Файл: Конспект лекций по учебной дисциплине по дисциплине мдк. 02. 02. Технология разработки и защиты баз данных.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 229
Скачиваний: 2
СОДЕРЖАНИЕ
ПОЯСНЕНИЯ К НАПИСАНИЮ КОНСПЕКТА
Раздел 1 Основы теории баз данных.
Тема: Понятие базы данных, системы управления баз данных.
Тема: Классификация баз данных. Архитектура баз данных.
Тема: Администратор базы данных и его функции. Пользователи баз данных.
Тема: Понятие о моделировании данных
Тема: Иерархическая модель данных. Сетевая модель данных.
Раздел 3 Реляционная модель данных.
Тема: Основные понятия реляционной модели данных.
Тема: Инфологическая модель данных.
Проектирование инфологической модели данных
Тема: ER моделирование базы данных.
Раздел 4. Основы реляционной алгебры.
Тема: Реляционная алгебра. Операции: объединение, пересечение, разность, декартово произведение
Тема: Выборка, проекция, соединение, деление
Тема: Применение реляционной алгебры.
Раздел 5. Этапы проектирования базы данных.
Тема: Этапы проектирования базы данных.
Тема: Концептуальное моделирование предметной области.
Тема: ER моделирование предметной области.
Тема: Методы создания основных объектов
Тема: Создание таблиц в СУБД Access
Тема: Разработка схемы базы данных
Тема: Создание однотабличных запросов в СУБД Access.
Тема: Создание многотабличных запросов в СУБД Access.
Тема: Основные понятия и компоненты языка SQL.
Тема: Выражения, условия и операторы языка SQL.
Тема: Средства управления таблицами.
Тема: Средства управления данными.
Раздел 7. Оформление и работа с базой данных.
Тема: Типы и виды форм. Методы и средства создания.
Тема: Создание отчётов. Создание печатных форм отчётов
Тема: Макросы. Основные макрокоманды
Раздел 8. Распределенные, параллельные базы данных.
Тема: Основные условия и требования к распределённой обработке данных
1 Терминология распределенных баз данных
3 Принципы функционирования распределенной БД
1 Терминология распределенных баз данных
3 Принципы функционирования распределенной БД
Тема: Базовые архитектуры распределенных баз данных
Тема: Архитектура сервера баз данных
2 Архитектура «активный сервер баз данных»
3. Архитектура сервера приложений
2 Архитектура «активный сервер баз данных»
3. Архитектура сервера приложений
Тема: Доступ к базам данных в архитектуре «клиент-сервер»
Тема: Вычисление распределенных запросов.
Тема: Транзакции и целостность базы данных.
Тема: Триггеры и хранимые процедуры.
Тема: Безопасность данных. Управление правами доступа.
Тема: Обязательные методы защиты базы данных.
3 Поддержка мер обеспечения безопасности в языке SQL
3 Поддержка мер обеспечения безопасности в языке SQL
Тема: Работа с базами данных через сеть Интернет.
ПЛАН
1 Информационные системы в Internet и Intranet
2 Характеристика Internet
3 Базы данных в Internet и Intranet
ЛИТЕРАТУРА: [1], стр. 308 – 311
1 Информационные системы в Internet и Intranet
Обработка информации в среде Internet существенно отличается от обработки информации в локальной сети и, тем более, на отдельном компьютере. Перечислим наиболее важные из них:
1. Большая протяженность коммуникационных линий, что сказывается на временных характеристиках обмена. Кроме того, большая удаленность лишает смысла загрузку программ с одного компьютера на другой и не позволяет выполнять пересылку больших объемов данных в реальном масштабе времени, как в сетевых СУБД локальных сетей.
2. Взаимодействие распределенных элементов ИС происходит с помощью обмена пакетами или сообщениями. Отдельные программные компоненты И С могут быть одного или различных производителей. В последнем случае особую роль приобретает решение проблемы поддержки стандартов на сетевые протоколы и на язык SQL.
3. Сеть Internet отличает от остальных глобальных сетей то, что по масштабам она больше всех других сетей (объединяет другие сети) и принципы ее организации оказывают существенное влияние на использование в сети баз данных.
Перед рассмотрением моделей и механизмов использования БД дадим краткую характеристику Internet.
2 Характеристика Internet
Основными видами услуг (сервиса), предоставляемых пользователям при подключении к Internet, являются:
электронная почта (E-mail);
телеконференции (UseNet);
система эмуляции удаленных терминалов (TelNet);
поиск и передача двоичных файлов (FTP);
поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher);
поиск и передача документов с помощью гипертекстовых ссылок (WWW или "Всемирная паутина").
