База и банк данных
Министерство образования и науки Российской федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра прикладной информатики
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Новокузнецк 2012
Содержание
1 Базы и банки данных. Основные понятия, компоненты банка и базы данных. Модели организации базы данных…………………………………...3
1.1 Основные понятия и определения…………………………………….3
1.2 Компоненты банка данных……………………………………………6
1.3 Компоненты базы данных……………………………………………..7
1.4 Модели организации баз данных…………………………………….7
1.4.1 Иерархическая модель………………………………………………7
1.4.2 Иерархические структуры данных…………………………………8
1.4.3 Сетевая модель……………………………………………………….8
1.4.4 Сетевые структуры данных………………………………………….8
1.4.5 Реляционная модель базы данных…………………………………9
2 Глобальная сеть Internet. Провайдеры. Виды подключений. Предоставляемые услуги. Программы для работы в сети Internet…………11
2.1 Провайдеры……………………………………………………
2.2 Виды подключений…………………………………………………
2.3 Основные услуги………………………………………………………13
2.4 Программы для работы в сети Internet……………………………....13
Список использованной литературы…………………………………...16
1 Базы и банки данных. Основные понятия, компоненты банка и базы данных. Модели организации базы данных
1.1 Основные понятия и определения
Любая задача обработки информации и принятия решений может быть представлена в виде схемы, показанной на Рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема решения задач обработки информации и принятия решений: x-штрих, y-штрих - входная и выходная информация; f - внутреннее операторное описание
Данные связаны с конкретной задачей (технология массивов) - упорядочение по использованию. Вместе с тем алгоритмы более подвижны (могут чаще меняться), чем данные. Это вызывает необходимость переупорядочения данных, которые к тому же могут повторяться в различных задачах.
В связи с этим предложена другая, широко используемая технология баз данных, представляющая собой упорядочение по хранению.
Под базой данных (БД) понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Целью создания баз данных, как разновидности информационной технологии и формы хранения данных, является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в ЭВМ; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое ее использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя).
Наряду с понятием «база данных» существует термин «банк данных», который имеет две трактовки.
В настоящее время данные обрабатываются децентрализованно (на рабочих местах) с помощью персональных компьютеров (ПК). Первоначально же использовалась централизованная обработка на больших ЭВМ. В силу централизации базу данных называли банком данных и потому часто не делают различия между базами и банками данных.
Банк данных - база данных и система управления ею (СУБД). СУБД (например, FoxPro) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц.
Как отмечалось, БД в простейшем случае представляется в виде системы двумерных таблиц, для которых введем следующие термины.
Файл - информация, хранимая на электронном носителе после завершения отдельных заданий и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое.
Поле - столбец файлового документа (таблицы). Имя поля часто называют атрибутом.
Домен - совокупность значений поля.
Универсум - совокупность значений всех полей.
Запись - строка документа. Это пользовательское представление называют также логической записью.
Запись физическая (совокупность данных записываемых/считываемых одним блоком) характеризует расположение данных в физической памяти ПК.
Хранимая запись - совокупность связанных элементов данных, соответствующая одной или нескольким логическим записям и содержащая все необходимые служебные данные.
Ключ - поле с уникальными (неповторяющимися) записями, используемое для определения места расположения записи. Ключ может состоять из совокупности полей (составной ключ), называемых суперключом.
Выделенный ключ - ключ, явно перечисленный вместе с реляционной схемой. В противном случае говорят о неявном ключе. Вводят и такие понятия, как возможный ключ (ключ-кандидат), если любой из нескольких наборов полей может быть принят за составной ключ. Один из выделенных ключей называют первичным. При работе с несколькими связанными таблицами говорят о родительском ключе главной таблицы и внешнем ключе подчиненной таблицы. Иногда ключ называют идентификатором - атрибутом, значения которого однозначно определяют экземпляры объекта предметной области.
Предметная область - отражение в БД совокупности и объектов реального мира с их связями, относящимися к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователя. Понятие «идентификатор» используется и в физической базе данных.
Указатель - идентификатор, который ведет к заданной записи из какой-то другой записи в базе данных. Приведем перечень используемых в дальнейшем терминов, детальное пояснение которых проводится в последующих разделах данной работы.
