Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Января 2014 в 19:02, контрольная работа
Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ОЗУ , контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители (рис. 1).
1. Материнская плата. Основные компоненты. Классификация. Основные характеристики………………………………………….…2
1.1 Материнская плата……………………………………………………2
1.2 Основные компоненты………………………………………………..2
1.3 Классификация……………………………………………………...…4
1.4 Основные характеристики……………………………………………5
2. Базы и банки данных……………………………………………….….8
2.1 Основные понятия, компоненты банка и базы данных…………….8
2.2 Проектирование баз данных. Основные этапы проектирования….11
Список литературы……………………………………………………….14
2. Базы и банки данных
2.1 Основные понятия, компоненты банка и базы данных
Развитие вычислительной техники и появление ёмких внешних запоминающих устройств прямого доступа предопределило интенсивное развитие автоматических и автоматизированных систем разного назначения и масштаба, в первую очередь в области бизнес-приложений. Такие системы работают с большими объёмами информации достаточно сложной структуры, требующей оперативности в обработке, частого обновления и в то же время – длительного хранения. Примерами таких систем являются автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), банковские системы, системы резервирования и продажи билетов и т.д.
Другими направлениям, стимулировавшим развитие БД, стали с одной стороны, системы управления физическими экспериментами, обеспечивающие сверхоперативную обработку в реальном масштабе времени огромных потоков данных от датчиков, а с другой – автоматизированные библиотечные информационно-поисковые системы (рис. 3).
|
Рисунок 3- Схема автоматизированной информационной системы
Это привело к появлению новой информационной технологии интегрированного хранения и обработки данных — концепции баз данных, в основе которой лежит механизм предоставления из всех хранимых данных обрабатывающей программе только необходимых ей в форме, требуемой именно этой программе. При этом сама форма (структура данных и форматы полей, входящих в эту структуру) описывается на логическом, т.е. «видимом» из программы, уровне. Более того, поскольку различные программы могут по-разному «видеть» (а, следовательно, и использовать) одни и те же данные, система должна сделать «прозрачными» для программы все данные, кроме тех, которые для неё являются «своими».
Под базой данных(англ. «database») обычно понимается именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой БД является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения прикладных задач обычно постоянны и стабильны во времени. Отдельные или даже все элементы данных могут меняться – но и это есть проявление постоянства – постоянная актуальность.
Физическая модель базы данных определяет способ размещения данных на носителях (устройствах внешней памяти), а также способ и средства организации эффективного доступа к ним. Функционирование БД обеспечивается системой управления базой данных.
Банк данных (БНд) – система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных. Банк данных – совокупность баз данных.
Иногда в составе БНд выделяют архивы. Основанием для этого является особый режим использования данных — только часть данных находится под оперативным управлением СУБД. Все остальные данные (архивы) обычно располагаются на носителях, оперативно не управляемых СУБД. Одни и те же данные в разные моменты времени могут входить как в БД, так и в архивы. БНд могут не иметь архивов. Если они есть, то в состав БНд может входить и система управления архивами.
Система управления базой данных(англ. «databasemanagementsystem») – комплекс языков и программ, позволяющий создавать БД и управлять её работой. СУБД обрабатывает поступающие от пользователей и прикладных процессов обращения к БД, а затем выдаёт необходимые им сведения. СУБД характеризуется используемой моделью и средствами администрирования, разработки прикладных процессов, работы в информационной сети.
Системой управления базами данных называют программу, предназначенную для создания на ЭВМ общей БД для множества приложений; поддержания её в актуальном состоянии и обеспечения эффективного доступа пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных им полномочий.
СУБД обеспечивает:
● описание и сжатие данных;
● манипулирование данными (запись, поиск, выдачу, изменение содержания);
● физическое размещение (изменение размеров блоков данных, записей, использование занимаемого пространства, сортировку);
● защиту от сбоев, поддержку целостности и восстановление;
● работу с транзакциями и файлами;
● безопасность данных.
Существует несколько типов СУБД. Эволюционно они прошли путь от систем, опиравшихся на иерархическую и сетевую модель данных до объектно-ориентированных систем.
В иерархической системе управления базой данных данные в соответствии с ветвящимся деревом их признаков располагаются в двухмерных файлах и образуют деревья признаков. Соответственно этому происходит и поиск необходимых сведений.
