Базы данных как информационный ресурс

    Федеральное агентство по образованию

    Государственное образовательное учреждение высшего

    профессионального образования

    «Ярославский  государственный технический университет»

    Кафедра «Прикладной математики и вычислительной техники» 
 

                                                                            Работа защищена

           с оценкой__________

                                                                        Преподаватель

                                                                           _____ Т.П. Никитина

      «___»________2010 
 
 
 
 
 

    Базы  данных как информационный ресурс 

    Контрольная работа

    по  дисциплине “Информационные технологии в менеджменте”

    ЯГТУ  521500.62 к/р 
 
 
 
 
 
 

                                                                                 Работу выполнила

                   студентка гр. ДВТМ 49-в

                    ______Е.М. Округина

                    «___»___________2010 
 
 
 
 
 
 

    2010

    Содержание

Введение……………………………………………………………………………….3

1.   Основные положения…………………………………………………………4

2. Базы данных как информационный ресурс…………………………………..6

Заключение……………………………………………………………………….10

Список использованных источников…………………………………………..11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение

          Основные идеи современной информационной технологии базируются на концепции баз данных (БД). Согласно данной концепции основой информационной технологии являются данные, организованные в БД, адекватно отражающие реалии действительности в той или иной предметной области и обеспечивающие пользователя актуальной информацией в соответствующей предметной области. Например, информационная модель книжного фонда библиотеки, кадрового состава предприятия, законодательных актов в области уголовного права и так далее. Такую систему называют предметной областью базы данных и информационной системы, в которую она входит.

     Первые БД появились уже на заре 1-го поколения ЭВМ, представляя собой отдельные файлы данных или их простые совокупности. По мере увеличения объемов и структурной сложности хранимой информации, а также расширения круга потребителей информации определилась необходимость создания удобных и эффективных систем интеграции хранимых данных и управления ими. В конце 60-х годов это привело к созданию первых коммерческих систем управления базами данных (СУБД), поддерживающих организацию и ведение БД.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.Основные положения 

    База данных (БД) — организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования.

    БД, как правило, включает целый ряд файлов, но может состоять и из единственного файла. Данные, составляющие БД, отражают характеристики объектов и их отношений в соответствующей прикладной области. Каждый файл, входящий в БД, содержит определенное число записей (изменяемое в процессе функционирования БД), отражающих ту или иную сторону предметной области, на которую ориентирована БД. Как правило, файлы БД содержат большое число однотипных записей. Записи, в свою очередь, состоят из полей, представляющих определенные типы информации об объектах. Поле является наименьшей информационной единицей, непосредственно доступной в записи.

    Базы данных бывают фактографическими и документальными.

    В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Из приведенных выше примеров две первые БД скорее всего будут организованы как фактографические. В БД библиотеки о каждой книге хранятся библиографические сведения: год издания, автор, название и пр. Разумеется текст книги в ней содержаться не будет. В БД отдела кадров учреждения хранятся анкетные данные сотрудников: фамилия, имя, отчество; год и место рождения.

    Базы данных в третьем примере наверняка будут организованы как документальные и будут включать в себя тексты законов;

    Следовательно, документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.

    Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных.

    Сама по себе база данных не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД — это только «информационный склад». Обслуживание пользователя осуществляет информационная система.

    Информационная система — это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.

    Примерами информационных систем являются системы продажи билетов на пассажирские поезда и самолеты. WWW — это тоже пример глобальной информационной системы.

    Для хранения БД может использоваться как один компьютер, так и множество взаимосвязанных компьютеров.

    Если различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

    Информация в базах данных может быть организована по разному. Чаще всего используется табличный способ. Главное достоинство таблиц — в их понятности.

    В реляционных базах данных используются четыре основных типа полей: числовой, символьный, дата, логический.

    Базы  данных могут классифицироваться по отраслям, по видам деятельности, по направлениям и так далее. В этом случае они приобретают статус специализированных баз данных. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. Базы данных как информационный ресурс.

    Базы  данных – это современное средство хранения и обработки данных.

    Без и существования невозможно представить  эффективную работу ни одной организации.

    Все базы данных в зависимости от выполняемых ими функций делятся на системы оперативной обработки транзакций (OLTP-системы, Online Transaction Processing) и системы делового анализа / хранилища данных (OLAP-системы, Online Analysis Processing).

    Базы  данных делового анализа предназначены для нахождения зависимостей между данными (например, можно попытаться определить, как связан объем продаж товаров с характеристиками потенциальных покупателей), для проведения анализа "что если…". В результате анализа данной информации менеджерами, служащими планового отдела и отдела маркетинга, выявляются, например, резервы и факторы снижения себестоимости продукции, повышения производительности труда, улучшения использования основных оборотных фондов и т.д. Основные операция – это чтение строк, и затем их последующий анализ.