Администратор базы данных (АБД) - лицо, отвечающее за выработку требований к БД, ее проектирование, реализацию, эффективное использование и сопровождение.
Архитектура - разновидность (обобщение) структуры, в которой какой-либо элемент может быть заменен на другой элемент, характеристики входов и выходов которого идентичны первому элементу.
Внешняя схема - описание данных на концептуальном уровне.
Внутренняя схема - описание данных на физическом уровне.
Задание (работа) - программа или совокупность программ и преобразуемые этими программами данные.
Индекс - совокупность указателей, содержащих информацию о местоположении записи.
Инфологическая модель предметной области - модель формализованного интерфейса между специалистами, владеющими содержательной стороной предметной области, и специалистами, осуществляющими проектирование базы данных.
КОДАСИЛ (CODASYL) - набор стандартов для сетевых БД.
Логический - определение, относящееся к представлению или описанию данных, не зависящему от запоминающей среды или вычислительной системы.
Метаданные - данные о данных, описание информационных ресурсов, их характеристик, местонахождения, способов использования и т.д.
Модель данных - средство абстракции, позволяющее видеть информационное содержание (обобщенную структуру), а не их конкретные значения.
Подсхема - описание логического представления пользователя данной группы.
Распределенная база данных (РБД) - единая БД, представленная в виде отдельных (возможно, избыточных и перекрывающихся) разделов на разных вычислительных средствах.
Семантика - часть языка, касающаяся указания смысла и действия текста, составленного в соответствии с синтаксическим правилами.
Схема данных - описание логической структуры данных, специфицированное на языке описания данных и обрабатываемое СУБД. Дело в том, что в общем случае поля таблицы (отношения) могут располагаться в произвольном порядке (семейство отношения). Для конкретного пользователя и в конкретной БД должен быть выбран и зафиксирован только один вариант порядка. Этот вариант называют схемой (пользователя).
Язык базы данных - общий термин, относящийся к классу языков, которые используются для определения и обращения к базам данных.
Язык описания данных (ЯОД) - предназначен для описания данных на концептуальном, логическом и физическом уровнях на основе соответствующих схем.
Язык запросов - высокоуровневый язык манипулирования данными, обеспечивающий взаимодействие пользователей с БД. Исходным элементом базы данных является таблица, структурными составляющими которой являются поле и запись. Возможно выделить две разновидности структуры таблиц: линейную и нелинейную. В линейной структуре поля располагаются последовательно друг за другом в произвольном порядке.
1.2 Компоненты банка данных
Основными особенностями банков данных являются многократное использование одной и той же информации для решения различных задач, независимость данных от прикладных программ.
Структуру банка данных можно представить в виде Рисунка 2:
Следовательно, банк данных состоит из следующих компонентов:
1. Базы данных – именованной совокупности данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.
2. Системы управления базами данных (СУБД) – комплекса программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.
3. Словаря (справочника) базы данных – информации о базе данных, используемой СУБД для доступа к хранимой в ней информации.
База данных обычно содержит информацию о некоторой конкретной части окружающего нас мира (обычно ее называют предметной областью). Физически база данных представляет собой один или несколько специальным образом организованных файлов, хранящихся во внешней памяти (например, на магнитных или оптических дисках). По возможности при создании и обновлении базы данных следует исключать дублирование хранящейся в ней информации.
1.3 Компоненты базы данных
СБД является сложной человеко-машинной системой, включающей различные взаимосвязанные и взаимозависимые компоненты (подсистемы):
Рисунок 3 – Компоненты БД
1.4 Модели организации баз данных
Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных»,по материалам которой написан данный раздел, определяются свыше 50 видов БД. Основные классификации приведены ниже.
1.4.1 Иерархическая модель
Типичным представителем (наиболее известным и распространенным) является Information Management System (IMS) фирмы IBM. Первая версия появилась в 1968 г. До сих пор поддерживается много баз данных, что создает существенные проблемы с переходом как на новую технологию БД, так и на новую технику.
1.4.2 Иерархические структуры данных
Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев; более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева.
Тип дерева состоит из одного "корневого" типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев (каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи.
Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода - сверху-вниз, слева-направо.
В IMS использовалась оригинальная и нестандартная терминология: "сегмент" вместо "запись", а под "записью БД" понималось все дерево сегментов.
