Информация, определение и назначение. Понятие "Данные"
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
19. Базы данных. Определение, назначение баз данных. Основой информационного обеспечения являются базы данных. База данных - это совокупность логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенных для удовлетворения информационных потребностей системы. Хранение и обработка данных является важнейшей задачей разработки компьютерных систем. Одним из ее решений явилось создание в конце 60-х годов специализированных программно-аппаратных систем, получивших название систем баз данных или баз данных (БД). 20. Базы данных Этапы развития баз данных. Первый этап — базы данных на больших ЭВМ. Первый этап развития СУБД связан с организацией баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ и мини-ЭВМ типа PDP11 (фирмы Digital Equipment Corporation — DEC), разных моделях HP (фирмы Hewlett Packard). Базы данных хранились во внешней памяти центральной ЭВМ, пользователями этих баз данных были задачи, запускаемые в основном в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа обеспечивался с помощью консольных терминалов, которые не обладали собственными вычислительными ресурсами (процессором, внешней памятью) и служили только устройствами ввода-вывода для центральной ЭВМ. Второй этап - эпоха персональных компьютеров. Появляется множество программ, предназначенных для работы неподготовленных пользователей. Эти программы просты в использовании и интуитивно понятны: это, прежде всего, различные редакторы текстов, электронные таблицы и другие. Каждый пользователь может автоматизировать многие аспекты деятельности. И, конечно, это сказалось и на работе с базами данных. Появились программы, которые назывались системами управления базами данных и позволяли хранить значительные объемы информации, они имели удобный интерфейс для заполнения данных, встроенные средства для генерации различных отчетов. Эти программы позволяли автоматизировать многие учетные функции, которые раньше велись вручную. Компьютеры стали инструментом для ведения документации и собственных учетных функций. Это все сыграло как положительную, так и отрицательную роль в области развития баз данных. Третий этап - распределенные базы данных. Хорошо известно, что история развивается по спирали, поэтому после процесса «персонализации» начался обратный процесс — интеграция. Множится количество локальных сетей, все больше информации передастся между компьютерами, остро встает задача согласованности данных, хранящихся и обрабатывающихся в разных местах, но логически друг с другом связанных, возникают задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций — последовательностей операций над БД, переводящих ее из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние. Успешное решение этих задач приводит к появлению распределенных баз данных, сохраняющих все преимущества настольных СУБД и в то же время позволяющих организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД. Четвертый этап - перспективы развития систем управления базами данных. Этот этап характеризуется появлением новой технологии доступа к данным— интранет. Основное отличие этого подхода от технологии клиент-сервер состоит в том, что отпадает необходимость использования специализированного клиентского программного обеспечения. Для работы с удаленной базой данных используется стандартный браузер Internet, например Microsoft InternetExplorer, и для конечного пользователя процесс обращения к данным происходит аналогично использованию Internet. При этом встроенный в загружаемые пользователем HTML-страницы код, написанный обычно на языках Java, Java-script, Perl и других, отслеживает все действия пользователя и транслирует их в низкоуровневые SQL-запросы к базе данных, выполняя, таким образом, ту работу, которой в технологии клиент-сервер занимается клиентская программа. 21. База данных. Реляционная база данных. Реляционная БД – это база данных, разделенная на логически связанные между собой составляющие, именуемые таблицами. В реляционной базе данных информация разбита на небольшие, логически связанные и поэтому более управляемые элементы, которые в силу уровня своей организации упрощают ее сопровождение и обеспечивают ей наиболее оптимальное функционирование. Для реляционных систем характерны: 1. клиент-серверная архитектура; 2. управление распределенными базой и данных; 3. параллельная обработка запросов и многопотоковая архитектура; 4. технология тиражирования данных; 5. ряд других современных достижений в области обработки данных. Реляционные БД представляют собой сложные многофункциональные программные системы, действующие в открытой распределенной среде. 22. Постреляционные гибридные модели данных. СУБД. Появились и постреляционные гибридные модели данных: 1. объектно-реляционная модель данных, в которой объектно-ориентированные возможности встраиваются в реляционное основание; 2. объединенная объектно-ориентированная модель данных, в которой объектно-ориентированные возможности встраиваются в модель данных, объединяющую сетевую и реляционную модели. Объектно-ориентированные и объектно-реляционные БД являются представителями третьего поколения БД. Любая база данных требует сопровождения. Для этих целей используются специальные системные средства, которые получили название Системы Управления Базами Данных (СУБД). 