходной

   форме и преобразовывать  эти определения в форму соответствующих  объектов.

   Иначе говоря, СУБД  должна включать в себя компонент  языкового процессора

   для различных  языков определений данных. СУБД  должно также «понимать»

   синтаксис языка  определений данных.

   4. Обработка данных.

   СУБД должна уметь  обрабатывать запросы пользователя  на выборку, изменение

   или удаление существующих  данных в базе данных или  на добавление новых

   данных в базу  данных. Другими словами, СУБД  должна включать в себя

   компонент процессора  языка обработки данных.

   5. Запросы языка обработки данных бывают «планируемые» и «не планируемые».

1. Планируемый запрос-это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. Администратор базы данных, возможно, должен настроить физический проект БД таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов.

2. Не планируемый запрос-это, наоборот, специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена заранее. Физический проект БД может подходить, а может и не подходить для рассматриваемого специального запроса. В общем, получение возможной наибольшей производительности для не планируемых запросов представляет собой одну из проблем СУБД. (Подробнее эта проблема будет обсуждаться в следующих частях книги.)

6. Безопасность и целостность данных.

   СУБД должна контролировать  пользовательские запросы и пресекать  попытки нарушения правил безопасности  и целостности, определенные АБД.

   Восстановление данных  и дублирование.

   СУБД или другой  связанный с ней программный  компонент, обычно называемый  администратором транзакций, должны  осуществлять необходимый контроль  над восстановлением данных и дублированием. Подробности использования этих функций системы приводятся далее в этой книге.

7. Словарь данных.

   СУБД должна обеспечить  функцию словаря данных. Сам словарь  данных можно по праву считать  БД (но не пользовательской, а  системой). Словарь «содержит данные  о данных» (иногда называемые  метаданными), т.е. определения других  объектов системы, а не просто  «сырые данные». В частности,  исходная и объектная формы  различных схем (внешних, концептуальных  и т.д.) и отображений будут  сохранены в словаре. Расширенный  словарь будет включать также  перекрестные ссылки, показывающие, например, какие из программ какую  часть БД используют, какие отчеты  требуются тем или иным пользователям,  какие терминалы подключены к  системе и т.д. Словарь может  быть (а на самом деле даже  должен быть) интегрирован в определяемую  им БД, а значит, должен содержать  описание самого себя. Конечно,  должно быть возможность обращения  к словарю, как и к другой  БД, например, для того узнать, какие  программы и/или пользователи  будут затронуты при предполагаемом  внесении изменения в систему. (Дальнейшее обсуждение этого  вопроса приводится в следующих   главах книги.)

8.  Производительность.

   Очевидно, что СУБД  должна выполнять все указанные  функции с максимально возможной  эффективностью.

   Подводя итог сказанному, можно сделать вывод, что в  целом назначением СУБД является  предоставление пользовательского  интерфейса с БД. Пользовательский  интерфейс может быть определен  как граница в системе, ниже  которой все невидимо для пользователя. Следовательно, по определению  пользовательский интерфейс находится  на внешнем уровне. Тем не менее,  иногда встречаются случаи, когда  внешнее представление вряд ли  значительно отличается от относящейся,  по мере в современных коммерческих  продуктах.

   В заключении вкратце  сопоставим описанную СУБД с  системой файлами (или с управлением  файлами). В своей основе система  управления файлами является  компонентом общей системы, которая управляет хранимыми файлами; проще говоря, она «ближе к диску», чем СУБД. Таким образом, пользователь системы управления файлами может создавать и уничтожать хранимые файлы, а также выполнять простые операции выборки и обновления хранимых записей в таких файлах. Однако, в отличие от СУБД, системы управления файлами имеют некоторые недостатки.

2. Функциональные возможности СУБД.

   Управляющим компонентом  многих СУБД является ядро, выполняющее  следующие функции:

     * управление  данными во внешней памяти;

     * управление  буферами оперативной памяти (рабочими  областями, в которые

       осуществляется  подкачка данных из базы для  повышения скорости работы);

     * управление  транзакциями.

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти.

   Эта функция включает  обеспечение необходимых структур  внешней памяти, как для хранения  данных, непосредственно входящие  в базу данных так и для  служебных целей. Например, для  убыстрения доступа к данным  в некоторых случаях (обычно  для этого используется индекс).

