Этап физического проектирования БД

Наступает этап реализации с помощью технических и программных средств. От результатов физ. проектирования зависит выполнение таких требований как эффективность, производительность, надежность, целостность и безопасность.

1. Разработка архитектуры системы баз данных;

2. Выбор операционной обстановки;

3. Выбор СУБД;

4. Проектирование логических схем хранения, организации и размещения данных;

5. Проектирование технологий обработки данных.

1. На данном этапе рассматривается архитектура системы физических баз данных. В наст. время, благодаря развитию ИТ, появилась возможность более полного удовлетворения потребностей пользователей во всех видах информационных ресурсов.

Информационные ресурсы подразделяются на внутренние и внешние. Как правило, в процессе проектирования БД рассматриваются потребности во внутренних ресурсах. При разработке архитектуры системы баз данных предусмотреть возможность более полного удовлетворения потребностей во всех видах ресурсов, а также возможность для пользователя самост. формирования баз необходимых информационных ресурсов.

В обобщенной архитектуре СУБД можно выделить следующие базы данных:

1. Централизованные БД – необходимые многим, но не обязательно общедоступны.

2. Персональные (локальные) БД – входят в состав АРМ специалиста и обеспечивают выполнение функций: по кадрам, в бухгалтерии. Пользователь может обращаться и к централизованным базам данных, имея полномочия.

3. Оперативные БД – создаются там, где требуется быстрый доступ к информации.

4. БД системы копирования и восстановления – требуются для обеспечения работоспособности системы.

5. Базы метаданных – репозитарии, словари, системные журналы и т.д необходимы для управления системой.

К централизованным и персональным (локальным) можно отнести следующие базы:

1) внутренних информационных ресурсов, к которым относятся:

а) Базы данных, отражающие состояние объектов и процессов предметной области.

б) БД, содержащие обобщенные, агрегированные данные о состоянии объектов и процессов (извлек. из арх. и хранилищ).

в) Базы данных организационно-распорядительной документации.

2) БД внешних информационных ресурсов – базы правовой, законодательной нормативной, научно-тех., деловой, коммерческой информации. Инфо. может предназначаться конкретному поль. и может быть общими данными.

3) Базы связи или коммуникации – служат для обмена инфо с сотрудниками и другими орган. (Web страницы, email).

4) Хранилища или архивы данных – существуют архивы перс. и централизован. данных. Они необходимы для анализа, выявления тенденций, для анализа процессов, последствий принятых решений, быстрого поиска и быстрого доступа.

2. Выбор технич. и прогр. средств реализации ИС предполагает:

1. Оценку требований к вычислительным ресурсам, необходимым для развития и функционирования системы. Прежде всего необходимо оценить объемы хранимой и передаваемой информации и требования ко времени решения задач.

2. Оценку имеющихся ограничений. К ним относят организационные ограничения (финансы, сроки, трудовые ресурсы), а также ограничения технич. и прогр. средств.

В условиях быстрого изменения техн. и прогр. средств рекомендуется ориентироваться на самые передовые решения, предлагаемые фирмами. Рез. вып. данного этапа явл. выбор типа и конфигурации техн. средств, сети, ОС (сетевой и ПК).

3. Одним из центральных вопросов при разработке баз данных является выбор СУБД. Выбор СУБД принципиальным образом влияет на весь процесс проектирования и реализации информационной системы.

Выбор производится по нескольким важнейшим характеристикам:

1. Тип моделей данных, которые поддерживает СУБД, ее адекватность к потребностям моделирования предметной области. Сейчас широко используются реляционные СУБД и языковые средства, начинают использоваться объектно-ориентированные СУБД. Они целесообразны там, где есть разнообр. типы данных и многообразие связей м/д ними.

2. Характеристики производительности системы. Публикуются результаты тестирования различных систем.

3. Наличие в СУБД средств разработки приложений.

4. Запас функц. возможностей для дальнейшего развития (например, поддержка технологии ”клиент-сервер”, ООП).

5. Степень оснащенности системы инструментами для администрирования (защиты, восстановления).

6. Удобство и надежность в эксплуатации.

7. Интерфейсы с приложениями и другими СУБД.

4. На уровне хранения используются такие понятия, как файл, запись, поле. Основная задача проектирования на данном этапе состоит в определении состава файлов, формата записей файлов, и организации файлов, т.е. упорядоченности, индексирования, размещения в каталогах, библиотеках, на устройствах. Формат записей - это перечень полей данных и их характеристик. Необходимо составить описание на языке выбранной СУБД, т.е. разработать физическую схему.

Исходными данными для проектирование являются:

1. СУБД независимые схемы как результат проектирования на предыдущих этапах.

2. Характеристики СУБД. Типы структур данных, ограничения.

3. Вычислительные средства. Ограничения, накладываемые конфигурацией и объемом техн. и прогр. обеспечения.

4. Количественная оценка объема данных и частоты выполнения задач, т.е. количества обращений к базе данных.

5. Ограничения целостности.

6. Колич. оценка эксплуатацион. характеристик, безоп., восстанавл., прогноз роста объемов и изменения структур.

Если данные, используемые в одной задаче, хранятся вместе, то обработка происходит быстрее, чем если-бы они хранились в отдельных файлах (но если объединить несколько файлов в один файл для более эффективного решения конкретной задачи, то для другой задачи это может привести к противоположному эффекту).

Следующая проблема - вычисляемые данные. Некоторые вычисляемые данные можно хранить постоянно и корректировать, в случае изменения исходных в формуле вычисления, а можно вычислять в момент, когда они необходимы.

В данных случаях рекомендуется хранить эти вычисляемые данные, так как большинство запросов требует текущий остаток. Хранение этих данных способствует поддержанию достоверности важных данных, тка как возможна двойная проверка, сравнение хранимых данных с расчетными, для контроля.

5. Технология обработки данных охватывает все этапы: Сбор данных; Подготовку; Ввод; Обработку; Передачу результатов.

Необходимо получить ответ на?: кто выполняет каждую работу; как выполняет.

В технологию входит комплекс мер по обеспечению целостности, защиты, безопасности данных. Технология должна предусматривать механизм учета работы пользователей и обращения к данным. Это связано с управлением эффективностью функционирования, для чего необходимо оценивать различные параметры функционирования.