Создание и развитие этих способов связано с историей Internet. Каждый из них характеризуется своими возможностями и различием в организации протоколов обмена информацией. Под протоколом, в общем случае, понимается набор инструкций, регламентирующих работу взаимосвязанных систем или объектов в сети.
Электронная почта (E-mail) - наиболее простой и доступный способ доступа в сети Internet. Позволяет выполнять пересылку любых типов файлов (включая тексты, изображения, звуковые файлы) по адресам электронной почты в любую точку планеты за короткий промежуток времени в любое время суток. Для передачи сообщения необходимо знать электронный адрес получателя. Работа электронной почты основана на последовательной передаче информации по сети от одного почтового сервера к другому, пока сообщение не достигнет адресата. К достоинствам электронной почты относятся высокая оперативность и низкая стоимость. Недостаток электронной почты состоит в ограниченности объема пересылаемых файлов.
Система телеконференций UseNet разработана как система обмена текстовой информацией. Она позволяет всем пользователям Internet участвовать в групповых дискуссиях, называемых телеконференциями, в которых обсуждаются всевозможные проблемы. Сейчас в мире насчитывается более 10 тысяч телеконференций. Информация, посылаемая в телеконференции, становится доступной любому пользователю Internet, обратившемуся в данную телеконференцию. В настоящее время телеконференции позволяют передавать файлы любых типов. Для работы с телеконференциями наиболее часто используются средства программ просмотра и редактирования Web-документов.
TelNet - это протокол, позволяющий одному компьютеру использовать ресурсы другого (удаленного) компьютера. Другими словами - это протокол удаленного терминального доступа в сети.
FTP (File Transfer Protocol) - это протокол, позволяющий передавать файлы произвольного формата между двумя компьютерами сети. Программное обеспечение FTP разработано по архитектуре "клиент-сервер" и разделено на две части: серверную (FTP-сервер) и клиентскую. FTP-клиент, в общем случае, позволяет пользователям просматривать файловую систему FTP-сервера и производить с ней обмен файлами (выгружать файлы своего компьютера, загружать, переименовывать и удалять файлы удаленного компьютера). Достоинством данного протокола является возможность передачи файлов любого типа, в том числе исполняемых программ. К недостатку протокола FTP следует отнести необходимость априорного знания местоположения отыскиваемой информации (FTP-адреса).
Протокол Gopher реализующее его программное обеспечение предоставляют пользователям возможность работы с информационными ресурсами, не зная заранее их местонахождение. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopher-сервера. В дальнейшем работа заключается в выборе команд, представленных в виде простых и понятных меню. При этом пункты меню одного сервера могут содержать ссылки на меню других серверов, что облегчает поиск требуемой информации в сети Internet. Во время работы с системой Gopher программа-клиент не поддерживает постоянного соединения с Gopher-сервером, что позволяет экономить сетевые ресурсы.
WWW (World Wide Web - всемирная паутина) представляет собой самое популярное и современное средство организации сетевых ресурсов. Она строится на основе гипертекстового представления информации.
Гипертекстовый документ {гипертекст) представляет собой текст, содержащий ссылки на другие фрагменты текстов произвольных документов, в том числе и этого документа. Гипертекстовый документ подготавливается на стандартизованном языке HTML (HyperText Markup Language - язык разметки гипертекста). Он состоит из страниц (web-страниц), доступ к которым основан на протоколе передачи гипертекста (HyperText Transfer Prococol, HTTP).
HTML-документ представляет собой ASCII-файл, доступный для просмотра и редактирования в любом редакторе текстов. В отличие от обычного текстового файла, в нем присутствуют специальные команды - тэги, которые указывают правила форматирования документа. С помощью тэгов описываются различные элементы документа: заголовки, абзацы (параграфы), списки, ссылки, формы и т. д.
Простейшим примером гипертекста является книга, оглавление которой содержит ссылки (внутренние) в виде номеров страниц на разделы, подразделы, пункты книги, кроме того, в книге имеются внешние ссылки на другие используемые источники информации.
Фрагмент документа может включать в себя информацию в виде обычного текста, графического изображения, звука и движущегося изображения (анимации). Гипертекст с нетекстовыми документами часто называют гипермедиа.
Важнейшим свойством гипертекста является наличие в нем ссылок на документы, размещаемые на территориально удаленных компьютерах. Документы могут создаваться и редактироваться различными людьми. Вся совокупность взаимосвязанных документов образует гигантскую "паутину". Эта модель подобна модели окружающего нас бесконечного информационного пространства, когда нет строгой иерархии связей, а есть множество связей без начала и конца.