   В некоторых реализациях  СУБД активно используется возможность  существующих файловых систем. В  других работа производится вплоть  до уровня устройств внешней  памяти. Но подчеркнем, что в развитых  СУБД пользователь в любом  случае не обязан знать использование  СУБД файловую систему и если  использует, то, как организованные  файлы. В частности СУБД поддерживает  собственную систему и наименование  объектов баз данных.

2. Управление буторами оперативной памяти.

   СУБД обычно работает  с БД, по крайней мере, этот  размер обычно существует, больше  доступен объему оперативной  памяти. Что если при обращении  к любому элементу данных будет  производиться объем с внешней  памятью, то вся система будет  работать со скоростью устройства  внешней памяти. Практическим единственным  способом реально увеличение  этой скорости является буферизация  данных в оперативной памяти. При этом даже если операционная  система производит общесистемную  буферизацию. Этого не достаточно  для цели СУБД, которая располагает  гораздо больше информации о  полезности буферизации, т.е. той  или иной части БД. Поэтому  в развитых СУБД поддерживается  собственный набор буферов оперативной  памяти, собственной дисциплины  замены буферов. Заметим, что  существуют отдельные направления  СУБД, которые ориентированно, но  постоянно присутствуют в оперативной  памяти БД. Это направление основывается  на предположение, что на столько  велик, что позволит, не беспокоится  о буферизации. (Пака эта работа  находится в стадии развития).

3. Управление транзакциями.

   Транзакция - это последовательность  операций над БД, рассматриваемая  СУБД как единое целое. При  выполнении транзакция может  быть либо успешно завершена, и СУБД зафиксирует произведенные изменения во внешней памяти, либо, например, при сбое в аппаратной части ПК, ни одного из изменений не отразится в БД. Понятие транзакция необходимо для поддержания логической целостности БД. Таким образом, поддержание механизма транзакции является обязательным условием даже однопользовательских СУБД. (Если такая система

   заслуживает СУБД). Но понятие транзакция гораздо  более важно много пользователь  СУБД, то свойство, то каждая транзакция  начинается при целостном состоянии  БД и оставляет это состояние  целостное после своего завершения, делает очень удобным, использование  понятие транзакция как единицы  активности пользователя по отношению  БД. При соответствующем

   управлении управляющимися  транзакциями со стороны СУБД  каждым использованием может  в принципе ощущать себя единственным  пользователем СУБД. Управление  транзакции многопользовательской  СУБД связаны важные понятия  сериализация транзакции и сериального  плана выполнения смеси транзакции. Под стерилизацией выполнении  параллельно сериализация понимают  такой порядок планирования их  работ при которой суммарный  эффект смеси транзакции эквивалентен  эффекту их некоторого последовательного управления. Сериальный план выполнения смеси транзакции это такой план, который приводит к сериализация транзакции. Что если удается добиться действительного сериального выполнения смеси транзакции, то для каждого пользователя по инициативе, которой образованна транзакция присутствие других транзакций будет незаметно (если не считать некоторого замедления работы по сравнению с одно пользованием режимом). Существует несколько базовых алгоритмов сериализация транзакции. Централизованных СУБД наиболее распространены алгоритмы, основанные на синхронизации захвата объектов БД. При использовании любого алгоритма возможная ситуация конфликта между двумя или более транзакциями по доступу объекта БД. В этом случае для поддержания сериализация необходимы, выполнять откат одной ли более транзакции. Это один из случаев, когда пользователь многопользовательской СУБД может реально (и достаточно неприятно) ощутить присутствие в системе транзакции других пользователей.

3. BMC Remedy Action Request System (AR System)

Каждая компания независимо оттого производит она велосипеды или  предоставляет телекоммуникационные услуги во всем мире, имеет деловые потребности и бизнес процессы Система. BMC Remedy Action Request System (AR System) позволяет автоматизировать эти бизнес процессы не требуя изучения языка программирования - или сложных средств разработки.

1. Общие сведения о системе AR System

AR System   является профессиональной  средой разработки которая: 

• использует оптимальные методы библиотеки IT Infrastructure Library  (ITIL );
• обеспечивает основу для внедрения решений управления бизнес услугами; 

Приложения, созданные с  помощью  ,         AR System,   могут автоматически  отслеживать любые элементы важные для процессов предприятия. Компании используют, приложения   AR System,   чтобы отслеживать такую разнообразную  информацию как, биржевые котировки, данные о прибыли складские запасы запасные детали, а так же, сведения о выполнении заказов. Одна из наиболее распространенных сфер применения   AR System —   автоматизация внутренней службы поддержки.