23. СУБД. Классификация СУБД. Распространенные виды СУБД. СУБД – программа, управляющая работой базы данных. СУБД позволяет записать информацию в базу, найти нужную запись, прочитать ее, а также контролировать целостность базы данных. Классификация СУБД: 1. -по количеству одновременно работающих с базой данных пользователей СУБД можно разделить на однопользовательские и многопользовательские; 2. -по структуре организации данных СУБД можно разделить на реляционные и сетевые базы данных. На сегодняшний день основную роль играют реляционные базы данных. На железнодорожном транспорте наиболее распространены следующие СУБД: 1. MS SQL Server 2000. 2. Oracle. 3. DB2. MS SQL Server 2000. Разработка фирмы Microsoft. Существует только под управлением операционной системы Windows NT/Windows 2000 СУБД. Наиболее распространенный вариант для не очень больших приложений. Имеет умеренную стоимость. Oracle. Продукт фирмы Oracle Technology Corporation. Существуют версии как для платформы Windows, так и для платформы Linux. Наиболее развитая, сложная, ресурсоемкая из ныне существующих СУБД. Имеет высокую стоимость. При наличии достаточных технических ресурсов весьма производительна. Администрирование требует специальных знаний и навыков. Используется, как правило, только для крупных приложений. DB2. Продукт фирмы IBM. Используется на больших машинах для задач, обслуживающих большое число пользователей. Разработка приложений на DB2 достаточно трудоемка. Система значительно менее распространена по сравнению с двумя первыми. 24. Понятие "Сеть". Архитектура сети, ее виды. Виды сетей. Под сетью понимается соединение, например, компьютеров между собой в одну сеть. Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Локальная сеть - соединяет компьютеры, расстояние между которыми не превышает нескольких сотен метров. Корпоративная сеть - взаимосвязанные локальные сети отдельных подразделений внутри одной организации. Глобальная сеть - множество корпоративных, локальных сетей и отдельных компьютеров, которые находятся в разных городах и странах и связываются по различным коммуникационным каналам. В архитектуре «файл-сервер» организация и управление базой данных целиком ложится на клиентов, а сама БД представляет собой набор файлов в одном или нескольких каталогах на сетевом сервере.  Преимущества «файл-серверной» архитектуры: 1. просто вносить изменения в отдельные таблицы, минуя приложения. Недостатки «файл-серверной» архитектуры: 1. неоптимально расходуются ресурсы клиентского компьютера и сети; 2. возрастает сетевой трафик; 3. увеличиваются требования к аппаратным мощностям пользовательского компьютера; 4. низкий уровень безопасности с точки зрения хранения данных и внесения изменений; 5. может нарушиться смысловая целостность информации. Характерной особенностью архитектуры «клиент-сервер» является перенос вычислительной нагрузки на сервер БД (SQL-СЕРВЕР), т.е. максимальная нагрузка клиента от вычислительной работы.  Преимущества «клиент-серверной» архитектуры: 1. Большинство вычислений осуществляется на сервере, что снижает требования к вычислительным мощностям клиента. Увеличение вычислительной мощности одного сервера эквивалентно одновременному увеличению мощности всех клиентских мест. 2. Снижается сетевой трафик (объем передаваемой информации по сети) за счет посылки сервером клиенту только тех данных, которые он запросил. Например, если необходимо из 100 тыс. записей таблицы выбрать две записи по запросу пользователя, то ему будут переданы только две записи. 3. Значительно увеличивается защищенность БД от ввода неправильных значений, поскольку сервер БД проводит автоматическую проверку соответствия вводимых значений наложенным ограничениям и автоматически выполняет необходимые бизнес-правила. Кроме того, сервер отслеживает уровни и права доступа к БД каждого пользователя и блокирует попытки выполнения неразрешенных для пользователей действий. 4. Сервер управляет процессами обработки записей и предотвращает одновременные изменения одних и тех же данных. 5. Возрастает безопасность системы за счет переноса большей части бизнес-правил на сервер. 25. Протоколы компьютерной сети. Виды протоколов передачи информации. Протоколом в компьютерных сетях называется язык, используемый компьютерами при обмене сообщениями. Протоколы компьютерных сетей – это жестко формализованный набор правил, определяющих порядок обмена информацией между двумя или более сетевыми узлами (компьютерами). Виды протоколов передачи информации 1. - Протокол STDP; 2. - Протокол TCP/IP; 3. - Передача по сети Microsoft; 4. - Протокол FTP Протокол HTTP. Протокол TCP/IP используется для обмена данными через пакетнокоммутируемые сети. В таких сетях передаваемая информация разбивается на небольшие фрагменты, называемые пакетами. Пакеты передаются на место назначения, где специальное программное обеспечение собирает их в единое целое. IP (Internet Protocol — Протокол Интернета). Специальные компьютеры, которые называются узлами-маршрутизаторами (routers) используют IP для перемещения информации по Интернету Для каждого пакета информации указан IP-адрес компьютера. Благодаря этому адресу информация попадает по назначению. IP-адрес — это уникальное имя, под которым компьютер известен всем остальным компьютерам в Интернете. TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей. Определяет, каким образом информация разделяется на пакеты и отсылается по Интернету. Каждый пакет может передаваться разными маршрутами, но все они доходят до компьютера с указанным адресом. По номерам пакеты собираются вместе в один файл передачи данных на компьютере клиента. 