Банки данных, их особенности, этапы разработки

Банк данных (БнД) — это автоматизированная система, представляющая совокупность информационных, программных, технических средств и персонала, обеспечивающих хранение, накопление, обновление, поиск и выдачу данных. Главными составляющими банка данных являются база данных и программный продукт, называе­мый системой управления базой данных (СУБД).

Развитие технологий баз и банков данных определяется рядом факторов: ростом информационных потребностей пользователей, требованиями эффективного доступа к информации, появлением новых видов массовой памяти, увеличением ее объемов, новыми средствами и возможностями в области коммуникаций и многим другим.

База данных является интегрированной системой информации, удовлетворяющей ряду требований:

– сокращению избыточности в хранении данных;

– устранению противоречивости в них;

– совместному использованию для решения большого круга задач, в том числе и новых;

– удобству доступа к данным;

– безопасности хранения данных в базе, защиты данных;

– независимости данных от изменяющихся внешних условий в результате развития информационного обеспечения;

– снижению затрат не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном состоянии;

– наличию гибких организационных форм эксплуатации.

Реализация указанных требований дает высокую производительность и эффективность работы с данными.

База данных — это динамичный объект, меняющий значения при изменении состояния отражаемой предметной области (внешних условий по отношению к базе). Под предметной обла­стью понимается часть реального мира (объектов, процессов), ко­торая должна быть адекватно, в полном информационном объеме представлена в базе данных. Данные в базе организуются в единую целостную систему что обеспечивает более производительную ра­боту пользователей с большими объемами данных.

Кроме важнейших составляющих БД и СУБД банк данных включает и ряд других составляющих.

Языковые средства включают языки программирования, языки запросов и ответов, языки описания данных.

Методические средства — это инструкции и рекомендации по созданию и функционированию БнД, выбору СУБД.

Технической основой БнД является ЭВМ, удовлетворяющая оп­ределенным требованиям по своим техническим характеристикам.

Обслуживающий персонал включает программистов, инженеров по техническому обслуживанию ЭВМ, административный аппарат, в том числе администратора БД. Их задача — контроль за работой БнД, обеспечение совместимости и взаимодействия всех состав­ляющих, а также управление функционированием БнД, контроль за качеством информации и удовлетворение информационных по­требностей.

Особую роль играет администратор базы или банка данных (АБД). Администратор управляет данными, персоналом, обслужи­вающим БнД. Важной задачей администратора БД является защита данных от разрушения, несанкционированного и некомпетентного доступа. Администратор предоставляет пользователям большие или меньшие полномочия на доступ ко всей или части базы. Для вы­полнения функций администратора в СУБД предусмотрены раз­личные служебные программы. Администрирование базой данных предусматривает выполнение функций обеспечения надежной и эффективной работы БД, удовлетворение информационных по­требностей пользователей, отображение в базе данных динамики предметной области.

Главными пользователями баз и банков данных являются ко­нечные пользователи, т.е. специалисты, ведущие различные участки экономической работы. Они различаются по квалификации, степени профессионализма, уровню в системе управления: главный бухгалтер, бухгалтер, операционист, началь­ник кредитного отдела и т.д. Удовлетворение их информационных потребностей — это решение большого числа проблем в организа­ции внутримашинного информационного обеспечения.

Специальную группу пользователей БнД образуют прикладные программисты. Обычно они играют роль посредников между БД и конечными пользователями, так как создают удобные пользовательские программы на языках СУБД.

Преимущества работы с БнД для пользователя окупают затраты и издержки на его создание, так как:

– повышается производительность работы пользователей, достигается эффективное удовлетворение их информационных потребностей;

– централизованное управление данными освобождает прикладных программистов от организации данных, обеспечива­ет независимость прикладных программ от данных;

– развитая организация БД позволяет выполнять разнообразные нерегламентированные запросы, новые приложения;

– снижаются затраты не только на создание и хранение данных, но и на их поддержание в актуальном и динамичном состоянии; уменьшаются потоки данных, циркулирующих в системе, сокращается их избыточность и дублирование.