1.4.3 Сетевая модель
Типичным представителем является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем. Архитектура системы основана на предложениях Data Base Task Group (DBTG) Комитета по языкам программирования Conference on Data Systems Languages (CODASYL), организации, ответственной за определение языка программирования Кобол. Отчет DBTG был опубликован в 1971г., а в 70-х годах появилось несколько систем, среди которых IDMS.
1.4.4 Сетевые структуры данных
Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.
Сетевая БД состоит из набора экземпляров каждого типа записи и набора экземпляров каждого типа связи.
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:
1. Каждый экземпляр типа P является предком только в одном экземпляре L;
2. Каждый экземпляр C является потомком не более, чем в одном экземпляре L.
На формирование типов связи не накладываются особые ограничения; возможны, например, следующие ситуации:
1. Тип записи потомка в одном типе связи L1 может быть типом записи предка в другом типе связи L2 (как в иерархии).
2. Данный тип записи P может быть типом записи предка в любом числе типов связи.
3. Данный тип записи P может быть типом записи потомка в любом числе типов связи.
4. Может существовать любое число типов связи с одним и тем же типом записи предка и одним и тем же типом записи потомка; и если L1 и L2 - два типа связи с одним и тем же типом записи предка P и одним и тем же типом записи потомка C, то правила, по которым образуется родство, в разных связях могут различаться.
5. Типы записи X и Y могут быть предком и потомком в одной связи и потомком и предком - в другой.
6. Предок и потомок могут быть одного типа записи.
1.4.5 Реляционная модель базы данных
Реляционный подход является наиболее распространенным в настоящее время, хотя наряду с общепризнанными достоинствами обладает и рядом недостатков. К числу достоинств реляционного подхода можно отнести:
1. наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;
2. наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;
3. возможность ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.
Однако реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение. В то время, как основные теоретические результаты в этой области были получены еще в 70-х, и тогда же появились первые прототипы реляционных СУБД, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Однако отмеченные выше преимущества и постепенное накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80-х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД.
В настоящее время основным предметом критики реляционных СУБД является не их недостаточная эффективность, а следующие недостатки:
1. присущая этим системам некоторая ограниченность (прямое следствие простоты) при использовании в так называемых нетрадиционных областях (наиболее распространенными примерами являются системы автоматизации проектирования), в которых требуются предельно сложные структуры данных.
2. невозможность адекватного отражения семантики предметной области. Другими словами, возможности представления знаний о семантической специфике предметной области в реляционных системах очень ограничены. Современные исследования в области постреляционных систем главным образом посвящены именно устранению этих недостатков.
В реляционной модели рассматриваются три аспекта данных:
1. структура данных (объекты данных);
2. целостность данных;
3. обработка данных (операторы).
Так же к основным моделям баз данных относятся объектная и объектно-ориентированная, объектно-реляционная и функциональная базы данных.
2 Глобальная сеть Internet. Провайдеры. Виды подключений. Предоставляемые услуги. Программы для работы в сети Internet
Интерне́т (произносится [интэрнэ́т]; англ. Internet) — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web (WWW) и множества других систем (протоколов) передачи данных. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, в обиходе иногда употребляют сокращённое наименование Ине́т.
В настоящее время, когда слово «Интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.
В России День Интернета празднуется 30 сентября.
К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд. человек (около четверти населения Земли). Вместе с подключёнными к нему компьютерами, Интернет служит основой для развития информационного общества.
2.1 Провайдеры
Интернет-прова́йдер (иногда просто Провайдер, от англ. Internet Service Provider, ISP, букв. «поставщик Интернет-услуги») — организация, предоставляющая услуги доступа к сети Интернет и иные связанные с Интернетом услуги.
2.2 Виды подключений
Абонентские подключения к Интернету делятся на два основных класса: индивидуальные и коллективные. При индивидуальном подключении каждый абонент использует выделенный лично для него канал до точки присутствия провайдера, находящейся за пределами здания Рисунок 4а. Примером здесь могут служить выход в Интернет через обычный или DSL-модем, через спутник.