2. Адаптируемость системы AR System

AR System   позволяет достичь  равновесия между жестко запрограммированными приложениями, которые обычно не предоставляют гибкости и наборами, инструментов для разработки для использования которых часто требуется, обширные технические знания и время. AR System   предоставляет платформу, которая позволяет изменять готовые приложения               BMC и создавать собственные приложения в соответствии с уникальными потребностями предприятия, не требуя, опыта в программировании.

Рис . 1:  Адаптируемость системы AR System

3. Архитектура системы      AR System

Система   AR System   основана на многоуровневой архитектуре  типа «клиент-сервер». 

• Уровень клиента — содержит клиенты      AR System.   Большинство клиентов      предоставляют информацию пользователям приложения и получают их ввод, а                      остальныеклиентыявляютсясредствамидлямиграциииразработкиприложений
• Средний уровень — содержит компоненты и дополнительные службы, которые

работают на веб-сервере и дают пользователям возможность просматривать       приложения в Интернете.

• Уровень сервера — содержит сервер      AR System ,      который управляет рабочими         процессами и доступом к базам данных и другим источникам информации на                      уровне данных. Этот уровень также содержит серверные приложения такие как.                        

сервер утверждения механизм электронной почты сервер Flashboards, а также  

серверы плагинов содержащие дополнительные модули, C   Sun Java. 

• Уровень данных        —   содержит серверы баз данных и другие источники данных, к           которым можно получить доступ с помощью сервера AR System.   Сервер базы    данных выступает в качестве хранилища данных и механизма их извлечения 

Рис. 2: Архитектура системы AR System

4. Компоненты приложения

Приложения, созданные с  помощью, BMC Remedy Developer Studio, являются полностью настраиваемыми и расширяемыми Можно добавлять собственные поля. Объекты и шаблоны в любое приложение созданное самостоятельно приобретенное у BMC или у сторонних поставщиков. AR System предоставляет обширные возможности для разработки и модификации приложений, созданных для Интернета, и среды Windows.

• Форма — главным компонентом приложения AR System, с которым взаимодействуют пользователи является форма Каждая форма состоит из полей. Поле может быть единицей информации такой как фамилия сотрудника или визуальным элементом таким как линия или окно Можно создавать различные наборы полей или представления для форм в соответствии с функциями пользователей Когда пользователь заполняет поля и сохраняет данные система.                   создает     запрос     для отслеживания Применительно к базе данных каждый запрос это запись.

Связанные формы можно  объединить в приложение Например приложение отдела кадров может включать в себя формы для ввода основных данных о сотруднике сведений о пособиях по болезни и информации о зарплате. Приложение можно разворачивать на нескольких серверах чтобы сделать его доступным для сотрудников в разных месторасположениях Также можно разместить приложение в Интернете чтобы доступ к нему можно было получить,                с помощью любого обозревателя на любой платформе.

Рис. 3: Приложение консоли в обозревателе

• Меню   —   это списки которые создаются для того чтобы помочь пользователю,           вводить информацию в поля формы Меню может содержать все возможные.               

значения для поля, а  может содержать несколько возможных  вариантов и,                   

предоставлять возможность  вводить текст, не включенный в меню Можно,   

разработать динамические меню, которые изменяют свое содержание на основе,                 

данных уже введенных  в форму.   

• Рабочий процесс — в то время как формы обеспечивают механизм для             организации ввода данных, а меню содержат варианты для ввода в определенные,                      поля дополнительные компоненты включая активные ссылки фильтры и, эскалации обрабатывают данные для автоматизации бизнес процессов или, рабочего процесса. Все три компонента запускают действия в ответ на определенные вами условия выполнения. В AR System под рабочим процессом, как правило подразумеваются операции запускаемые этими компонентами. Однако   AR System   также предполагает более широкое понимание рабочего процесса который включает процессы обеспечивающие работу организации.

