Экзаменационный билет № 15
Преимущества банков данных и требования, предъявляемые к ним.
При увеличении объемов информации для многоцелевого применения и эффективного удовлетворения информационных потребностей различных пользователей используется интегрированный подход к созданию внутримашинного ИО. При этом данные рассматриваются как информационные ресурсы для разноаспектного и многократного использования. Принцип интеграции предполагает организацию хранения информации в виде банка данных (БнД), где все данные собраны в едином интегрированном хранилище и к информации как важнейшему ресурсу обеспечен широкий доступ различных пользователей.
Таким образом, банк данных (БнД — это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.
Основные требования к БнД включают: интегрированность баз данных и целостность каждой из них; независимость, минимальную избыточность хранимых данных и способность к расширению. Важным условием эффективного функционирования БнД является обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа или случайного уничтожения хранимых данных.
Любой банк данных в своем составе всегда содержит следующие два основных компонента: базу данных (БД), которая есть не что иное, как даталогическое представление информационной модели ; предприятия, и систему управления базой данных (СУБД), с помощью которой реализуются централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним и поддержание их в состоянии, соответствующем состоянию предметной области.
Базы данных создаются в БнД предприятия для решения на ПК задач управления производством.
Для программной реализации работ с БД создаются вспомогательные программы их структур, справочников и файлов, печати и др.
Центральную роль в функционировании банка данных выполняет система управления базой данных (СУБД). СУБД — это пакет программ, обеспечивающий поиск, хранение, корректировку данных, формирование ответов на запросы. Система обеспечивает сохранность данных, их конфиденциальность, перемещение и связь с другими программными средствами. Основные функции СУБД: непосредственное управление данными во внешней памяти; управление буферами оперативной памяти; управление транзакциями; журнализация; языки БД.
Организация типичной СУБД и состав ее компонентов соответствует рассмотренному набору функций. Логически в современной
реляционной СУБД можно выделить наиболее внутреннюю часть— ядро СУБД, компилятор языка БД (обычно SQL подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит.
Преимущества работы с БнД для пользователей окупают затраты и издержки на его создание. Они заключаются в следующем: повышается производительность работы пользователей, достигается эффективное удовлетворение информационных потребностей; централизованное управление данными освобождает прикладных программистов от организации данных, обеспечивает независимость прикладных программ от данных; организация банка (базы) данных позволяет реализовать другие нерегламентированные запросы, приложения; снижаются затраты не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном динамичном состоянии; уменьшаются потоки данных, циркулирующих в системе, сокращается избыточность и дублирование.
Концепция банка данных — это не только идея интегрированного хранения данных, но и идея отделения описания данных от программ их обработки, интерфейс между которыми обеспечивается системой управления базами данных (СУБД). В основу ее разработки закладывают следующие принципы: единство структурно-информационной организации массивов; централизацию процессов накопления, хранения и обработки различных видов информации; однократный ввод первичных массивов информации с последующим многоразовым и многоцелевым их использованием; интегрированное использование массивов в различных режимах обработки; оперативность доступа различным элементам информационных массивов; минимизацию стоимости создания и функционирования.
По организации и технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.
Централизованную базу данных отличает традиционная архитектура баз данных (рис. 3.3).
При подобной архитектуре все необходимые для работы специалистов данные и СУБД размещены на центральном компьютере, или мэйнфрейма (mainframe), вместе с приложением, принимающий входную информацию с пользовательского терминала и отображающим данные на экране пользователя. Предположим, что пользователь вводит запрос, требующий последовательного просмотра базы данных (например, запрос на расчет потребности материалов на деталь в натуральном и стоимостном выражении). СУБД получает этот запрос, просматривает БД, выбирая с диска нужную запись, вычисляет значение и отображает результат на экране. Приложение и СУБД работают на одном компьютере, и, поскольку система обслуживает много различных пользователей, каждый из них ощущает снижение быстродействия по мере увеличения нагрузки на систему.
Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных компьютерах вычислительной сети. Работа с такой БД осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
По способу доступа к данным БД разделяются на БД с локальным доступом и БД с удаленным (сетевым) доступом.
Системы централизованных БД с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем: файл-сервер и клиент-сервер.
Появление персональных компьютеров и локальных вычислительных сетей привело к разработке архитектуры «файл-сервер», показанной на рис. 3.4. При такой архитектуре приложение, выполняемое на ПК, может получить прозрачный доступ к файл-серверу, на котором хранятся совместно используемые файлы. Когда приложению, работающему на ПК, требуется получить данные из совместно используемого файла, сетевое программное обеспечение автоматически считывает требуемый блок данных с сервера. Наиболее популярные БД для ПК, включая Microsoft Access, Paradox и dBase, поддерживают архитектуру «файл-сервер», при которой на каждом ПК работает своя копия СУБД. При выполнении обычных запросов эта архитектура обеспечивает великолепную производительность, поскольку в распоряжении каждой копии СУБД находятся все ресурсы ПК. Однако рассмотрим приведенный выше пример. Поскольку запрос требует последовательного просмотра БД, СУБД постоянно запрашивает все новые блоки данных из БД, которая физически расположена на сервере сети. Очевидно, что в результате СУБД запросит и получит по сети все блоки файла. При выполнении запросов такого типа эта архитектура создает слишком большую нагрузку на сеть и уменьшает производительность работы.
Дать описание жидкокристаллической проекционной панели.
Жидкокристаллическая проекционная панель – это последнее слово проекционной технологии. Современные видео- и мультимедиапроекторы на жидкокристаллических дисплеях представляют собой сложнейшие приборы, воплощающие последние достижения электроники, оптики и вычислительной техники. Появившись на рынке только несколько лет назад, они постоянно совершенствуются, не уступая в темпах развития современным компьютерам. Эти легкие (5-10 кг), исключительно надежные, простые в эксплуатации приборы чрезвычайно привлекательны для использования на конференциях и разнообразных презентациях.
Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) представляет собой специальную компьютерную приставку – плоский выносной дисплей, позволяющий проецировать информацию непосредственно из компьютера или видеоисточника через обычный графопроектор на большой экран. Панель ЖКД кладется на рабочее поле графопроектора, и изображение с панели через оптическую систему графопроектора передается на удаленный экран. По сравнению с видео- и мультимедиапроекторами ЖКД отличаются существенно меньшей стоимостью при сходных функциональных возможностях, но требуют затемнения помещения. Система проецирования, состоящая из графопроектора и ЖКД, особенно удобна в тех случаях, когда необходимо проецировать на экран информацию, подготовленную на компьютере и на прозрачной пленке. Кроме управления непосредственно ходом презентации с компьютера при помощи пульта дистанционного управления можно изменять на ходу некоторые параметры проекции – яркость, контрастность, насыщенность и расположение изображения.