Рисунок 4 - Классификация подключений по массовости использования каналов
При коллективном подключении в здании прокладывается сеть совместного пользования, которая применяется не только для выхода в Интернет, но и для связи между соседями без использования Интернета (Рисунок 4б). К этому классу подключений относятся все домовые сети и доступ по телевизионному кабелю. Проще говоря, деление основывается на том, сколько проводов подходит к дому, и кто пострадает в случае неисправности одного провода — индивидуальный абонент или целый коллектив.
Подключения также делятся по удалённости абонента от точки присутствия провайдера (Рисунок 5).
Рисунок5 - Классификация подключений по удалённости от провайдера
В случае домашних сетей, точка присутствия располагается в том же доме, что и абонент, или по соседству. Для подключений DSL оборудование провайдера находится, как правило, на ближайшей телефонной станции. Классический доступ через модем подразумевает присутствие провайдера где-то в черте города. А при спутниковой связи виртуальный канал прокладывается на земную орбиту.
2.3 Основные услуги
Основными услугами, предоставляемыми провайдером являются:
- широкополосный доступ в Интернет - доступ в Интернет с большой скоростью, в противоположность коммутируемому доступу с использованием модема и телефонной сети общего пользования;
- коммутируемый доступ в Интернет - сервис, позволяющий компьютеру, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру (серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных;
- беспроводной доступ в Интернет - это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона;
- выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг);
- поддержка электронных почтовых ящиков или виртуального почтового сервера;
- размещение оборудования клиента на площадке провайдера (колокация);
- аренда выделенных и виртуальных серверов (VDS или VPS);
- резервирование данных.
2.4 Программы для работы в сети Internet
Браузер является основной программой для работы в Интернете.
MS Internet Explore MS Internet Explorer 6/7
Поскольку Ослик (IE) поставляется вместе с Windows, он становится первым браузером для множества пользователей. С подавляющим перевесом этот браузер держит первенство среди корпоративных клиентов, работающих под Windows.
Данный браузер давно отстал от конкурентов в области функционирования. Следует отметить, что относительным прорывом стал выпуск 7-й версии IE, поскольку до 6-й версии в браузер почти не вносилось серьезных изменений.
Итак, IE 7 характеризуется многовкладочной системой открытых веб-страниц (появившейся намного позже, чем у конкурентов, увы…), новой системой защиты, встроенным RSS-клиентом.
Особенность IE 7– страница не показывается на экране до полной её загрузки, что приводит к потере времени при медленном Интернете. Также уходит больше трафика. В браузере отсутствуют функции фильтрации рекламы и обеспечения безопасности, стандартизированные возможности подключения расширений.
С другой стороны, IE является стандартом для написания веб-страничек, принятым во всем мире. Это гарантирует, что любая страничка без проблем в нём отобразится.
Mozilla FireFox
Рисунок 6 - Браузер Mozilla FireFox
Браузер сочетает в себе обширные функциональные возможности (как и всё программы Mozilla) с простотой и удобством интерфейса. Любую дополнительную функцию возможно реализовать с помощью расширений. Вид программы полностью настраивается и разнообразится с помощью скинов.
Движок FireFox отображает страницы, не дожидаясь их полной загрузки, как это есть в Ослике. Это поможет сохранить время и деньги.
Браузер абсолютно неуязвим, так как большинство открытых уязвимостей в коде оперативно исправляются разработчиками, и «на лету» устанавливаются программой.
Главные преимущества программы – её расширяемость и надежность.
Opera 9.xx
Рисунок 7 - Браузер Opera 9.xx
Опера самый популярный браузер в РуНете. Программа снискала это звание многим: очень высокой скоростью загрузки страничек, малым расходом трафика, необычным, но очень удобным интерфейсом. И не в последнюю очередь – бесплатным статусом.
Изначально Opera – более функциональный клиент, чем IE и Mozilla FireFox. Последние версии Оперы всё больше напоминают «универсальный комбайн для работы в интернете» - появились встроенные клиент закачек, почтовый клиент, RSS-ридер, IRC-клиент.
- Базальная стимуляция
- Базальная тревога
- Базальные ядра
- Базальные ядра
- Базальные ядра
- База оподаткування
- Базарда етке ветеринариялық санитариялық сараптау жасау
- База данных в Интернете
- База данных Гостиница
- База данных для работников регистратуры поликлиники
- База данных и системы управления базами данных,распределение обработки информации
- База данных книжного магазина
- База данных о детях
- База-данных Птицефабрике