• Активная ссылка — действие или группа действий выполняемых в клиенте. Активные ссылки запускаются действиями пользователя в форме. Они могут использоваться для выполнения различных задач таких как предоставление, быстрых ответов во время ввода данных и автозаполнение полей Например активная ссылка может проверить значение введенное в поле, «ID  сотрудника» запроса и потом получить информацию из вспомогательной формы «Сотрудники» для заполнения остальных полей запроса таких как «Имя» инициатора запроса «Департамент» и «Номер телефона» что значительно сокращает время необходимое для заполнения формы персоналом службы поддержки.

Мастер активных ссылок — это группа активных ссылок. Так как мастера активных ссылок работают в клиенте они могут способствовать обучению помогая пользователям выполнять шаги необходимые для заполнения одной или нескольких форм при выполнении определенной задачи Например когда сотрудник нажимает кнопку Запросить визитные карточки в форме отдела кадров мастер активных ссылок может открыть форму визитных карточек а затем последовательно отображать инструкции по вводу данных для каждого поля пока запрос не будет оформлен и готов к отправке Мастера активных ссылок можно также использовать в качестве подпрограмм для выполнения стандартных задач.

• Фильтр — это действие или группа действий, которые выполняются на сервере, AR System. Фильтры используются  для применения бизнес-правил, а также для обеспечения целостности системы и данных. По мере того как сервер обрабатывает запрос фильтры связанные с этой формой и действием оценивают данные запроса Например можно проверить значения в заполненной форме используя фильтр для их сравнения с бизнес правилами и если запрос нарушает какие либо из этих правил будет выведена ошибка.

Мастер фильтра — это группа фильтров, которые можно использовать в качестве подпрограмм в рабочем процессе. Поскольку мастера фильтров выполняются на сервере они не могут использоваться подобно мастерам активных ссылок для направления пользователей при заполнении формы.

• Эскалация   —   действие или группа действий выполняемых на сервере в указанное время или через заданные интервалы времени. По существу, эскалация — это автоматизированный процесс выполняемый по расписанию который в указанное осуществляет поиск запросов соответствующих определенным критериям и предпринимает действия в соответствии с результатами этого поиска. Например эскалация может запустить AR System чтобы уведомить более высокий уровень управления если проблема не назначена том или иному техническому сотруднику в течение часа после отправки соответствующего запроса.

5. Как компоненты приложений работают вместе     

1. Активная ссылка ищет форму «Сотрудник» чтобы получить имя конфигурацию и местоположение, связанное с этим номером телефона.
2. После того как Петрова заканчивает ввод данных и отправляет форму фильтры запускают внешнюю пейджинговую систему интегрированную с AR System для уведомления Сидорова о том что принтер Петровой не работает.
3. Сидоров устраняет проблему.
4. Сидоров изменяет состояние запроса и фильтр уведомляет Петрову о том что ее проблема решена.

Рис. 4: Пример автоматизированного рабочего процесса

Если бы ситуация была помечена как критическая и никто не был бы назначен для                                        обработки запроса в течение  часа эскалация обеспечила бы оповещение всех требуемых сотрудников службы поддержки а фильтр отправил бы Петровой электронное сообщение о текущем  статусе ее запроса.

6. Формы  AR System

Форма     получает и отображает информацию. Например форма службы поддержки получает информацию необходимую для устранения неисправности в компьютере пользователя Форма заявки на закупку получает информацию необходимую для покупки единицы товара.

Каждая форма содержит поля.   Некоторые поля называемые полями данных получают информацию определенного типа такую как имя пользователя или подробное описание проблемы и имеет свой собственный набор правил о том кто может просматривать или изменять эту информацию. Некоторые поля содержат вложенные меню, которые помогают пользователям заполнять форму.

Рис. 5: Пример формы AR System

Каждая форма в приложении подобна шаблону. Когда пользователь открывает         форму для выполнения задачи, представленный шаблон помогает ему выполнить ее. Когда форма заполняется и отправляется в AR System система создает запрос также называемый записью когда речь идет о базе данных.

Пользователи могут создавать  изменять или искать запросы при  наличии соответствующих прав доступа. Кроме того пользователи могут создавать отчеты на базе запросов соответствующих критериям поиска.

Формы сохраняются в базе данных в виде таблиц. Каждое поле данных в форме                 соответствует столбцу таблицы. Запрос соответствует строке или записи в таблице.

Рис. 6: Форма с  точки зрения базы данных

Таблица 1: Типы форм AR System