Как банк данных, так и база данных могут быть сосредоточены на одном компьютере или распределены между несколькими компьютерами. Для того чтобы данные одного исполнителя были доступны другим и наоборот, эти компьютеры должны быть соединены в единую вычислительную систему с помощью вычислительных сетей.

Банк и база данных, расположенные на одном компьютере, на­зываются локальными, а на нескольких соединенных сетями ПЭВМ называются распределенными. Распределенные банки и базы данных более гибки и адаптивны, менее чувствительны к выходу из строя оборудования.

Локальные базы данных эффективны при работе одного или нескольких пользователей, когда имеется возможность согласова­ния их деятельности административным путем. Такие системы просты и надежны за счет своей локальности и организационной независимости.

Назначение распределенных баз и банков данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания множеству уда ленных пользователей при работе со значительными объемами ин­формации в условиях географической или структурной разобщен­ности. Распределенные системы баз и банков данных обеспечива­ют широкие возможности по управлению сложных многоуровне­вых и многозвенных объектов и процессов.

Моделирование базы данных ведется поэтапно.

1 этап - предпроектная стадия, ко­торая включает сбор материалов в процессе обследования, оформление их в виде технического задания. В них обосновывается целесообразность создания банка и базы данных. В качестве ос­новных факторов раскрываются и приводятся следующие:

– многоцелевое использование данных;

– обеспечение многопользовательского доступа к данным в диалоговом режиме;

– наличие сложных связей между данными;

– необходимость поддержания системы в актуальном состоянии.

Материалы, содержащие выводы и предложения по созданию банка и базы данных исходя из конкретных условий и возможно­стей, включаются в технико-экономическое обоснование проекта и служат основанием для формирования технического задания на разработку системы банка данных, оно является частью общего технического задания на проектирование компьютерной системы. В нем ставятся цели и круг решаемых проблем, оговариваются масштабы и сферы деятельности системы, глобальные ограниче­ния.

На стадии технического проектирования результаты разработок и проектных решений оформляются в виде технического проекта. Он включает общие вопросы: такие, как определение конфигура­ции вычислительных, средств, создание логической модели базы данных, ее уточнение и доводка в виде моделей других уровней, выбор операционной системы и СУБД, физическое проектирова­ние. Затем разрабатываются конкретные пользовательские приме­нения БД, определяются подмодели, доступные каждому из поль­зователей.

Технический проект является основным проектным документом,
в котором приводятся разработки и их описания по всем компонентам создаваемого банка данных. При моделировании базы дан­ных используются различные методы и средства, ориентированные
на выбор конкретной СУБД. Сюда же относятся и предбазовые
процессы подготовки информации и работы с ней, определение
технологических особенностей по всем процессам, возникающим в
результате создания и внедрения банка данных. В техническом
проекте отражаются организационные изменения, связанные с работой технических и программных средств, с новой организацией
информации.

На этапе рабочего проектирования доводятся и детализируются решения технического проекта. Рабочий проект имеет ту же струк­туру, что и технический, но с более глубокой проработкой и проверкой. На этом этапе выполняется сбор и предварительная подготовка нормативно-справочных материалов, разработка должност­ных, технологических инструкций для работы в условиях новой информационной технологии.

На этапе внедрения проекта выполняется проверка проектных решений и их доводка, при необходимости дорабатывается техно­логия работы с банком данных, пользователями, выполняется пе­рераспределение обязанностей, устанавливаются категории и ие­рархия доступа пользователей к данным.

Использование технологий базы и банка данных ставит вопро­сы дальнейшего развития компьютерных информационных систем: их реорганизацию, подключение новых пользователей, предостав­ление новых информационных услуг.

Современные СУБД предоставляют возможность пользователям быстро и удобно создавать несложные базы данных.