Работа сети Internet основана на использовании протокола TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol - Протокол управления передачей данных/Протокол Internet), который используется для передачи данных в глобальной сети и во многих локальных сетях. TCP/IP в основном реализует функции транспортного и сетевого уровней модели OSI (подраздел 4.1). Он представляет собой семейство коммуникационных протоколов, которые по назначению можно разделить на следующие группы:
транспортные протоколы, служащие для управления передачей данных между двумя компьютерами;
протоколы маршрутизации, обрабатывающие адресацию данных и определяющие кратчайшие доступные пути к адресату;
протоколы поддержки сетевого адреса, предназначенные для идентификации компьютера по его уникальному номеру или имени;
прикладные протоколы, обеспечивающие получение доступа к всевозможным сетевым услугам;
шлюзовые протоколы, помогающие передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей;
другие протоколы, не относящиеся к указанным категориям, но обеспечивающие клиенту удобство работы в сети.
Доступ пользователей к ресурсам Internet обычно производится с помощью программ-навигаторов, или броузеров (от англ. browser). В настоящее время к числу наиболее популярных программ этого класса относятся следующие: Netscape Navigator/ Communicator (Netscape) и MS Explorer (Microsoft). Хотя эти программы основаны на использовании протокола HTTP, они предоставляют простой доступ к другим сервисам Internet: электронной почте, новостям и т. д.
Броузер, обеспечивая доступ пользователя к ресурсам сети, по существу является программой-клиентом (или Web-клиентом). Программой, предоставляющей информационные ресурсы, является Web-сервер. Именно он осуществляет основную работу по сбору и получению информации из разных источников, после чего в стандартном виде предоставляет ее Web-клиенту. Рассмотрим организацию выбора информации для пользователя, если она находится в базах данных.
3 Базы данных в Internet и Intranet
Технология intranet по существу представляет собой технологию Internet, перенесенную в среду корпоративных ИС. Архитектура информационных систем в Internet и intranet является результатом эволюционного перехода от первых многопользовательских централизованных вычислительных систем (мэйнфреймов) через системы типа клиент-сервер к распределенным системам с централизованной обработкой и подготовкой информации к непосредственному потреблению. Рассмотрим кратко указанные этапы эволюции.
1. В мэйнфреймах вычислительные ресурсы, хранимые данные и программы обработки информации сконцентрированы в одной ЭВМ. Основным средством доступа был алфавитно-цифровой терминал (дисплей), управляемый ЭВМ. Вся обработка информации и подготовка ее к выдаче выполнялись на центральной ЭВМ. С терминалов, как правило, в машину передавались коды нажатия клавиш или содержимое буфера экрана, а обратно на терминал - пересылались отображаемые экраны с соответствующими кодами управления отображением.
Достоинством системы является простота администрирования, защиты информации и модификации системы, к недостаткам можно отнести высокую загрузку процессоров и линий связи (как следствие - невысокую реакцию системы при большом количестве пользователей), низкую надежность (выход из строя ЭВМ приводит к полному отказу всей системы), сложность масштабирования системы и некоторые другие.
2. Исторически следующим решением в области информационных систем была архитектура клиент-сервер.
В этих системах место терминала заняла ПЭВМ, а мэйнфрейма - компьютер-сервер. Ранее мы рассматривали спектр моделей подобных систем с различным распределением функций между компонентами. Если не брать во внимание модель "распределенного представления" (по сути повторяет модель централизованной многопользовательской системы), то можно заключить, что системы типа клиент-сервер имеют следующие достоинства:
высокая живучесть и надежность
легкость масштабирования
качественный пользовательский интерфейс
возможность одновременной работы с несколькими приложениями
высокие характеристики оперативности обработки информации.
Основным недостатком клиент-серверных систем является то, что они ориентированы на данные, а не на информацию. Это требует от пользователя знания не только предметной области, а и специфики используемой прикладной программы. Существенным недостатком можно считать также сложность переноса таких систем на другие компьютерные платформы и интеграцию с другими пакетами из-за "закрытое™" используемых протоколов взаимодействия компонентов систем. Еще один недостаток заключается в сложности администрирования системы и ее уязвимости при непредсказуемых или злонамеренных действиях пользователя или компьютерных вирусов.
3. Корпоративные системы Intranet, в отличие от систем клиент-сервер, ориентированы не на данные, а на информацию в ее окончательном и пригодном для использования неквалифицированным пользователем виде.
Новые системы объединяют в себе преимущества централизованных многопользовательских систем и систем типа клиент-сервер. Им присущи следующие черты:
на сервере порождается информация, пригодная для использования, а не данные (например, в случае СУБД - записи БД);
при обмене между клиентской и серверной частями используется протокол открытого стандарта, а не какой-то конкретной фирмы;
прикладная система находится на сервере, и поэтому для работы пользователя на компьютере-клиенте достаточно иметь программу-навигатор (могут быть и другие решения, когда часть обработки производится на компьютере-клиенте).