В реляционных системах управления базами данных данные представляются в форме таблиц, определяющих взаимосвязь записей. Реляционные СУБД характеризуются простотой, гибкостью и точностью. Каждая из них одновременно работает с данными, размещёнными в нескольких таблицах. Поэтому, реляционные БД ориентированы на быстрый доступ к небольшим объёмам данных.
Объектно-ориентированные системы управления базами данных основываются на объектно-ориентированной архитектуре. Они позволяют работать со сложными типами данных, хранимых в виде объектов; отличаются высокой производительностью при обработке транзакций (особенно эффективны при обработке изображений). Их возникновение обусловлено потребностями разработки сложных информационных систем, неудовлетворённых технологиями предшествующих БД. В таких СУБД должны быть решены проблемы поддержки иерархии и наследования типов, управления сложными объектами. Решение этих задач сталкивается с ограничениями: отсутствием общепринятой объектно-ориентированной модели данных, декларативного языка запросов и т.п.
Распределённые базы данных представляют ещё одну разновидность СУБД. Применение протоколов синхронизации транзакций, сокращение расходов на пересылку данных между узлами вычислительной сети в ходе выполнения распределённого запроса посредством репликации данных – далеко не все возможные проблемы в данной области.
Гибридные системы управления базами данных объединяют положительные качества реляционных и объектно-ориентированных систем. Они соединяют средства обработки транзакций реляционных СУБД с поддержкой многочисленных типов данных объектно-ориентированных СУБД. Гибридные СУБД используют язык структурированных запросов (SQL).
Разновидностью СУБД является информационно-поисковая система, обеспечивающая выполнение заявок пользователей на представлении им необходимых документов, хранящихся в данной БД.
Проблемы совместного
использования данных и периферийных
устройств компьютеров и
В этом смысле главной отличительной чертой БД является использование централизованной системы управления данными, причём как на уровне файлов, так и на уровне элементов данных. Централизованное хранение совместно используемых данных приводит не только к сокращению затрат на создание и поддержание данных в актуальном состоянии, но и к сокращению избыточности информации, упрощению процедур поддержания непротиворечивости и целостности данных.
Эффективное управление внешней памятью является основной функцией СУБД. Эти, обычно специализированные, средства определяют эффективность системы. Без них она не сможет выполнять некоторые задачи уже потому, что их выполнение будет занимать слишком много времени. При этом ни одна из таких специализированных функций, как: построение индексов, буферизация данных, организация доступа и оптимизация запросов, не являются видимыми для пользователя и обеспечивают независимость между логическим и физическим уровнями системы.
Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции БД, создание унифицированных методов и средств организации и поиска данных позволяют хранить и обрабатывать информацию о всё более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая многоаспектные информационные потребности различных пользователей. Основные требования, предъявляемые к БД: многократное использование данных, простота, легкость использования, гибкость использования, быстрая обработка запросов на данные, язык взаимодействия конечных пользователей с системой, сохранение затрат умственного труда, наличие интерфейса прикладного программирования, распределенная обработка данных, адаптивность и расширяемость, контроль за целостностью данных, восстановление данных после сбоев.
Поскольку СУБД функционирует в составе и под управлением операционной системы и БД размещается обычно на устройствах общего доступа (разделяемый ресурс), используемого самой ОС и другими прикладными программами, организация хранения данных и доступа к ним в значительной степени зависят от принципов и методов управления данными операционной системы. СУБД в той или иной степени использует не только файловую систему и подсистему ввода-вывода ОС, но и специализированные методы доступа, основанные принципах организации данных.
2.2 Проектирование баз данных. Основные этапы проектирования
Основными задачами проектирования баз данных является:
Основные этапы проектирования баз данных:
1.Концептуальное (инфологическое) проектирование — построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных. Термины «семантическая модель», «концептуальная модель» и «инфологическая модель» являются синонимами. Кроме того, в этом контексте равноправно могут использоваться слова «модель базы данных» и «модель предметной области» (например, «концептуальная модель базы данных» и «концептуальная модель предметной области»), поскольку такая модель является как образом реальности, так и образом проектируемой базы данных для этой реальности. Конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграмм (рис.4).
Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:
2. Логическое (даталогическое) проектирование — создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных даталогическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи. Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован. На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но может не учитываться специфика конкретной СУБД.
3.Физическое проектирование — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т.п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т.д.
Рисунок 4- ER-диаграмма
Список литературы