26. АСУЖТ, определение, основное назначение, этапы развития. Автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ) – обеспечивает сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления железнодорожной транспортом страны. История создания АСУЖТ На железнодорожном транспорте вычислительные машины впервые стали применяться в 1927 г., когда два комплекта счетно-аналитических машин с механическим восприятием исходных данных были установлены в центральном отделе статистики и картографии управления Московско-Курской железной дороги. В 1928 г. на их базе была организована первая фабрика механизированного учета, получившая название «Статистическое бюро Московского узла». При помощи средств ВТ были механизированы работы по статистике перевозок грузов и пробегов подвижного состава. С этого времени начинается организация фабрик механизированного учета на других дорогах. В 1932 г. были механизированы работы по определению показателей статистики расхода топлива на паровозах и расчета премий бригадами за экономию топлива. В 1936 г. были механизированы работы по распределению доходов между дорогами за перевозки грузов в прямом сообщении, пассажирских перевозок и багажа. В 1948 г. механизировано получение отчетности о погрузке и отправлении грузов. В 1949 г. механизирована разработка отчетности о движении материальных ценностей на главных материальных складах дорог. 29 В 1950 г. механизировано составление бухгалтерской отчетности по учету материальных ценностей и учету заработной платы на вагонных и паровозоремонтных заводах. В 1955 г. автоматизировано получение отчетности предприятий, подчиненных отделениям дорог. В 1959 г. на Псковской железной дороге создан первый ВЦ, занимающийся автоматизацией управления перевозочным процессом, автоматизацией учета погрузки, выгрузки и расчетов доходов от перевозок. В комплексе работ по применению ЭВМ на железнодорожном транспорте можно выделить три периода: 1. 1959—1970 гг. – применение ЭВМ для решения локальных задач управления транспортом; 2. 1970—1975 гг. – создание и внедрение на базе ЭВМ второго поколения систем машинной обработки данных по функциональным подсистемам железнодорожного транспорта; 3. В 1975 г. началось внедрение автоматизированных систем управления с интеграцией информации по всем подсистемам, создание единого банка данных на базе ЭВМ третьего и четвертого поколения, отражающего динамические информационные модели управления всех компонентов перевозочного процесса. Конечной целью этого этапа является создание в полном объеме комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУ ЖДТ). 27. АСУЖТ, определение, основные этапы управления, Основные принципы. В основу разработки и создания АСУЖТ положены следующие принципы: 1. оптимальности; 2. целостности; 3. системности; 4. иерархии; 30 5. интеграции; 6. формализации. АСУЖТ представляет собой систему, состоящую из совокупности технических средств вычислительной техники, программного обеспечения, средств телекоммуникаций и экономико-математических методов, а также аппарата управления, принимающего решения на основе автоматизированной обработки информации. АСУЖТ автоматизирует все три основных этапа управления: 1. сбор и передачу информации об управляемом объекте; 2. преобразование информации; 3. выдачу управляющих воздействий на объект управления. 28. АСУЖТ, виды комплексов информационных технологий. Структура информатизации ЖД транспорта. Разработанная в системном проекте функциональная структура АСУЖТ рассматривается как совокупность 4 комплексов информационных технологий (КИТ1 - КИТ4). КИТ1 – Подсистема управления перевозками; КИТ2 – Финансовые и экономические подразделения; КИТ3 – Управление линейными предприятиями и инфраструктурой; КИТ4 – Работа с кадрами.  Информационная среда отражает состояние объектов и процессов управления. Это совокупность баз данных и знаний для построения прикладных задач. Инфраструктура - это телекоммуникационно-вычислительная сеть, обеспечивающая подготовку, передачу, хранение, обработку и выдачу информации всем пользователям по всем аспектам деятельности железнодорожного транспорта. Основной задачей информационной системы является повышение эффективности работы отрасли, которое должно обеспечиваться за счет информационной поддержки основных транспортных процессов, включая технологические процессы, процессы управления и принятия решений. Система согласованных функциональных моделей комплексов информационных технологий позволила: 1. выделить составляющие бизнес-процессы в основных видах деятельности отрасли с распределением по существующим уровням иерархии управления функций, выполняемых на каждом уровне; 2. определить и увязать состав и структуру функций задач каждого из комплексов информационных технологий по каждому виду деятельности на каждом уровне иерархии. 29. АСУЖТ, определение. Комплекс информационных технологий управления перевозочным процессом. Комплекс информационных технологий управления перевозочным процессом. Он представлен информационными технологиями по грузовым и пассажирским перевозкам. По управлению грузовыми перевозками выделены 17 базовых функций, в том числе: 1) сменно-суточное планирование; 2) текущее планирование; 3) диспетчерское руководство поездной работы; 4) управление грузовой и коммерческой работой; 5) операции с грузовыми перевозочными документами; 6) информационное обслуживание клиентов; 7) управление локомотивными парками; 8) управление вагонными парками. По управлению пассажирскими перевозками выделены 13 функций, из них: 1) организация обслуживания пассажиров; 2) управление информационно-справочным обслуживанием; 3) планирование пассажирских перевозок; 4) управление организацией перевозок пассажиров; 5) управление билетно-кассовыми операциями ЭКСПРЕСС; 6) управление багажными и почтовыми перевозками. |