    В последнее время именно системы  OLAP позволяют значительно улучшить качество анализа баз данных. Особенно большое значение это имеет в бизнесе, где необходимо оперативно принимать решение о наиболее перспективных направлениях развития производства. Фундаментальное отличие системы OLAP от обычной базы данных заключается в следующем:

• система OLAP характеризуется статичностью данных, можно сказать, что база данных используется только для чтения, что позволяет более компактно располагать данные на страницах базы данных, увеличив плотность записи;
• для проведения эффективного анализа в системе OLAP обычно создается множество индексов, ускоряющих проведение анализа и выборки данных;
• система OLAP должна выполнять базовые операции численного и статистического анализа данных; кроме того, необходимо реализовать многомерное представление информации, что позволяет более наглядно представлять структуру данных;
• для более эффективного анализа данных должна поддерживаться возможность создания материализованных представлений, что позволяет резко увеличить производительность выполнения типичных запросов;
• система OLAP объединяет данные из множества источников (например, из разных баз данных, нередко расположенных на разных серверах с различной архитектурой SQL Server и Oracle) и предоставляет их пользователям в логически завершенной форме;
• система OLAP должна обеспечивать сохранность конфиденциальных данных, обеспечивая совместный доступ к информации множеству пользователей.

    Корпорация  Microsoft предлагает мощный инструмент для поддержки систем принятия решений - Microsoft Decision Support Services, являющийся полноценной реализацией системы OLAP. Microsoft DSS поставляется как отдельный компонент в составе SQL Server и реализован в виде отдельной службы операционной системы, оптимизирующей исполнение запросов, не изменяющих данные.

    OLAP играет ключевую роль при построении хранилищ данных. Использование MS DSS при создании баз данных позволяет реализовать базовые функции для широкого спектра приложений. Возможность построения больших распределенных баз данных, оперативный анализ их содержимого, интеграция множества источников данных с помощью технологии OLE DB делают привлекательным построение корпоративных баз данных и хранилищ на основе серверов SQL Server.

    Базы  данных оперативной обработки транзакций необходимы для ежедневного учета, например поставок сырья, оставшегося товарно – материального запаса, отслеживания всего пути по реализации продукции, в том числе расчетных операций.

    Основная  функция подобных систем заключается  в выполнении большого количества коротких транзакций. Сами транзакции выглядят относительно просто, например, "снять  сумму денег со счета А, добавить эту сумму на счет В". Проблема заключается в том, что, во-первых, транзакций очень много, во-вторых, выполняются они одновременно (к системе может быть подключено несколько тысяч одновременно работающих пользователей), в-третьих, при возникновении ошибки, транзакция должна целиком откатиться и вернуть систему к состоянию, которое было до начала транзакции (не должно быть ситуации, когда деньги сняты со счета А, но не поступили на счет В). Практически все запросы к базе данных в OLTP-приложениях состоят из команд вставки, обновления, удаления. Запросы на выборку в основном предназначены для предоставления пользователям возможности выбора из различных справочников. Большая часть запросов, таким образом, известна заранее еще на этапе проектирования системы. Таким образом, критическим для OLTP-приложений является скорость и надежность выполнения коротких операций обновления данных. Чем выше уровень нормализации данных в OLTP-приложении, тем оно, как правило, быстрее и надежнее. Отступления от этого правила могут происходить тогда, когда уже на этапе разработки известны некоторые часто возникающие запросы, требующие соединения отношений и от скорости выполнения которых существенно зависит работа приложений. В этом случае можно пожертвовать нормализацией для ускорения выполнения подобных запросов.

    База  данных должна быть построена как  система OLTP, если требуется реализация одного из следующих аспектов работы:

• одновременный доступ; система OLTP должна гарантировать, что только один пользователь в конкретный момент времени сможет изменять данные;
• целостность изменений; все выполняемые в базе данных изменения выполняются в виде транзакций; система OLTP гарантирует, что все включенные в транзакцию шаги будут выполнены как единое целое.

    Системы OLTP характеризуются длительным блокированием данных, поэтому необходимо реализовать возможность резервного копирования. Узким местом систем OLTP являются операции диского ввода-вывода. Большое количество изменений данных требует высокой скорости обмена между оперативной памятью и жестким диском. Для повышения производительности можно использовать дисковые массивы или группы файлов, размещенные на разных физических дисках.

    В последнее время в связи с  широким распространением локальных  и глобальных компьютерных сетей  необычайно остро встала проблема защиты информации при передаче или хранении в сети. Дело в том, что разработанные программы и подготовленные данные для отдельного компьютера и предназначенные для локального использования, практически не содержали средств защиты. Теперь, когда любой пользователь сети может попытаться заглянуть в чужой файл, защита информации в сети необычайно актуально. Особенно это важно в распространенной сегодня технологии типа "клиент–сервер".

