Laba_1-2_Astakhova

Астахова Маргарита

МИТ

Лабораторнаяработа№1-2

Тема: Основы проектирования структуры БД

Цель: вводная работа, дающая студентам общие представления о моделировании структуры БД, в частности, построения ER-моделей

Навыки и умения : практическое структурирование предметной области, абстрагирование, использование прикладных программных пакетов моделирования структур, использование MS Access для создания БД

1. Что такое база данных (БД)? БД- это структурированная совокупность данных.

2. Что такое система баз данных (СУБД)?

СБД- это компьютеризированная система хранения баз данных, основная цель которой, содержать информацию и предоставлять ее по требованию.

3. Что такое система управления базами данных (СУБД)?

СУБД- совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием БД.

4. Основное назначение.

СУБД обеспечивает пользователя инструментом, позволяющим оперировать данными в терминах, не связанных с особенностями их хранения в ЭВМ.

5. Основные компоненты СУБД.

• Ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти;

• Процессор языка БД, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно независимого исполняемого внутреннего кода;

• Подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;

• А так же сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

6. Что подразумевает понятие абстрагирования в СУБД?

Абстрагирование- это отбрасывание лишних элементов с выделением основных.

7. Какие существуют уровни абстрагирования?

• Внешняя модель или уровень представления (описание в терминах пользователей БД);

• Логический или концептуальный уровень (обобщенное описание предметной области, разрабатывается прикладными программистами);

• Внутренний или физический уровень (описание концептуальной модели на языке некоторой СУБД)

8. Опишите уровень представления.

Представление БД с точки зрения пользователей. Этот уровень описывает ту часть БД, которая относиться к каждому пользователю. Каждый пользователь имеет дело с представлением БД, выраженным в наиболее удобной форме, н-р только с теми сущностями, атрибутами и связями, которые для него интересны или с данными в наиболее подходящем формате.

9.Опишите концептуальный уровень.

Концептуальный уровень представления данных – это промежуточное звено между внутренним и внешним уровнями, это интерфейс взаимодействия между этими двумя уровнями. Концептуальная схема предназначена для абстрактного представления всей базы данных. Разработка концептуальной схемы данных называется концептуальным проектированием базы данных, которое включает в себя: оценку и учет потребностей пользователей и выделение для них соответствующих прав и определение для них нужных элементов управления и взаимодействия с БД.

Концептуальная схема – это единое логическое описание базы данных, логическая структура базы данных. Концептуальная схема определяет все логические элементы базы данных (сущности, атрибуты и т.д.) и способы связи между ними. У любой базы данных может быть только одна концептуальная схема данных, которая должна включать в себя:

• Таблицы и их атрибуты;

• Связи между таблицами;

• Ограничения, накладываемые на данные;

• Семантику данных;

• В концептуальной схеме данных должны быть учтены аспекты безопасности и целостности данных.

10. Опишите физический уровень.

Внутренний уровень представления данных – это третий и последний по счету уровень архитектуры базы данных. Внутреннее представление данных не связано с их физическим представлением, так как каждая СУБД и каждый сервер баз данных имеет собственное представление данных на физическом уровне.

Внутренняя схема данных – это полное описание физической реализации базы данных. При помощи внутренней схемы данных осуществляется настройка СУБД. С ее помощью можно достичь оптимальной производительности СУБД и обеспечить экономное использование места на носители информации.

Любая внутренняя схема данных обязательно хранит в себе:

• То, как должно быть распределено дисковое пространство для хранения данных и индексы;

• Информацию о сохраненных записях;

• Сведения о уже имеющихся записях;

• Сведения о способах шифрования и сжатия данных.

11. Виды связей.

Между объектами могут возникать связи трех видов:

• Один к одному 1:1 (пациент: место в палате);

• Один ко многим 1:n и многие к одному n:1;

• Многие ко многим n:n (пациент: хирург).

12. Что такое отношение (таблица) в реляционной модели СУБД?

Отношение — фундаментальное понятие реляционной модели данных. По этой причине модель и называется реляционной (от лат. relatio — отношение, связь). Отношение имеет простую графическую интерпретацию в виде таблицы, столбцы (поля, атрибуты) которой соответствуют вхождениям доменов в отношение, а строки (записи) — наборам из значений, взятых из исходных доменов. Число строк (кортежей) называют кардинальным числом отношения (кардинальностью). Такая таблица обладает рядом свойств:

• В таблице нет двух одинаковых строк.

• Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения.

• Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя.

• Порядок строк в таблице произвольный.

13. Что такое домен в реляционной модели СУБД?

Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Иными словами, домен представляет собой допустимое потенциальное множество значений данного типа. Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с диапазонными типами и множествами, имеющимися в ряде языков программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат «истина», то элемент данных является элементом домена.

14. Что такое атрибут (поле) в реляционной модели СУБД?

Столбцы отношения называют атрибутами, им присваиваются имена, по которым к ним затем производится обращение. Список имен атрибутов отношения с указанием имен доменов (или типов, если домены не поддерживаются) называется схемой отношения. Степень отношения — это число его атрибутов. Отношение степени один называют унарным, степени два — бинарным, степени три — тернарным,..., а степени п — n-парным.

15. Что такое картеж (хранимая запись) в реляционной модели СУБД?

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, представляет собой множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. «Значение» является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается). Тем самым степень кортежа, то есть число элементов в нем, совпадает со степенью соответствующей схемы отношения. Иными словами, кортеж — это набор именованных значений заданного типа.