1. Технология баз данных

   1. Эволюция технологии информационных систем

1)Системный подход — направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы: целостного комплекса взаимосвязанных элементов; совокупности взаимодействующих объектов; совокупности сущностей и отношений.

Функциональный подход ­– выделение в системе выполняемых функций, связей между функциями, элементов системы, данных, циркули­рующих в системе.

2) Поколения БД: Файловые информационные системы; иерархические и сетевые базы данных; реляционные базы данных; объектно-ориентированные базы данных

3)Клие́нт — это аппаратный или программный компонент вычислительной системы, посылающий запросы серверу.

Сервер - программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные (обслуживающие) функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам или услугам.

4)Тонкий клиент — компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями.

Толстый клиент — это приложение, обеспечивающее (в противовес тонкому клиенту) расширенную функциональность независимо от центрального сервера. Часто сервер в этом случае является лишь хранилищем данных, а вся работа по обработке и представлению этих данных переносится на машину клиента.

5) Определить по конфигурации тип архитектуры системы базы данных (выберите вариант ответа). Выделяют типы: локальная, файл-сервер, клиент-сервер, распределённая.

6) Функции клиента в технологии файл-сервер: инициация запроса, обработка запроса.

7) Функции сервера в технологии файл-сервер: является исключительно хранилищем.

8) Функции клиента в технологии клиент-сервер: клиентская часть обеспечивает интерактивный, легкий в использовании, обычно графический интерфейс - находится на компьютере пользователя.

9) Функции сервера в технологии клиент-сервер: сервер (программа) обеспечивает управление данными, разделение информации, изощренное администрирование и безопасность - находится на специально выделенном компьютере – сервере.

10) Отличительные признаки технологии "клиент-сервер" по сравнению с "файл-сервер":

уменьшение сетевого трафика за счет того, что выборка данных производится на сервере, и они не "прокачиваются" по сети; увеличение производительности за счет того, что сам сервер может эффективно кэшировать данные (в отличие от клиента, который никогда не может быть уверен в том, что его данные "первой свежести"); перенос части функциональности на сервер с уменьшением трафика и увеличением производительности; масштабируемость - при возрастании нагрузки достаточно заменить лишь сервер, а не все станции и сетевые платы; наличие транзакций, без которых практически невозможно обеспечить логическую непротиворечивость данных; при «файл-сервере» безопасность данных ставится под сомнение. Характерно более чёткое разделение функций клиента и сервера. Идёт разделение функциональной нагрузки. Выполняются функции: представление данных, обработка данных и управление данными. В зависимости от числа уровней, на которых осуществляется распределение, различают двух, трёх и многоуровневые архитектуры клиент-серверов. В двухуровневой схеме компьютер с управлением – сервер, а пользователь – клиент. Тонкий клиент – клиент, только с функцией представления данных. Толстый клиент – клиент, перегруженный функциональностью. Сервер выполняет функцию упорядочения. Высокая производительность системы за счёт разделения функций. Снижение нагрузки на сеть за счёт снижения получаемой информации до уровня запроса. Снижение сложности клиентских приложений. 11) Установите соответствие между компонентами трехзвенной архитектуры и их функциями:

концептуальный уровень - предназначен для поддержки единого взгляда на базу данных , общего для всех ее приложений и независимо от них; внешний уровень - предназначен для различных групп пользователей; внутренний уровень – предназначен для представления базы данных в среде хранения = хранимой базы данных. 12) Понятие распределенной базы данных. Основные свойства распределенной базы данных: Распределённые базы данных (РБД) — совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределённых в компьютерной сети. Фундаментальный принцип имеет следствием определённые дополнительные правила или цели. Таких целей «всего»  двенадцать: 1. Локальная независимость. Узлы в распределённой системе должны быть независимы, или автономны. Локальная независимость означает, что все операции на узле контролируются этим узлом. 2.Отсутствие опоры на центральный узел. Локальная независимость предполагает, что все узлы в распределённой системе должны рассматриваться как равные. Поэтому не должно быть никаких обращений к «центральному» или «главному» узлу с целью получения некоторого централизованного сервиса. 3.Непрерывное функционирование. Распределённые системы должны предоставлять более высокую степень надёжности и доступности. 4.Независимость от расположения. Пользователи не должны знать, где именно данные хранятся физически и должны поступать так, как если бы все данные хранились на их собственном локальном узле. 5.Независимость от фрагментации. Система поддерживает независимость от фрагментации, если данная переменная-отношение может быть разделена на части или фрагменты при организации её физического хранения. В этом случае данные могут храниться в том месте, где они чаще всего используются, что позволяет достичь локализации большинства операций и уменьшения сетевого трафика. 6.Независимость от репликации. Система поддерживает репликацию данных, если данная хранимая переменная-отношение — или в общем случае данный фрагмент данной хранимой переменной-отношения — может быть представлена несколькими отдельными копиями или репликами, которые хранятся на нескольких отдельных узлах. 7.Обработка распределённых запросов. Суть в том, что для запроса может потребоваться обращение к нескольким узлам. В такой системе может быть много возможных способов пересылки данных, позволяющих выполнить рассматриваемый запрос. 8.Управление распределёнными транзакциями. Существует 2 главных аспекта управления транзакциями: управление восстановлением и управление параллельностью обработки. Что касается управления восстановлением, то чтобы обеспечить атомарность транзакции в распределённой среде, система должна гарантировать, что все множество относящихся к данной транзакции агентов (агент — процесс, который выполняется для данной транзакции на отдельном узле) или зафиксировало свои результаты, или выполнило откат. Что касается управления параллельностью, то оно в большинстве распределённых систем базируется на механизме блокирования, точно так, как и в нераспределённых системах. 9.Аппаратная независимость. Желательно иметь возможность запускать одну и ту же СУБД на различных аппаратных платформах и, более того, добиться, чтобы различные машины участвовали в работе распределённой системы как равноправные партнёры. 10.Независимость от операционной системы. Возможность функционирования СУБД под различными операционными системами. 11.Независимость от сети. Возможность поддерживать много принципиально различных узлов, отличающихся оборудованием и операционными системами, а также ряд типов различных коммуникационных сетей. 12.Независимость от типа СУБД. Необходимо, чтобы экземпляры СУБД на различных узлах все вместе поддерживали один и тот же интерфейс, и совсем необязательно, чтобы это были копии одной и той же версии СУБД. 13) Установите соответствие между типом фрагментации данных в распределенной системе и его определением.

Существует фрагментация двух типов: горизонтальная и вертикальная. Горизонтальная означает хранение строк одной таблицы на различных узлах (фактически, хранение строк одной логической таблицы в нескольких идентичных физических таблицах на различных узлах). Вертикальная означает распределение столбцов логической таблицы по нескольким узлам. 14) Установите соответствие между принципом размещения данных в распределенной системе и его определением. 15) Методы Web-доступа к базам данных 16) Основные признаки автоматизированных систем обработки данных (СОД): В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией В зависимости от характера обработки данных АИС (Здесь и далее на основании вышеприведенных объяснений и во избежание разночтений терминов «информационная система» и «автоматизированная система» используется термин «автоматизированная информационная система, АИС») делятся на информационно-поисковые и информационно-решающие. 17) Основные признаки автоматизированных информационно-поисковых систем (ИПС): Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. 18) Определение транзакции: Транза́кция — группа последовательных операций с базой данных, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Транзакция может быть выполнена либо целиком и успешно, соблюдая целостность данных и независимо от параллельно идущих других транзакций, либо не выполнена вообще и тогда она не должна произвести никакого эффекта. 19) Основные свойства ACID-транзакции: атомарность, согласованность, изолированность, надежность (долговечность). 20) Преобладающие операции над данными в OLTP системах: вставки, обновления и удаления. 21) Преобладающие операции над данными в OLAP системах: поворот; проекция. При проекции значения в ячейках, лежащих на оси проекции, суммируются по некоторому предопределенному закону; раскрытие (drill-down). Одно из значений измерения заменяется совокупностью значений из следующего уровня иерархии измерения; соответственно заменяются значения в ячейках гиперкуба; свертка (roll-up/drill-up). Операция, обратная раскрытию; сечение (slice-and-dice). 22) Основные свойства данных, используемых в OLTP системах: Оперативные, детализированные, Структурированные, Текущие (несколько месяцев)

23) Основные свойства данных, используемых в OLAP системах: Охватывающие большой период времени, агрегированные, Разнотипные, Исторические (за годы) и прогнозируемые

24) Все виды деятельности, поддерживаемые в OLTP системах: Оперативная, тактическая

25) Все виды деятельности, поддерживаемые в OLAP системах: Аналитическая, стратегическая

26) Определение и понятие хранилища данных: Хранилище данных — предметно-ориентированная информационная база данных, специально разработанная и предназначенная для подготовки отчётов и бизнес-анализа с целью поддержки принятия решений в организации. Строится на базе систем управления базами данных и систем поддержки принятия решений. Данные, поступающие в хранилище данных, как правило, доступны только для чтения. Данные из OLTP-системы копируются в хранилище данных таким образом, чтобы построение отчётов и OLAP-анализ не использовал ресурсы транзакционной системы и не нарушал её стабильность. Как правило, данные загружаются в хранилище с определённой периодичностью, поэтому актуальность данных может несколько отставать от OLTP-системы.