    Работа  в сети на принципах "клиент–сервер" необычайно привлекательна своей открытостью. Однако построение систем защиты информации в них усложняется тем, что в одну сеть объединяется разнообразное ПО, построенное на различных аппаратно-программных платформах. Поэтому система защиты должна быть такой, чтобы владелец информации мог быстро ею воспользоваться, а не имеющий соответствующих полномочий испытывал значительные затруднения в овладении информацией. Системы защиты информации в них тоже различны. Даже простой вариант смены паролей требует согласования, ибо ПО защиты типа RACF для мейнфреймов требует смены пароля с периодичностью в 30 дней, а сетевая ОС – ежеквартально. Для доступа к информации требуется преодолеть несколько охранных рубежей. В связи с этим возникает задача синхронизации работы средств безопасности всех платформ, т. е. создание своеобразного "зонта безопасности" для всей компьютерной системы.

    Работа  в распределенных вычислительных средах в связи с наличием различных  точек входа: рабочие станции, серверы  баз данных, файл-серверы LAN – усложняет решение проблемы безопасности.

    Многие  разработчики баз данных (БД) перекладывают  функции контроля доступа к данным на ОС, чтобы упростить работу пользователя ПК. Особенно это показательно для  ОС Unix, где реализована надежная защита информации. Однако такой подход позволяет хакерам, маскируясь под клиентов Unix, иметь доступ к данным.

    Более того, распределенные системы имеют, как правило, несколько БД, функционирующих  по принципу локальной автономии  и позволяющих иметь собственный  механизм защиты. В распределенных системах однотипная информация может быть размещена в различных (территориально удаленных) БД или информация из одной (по семантике) таблицы может храниться на различных физических устройствах. Однако для головного пользователя распределенной системы необходимо организовать работу так, чтобы по одному запросу он мог получить полную информацию по всем дочерним фирмам, т. е. с точки зрения пользователя должен соблюдаться принцип географической прозрачности.

    В БД Oracle, например, принцип географической прозрачности и фрагментарной независимости реализуется через механизм связей (links) и синонимов (synonyms). Посредством связей программируется маршрут доступа к данным: указываются реквизиты пользователя (регистрационное имя и пароль), тип сетевого протокола (например, TCP/IP) и имя БД. К сожалению, все эти параметры приходится описывать в тексте сценариев (scripts). Чтобы засекретить указанную информацию, пароли можно хранить в словаре данных в зашифрованном виде.

    Наличие нескольких БД в распределенных системах в некоторой степени усложняет работу пользователей, не имеющих соответствующих полномочий по доступу к данным, ибо код должен преодолевать автономные защиты данных в различных БД.

    Защита  информации в распределенной среде  многоуровневая. Чтобы прочесть пользователю необходимые данные, например, с помощью штатных программ администрирования, ему необходимо сначала попасть в компьютер (уровень защиты рабочей станции), потом в сеть (сетевой уровень защиты), а уже затем на сервер БД. При этом оперировать конкретными данными пользователь сможет лишь при наличии соответствующих прав доступа (уровень защиты БД). Для работы с БД через клиентское приложение придется преодолеть еще один барьер – уровень защиты приложения.

    В арсенале администратора системы “клиент – сервер” имеется немало средств обеспечения безопасности, в частности встроенные возможности БД и различные коммерческие продукты третьих фирм. Важность внутренних средств защиты состоит в том, что контроль доступа происходит постоянно, а не только в момент загрузки приложения.

    Каждый  пользователь системы имеет свои полномочия по работе с данными. В  широко известных базах данных Sybase и Microsoft SQL Server, например, тип доступа  регулируется операторами GRANT и REVOKE, допускающими или запрещающими операции чтения, модификации, вставки и удаления записей из таблицы, а также вызова хранимых процедур. К сожалению, во многих БД минимальным элементом данных, для которого осуществляется контроль доступа, является таблица. Во многих практических задачах контроль доступа требуется осуществлять даже по отдельным полям или записям. Эта задача может быть реализована либо с помощью табличных фильтров (на уровне приложения), либо путем модификации структуры БД через денормализацию таблиц.

    Заключение

    Таким образом, БД обеспечивают пользователя актуальной информацией соответствующей предметной области.

    Наличие всего спектра ЭВМ от персональных до супер, обладающих соответствующих  своему классу ресурсами, наличие развитых средств связи, а также современное программное обеспечение (как резидентное, так и распределенное) даст практическую возможность коллективного использования информационных ресурсов внутри страны и активного обмена с зарубежными базами и банками данных 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  использованных источников

1. Колин  К.К. Социальная информатика - научная база постиндустриального  общества // Социальная информатика.

2.  На  пути к информационному обществу. "Автоматизированные информационные  ресурсы России. Состояние и тенденции  развития" (Национальный доклад) // Вестник РОИВТ, 1994, ј 4-5, с.5-66.

3. Громов  Г.Р. Очерки информационной технологии. М.: ИнфоАрт, 
1993, с.22.

4. Гусева  Т.И. Персональные компьютеры  в сфере информационных ресурсов // Социальная информатика. М., 1990, с.154.