В случае, когда источником информации в Internet и intranet являются БД, имеет место взаимодействие компонентов WWW и традиционных СУБД. Различают два следующих варианта функционирования программного обеспечения WWW по доступу к БД: на стороне Web-сервера и на стороне Web-клиента. В модели доступа к БД на стороне сервера обращение к серверу БД обычно производится путем вызова программами Web-сервера внешних по отношению к ним программ в соответствии с соглашениями одного из интерфейсов: CGI (Common Gateway Interface - общий шлюзовый интерфейс), FastCGI или API (Application Program Interface - интерфейс прикладного программирования).
Внешние программы взаимодействуют с сервером БД на языке SQL, непосредственно обращаясь к конкретному серверу или используя драйвер ODBC. Внешние программы пишутся на обычных языках программирования типа Си, Си++ и Паскаль или специализированных языках типа Peri или РНР.
Контрольные вопросы
-
Каковы способы применения баз данных MS Access в сети? -
Рассказать об интеграции баз данных с глобальной сетью Интернет. -
Назовите и поясните действия основных функциональных блоков Интернета и его основных служб. -
Что такое обеспечение бизнеса? Какие службы обеспечивают бизнес? Приведите шесть примеров таких служб. -
Дайте определение безопасности. Поясните, почему безопасность так важна для транзакций е-коммерции. -
Приведите пример сценария транзакции е-коммерции. Какова основная цель обеспечения безопасности в этой транзакции е-коммерции?
ВОПРОСЫ
к экзамену по дисциплине:
МДК.02.02. «Технология разработки и защиты баз данных»
-
Понятие базы данных, системы управления баз данных. -
Классификация баз данных. Архитектура баз данных. -
Администратор базы данных и его функции. Пользователи баз данных. -
Понятие о моделировании данных. -
Иерархическая модель данных. -
Сетевая модель данных. -
Основные понятия реляционной модели данных. -
Инфологическая модель данных. -
Проектирование инфологической модели данных -
ER моделирование базы данных. -
Реляционная алгебра. Операции: объединение, пересечение, разность, декартово произведение -
Выборка, проекция, соединение, деление -
Применение реляционной алгебры. -
Этапы проектирования базы данных. -
Концептуальное моделирование предметной области. -
Нормальные формы -
Процедура нормализации. -
ER моделирование предметной области. -
Создание таблиц в СУБД Access. -
Понятие об ограничении целостности данных и их классификация. -
Создание однотабличных запросов в СУБД Access. -
Создание многотабличных запросов в СУБД Access. -
Основные понятия и компоненты языка SQL. -
Выражения, условия и операторы языка SQL. -
Средства управления таблицами. -
Средства поиска данных. -
Средства управления данными. -
Основные условия и требования к распределённой обработке данных -
Базовые архитектуры распределенных баз данных -
Архитектура сервера баз данных -
Технологии и средства досту-па к отдаленным данным. -
Доступ к базам данных в архитектуре «клиент-сервер» -
Вычисление распределенных запросов. -
Параллельная обработка запросов. -
Транзакции и целостность базы данных. -
Параллельное выполнение транзакций. -
Триггеры и хранимые процедуры. -
Безопасность данных. Управление правами доступа. -
Обязательные методы защиты базы данных. -
Основы XML. -
Доступ к данным с помощью ADO.NET. -
Работа с базами данных через сеть Интернет.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Основные источники
-
Голицына О. Л., Максимов Н. В., Попов И. И. Базы данных. – М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 352с. -
Пасічник В. В., Резніченко В. А. Організація баз даних та знань. – К. : Видавнича група BHV, 2006. – 384с. -
Кузин А. В. Базы данных. – М. : Издательский центр «Академия», 2008. – 320с. -
Хомоненко А. Д., Цыганков В. М. , Мальцев М. Г. Базы данных. – СПб. : КОРОНА - принт, 2004, 736с.
Дополнительные источники
-
Шустова Л.И., Тараканов О.В. - Базы данных. Учебник. – М.: ИНФРА, 2016. – 304 с. -
Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. – Киев: ПИТЕР, 2003. – 400с.
7. Дейт, К. Дж. Введение в системы баз данных, 8-е издание.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом "Вильяме", 2005. — 1328 с
Интернет-ресурсы
1. Электронный учебник -http: // www. intuit.ru/ studies/ courses/5/5/l ecture/134? Page=2
2. образовательный веб-сайт - http://studybook.su/course