Красноармеец. КурсоваяТ. Курсовая работа по дисциплине Распределённые системы Тема
 Скачать 105.34 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский экономический университет имени(Минский филиал РЭУ им. Г.В. Плеханова Г.В. Плеханова) »Кафедра информационных технологий и социально-гуманитарных дисциплин Курсовая работа по дисциплине «Распределённые системы» Тема: ________________________________________________________
Реферат РАСПРЕДЕЛЁННАЯ СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ «ПЛА- НОВЫЙ ОТДЕЛ» Объектом исследования в курсовой работе является плановый отдел предприятия. Целью работы является использование полученных знаний при проектировании распределённых систем обработки информации, исследовании и решении экономических задач с применением сетей ПЭВМ. При выполнении работы исследованы: основные задачи, решаемые в заданной предметной области, составлена база данных ведения плановой документации, формирования заказов на поставку сырья и комплектующих, реализации планов работы вспомогательных производств, подсчёта энергозатрат и определения соответствия результатов работы плану. Заполнены таблицы типов сущностей и типов связей, приведена диаграмма «сущность-связь», проведена нормализация информационной модели, осуществлено физическое проектирование распределённой системы обработки информации и проведен расчет экономической эффективности от внедрения разработки. Результатом курсовой работы является проект распределённых систем обработки информации планового отдела предприятия. Оглавление 1 Аналитическая часть. 1.1 Описание предметной области 1.2 Концептуальная модель 1.3 Логическая модель БД. 1.4 Нормализация 1.5 ERD-диаграмма 2 Практическая часть 2.1 Обоснование выбора СУБД 2.2 Краткая характеристика возможностей языка SQL 2.3 Разработка запросов на языке SQL 2.4 Разработка отчётов. 3. Расчёт экономической эффективности разработки ВведениеБазы данных - это набор структур, используемых для хранения больших объемов информации и программных модулей, которые манипулируют, извлекают, классифицируют и выполняют другие аналогичные операции с данными. Информация базы данных хранится в одной или нескольких таблицах. Каждая таблица данных состоит из серии записей одного типа, одна за другой. Это строки таблицы, которые вы можете добавлять, удалять или изменять. Каждая запись представляет собой набор именованных полей или ячеек, в которых может храниться самая разнообразная информация, от даты рождения до подробных описаний рецептов. Поля одного типа в разных записях образуют столбец в таблице. Создав одну таблицу, у вас уже есть полная база данных. Однако в реальной жизни структура баз данных и, соответственно, способы их создания намного сложнее. В информационном обществе преобладает производство информационного продукта, и материальный продукт становится более информативным. Изменится весь образ жизни, система ценностей: возрастает значение культурного досуга, возрастает спрос на знания, от человека требуются способности к интеллектуальному труду и творчеству. В результате возникли противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и обработке информации и существующими массивами хранимой и передаваемой информации. Появился большой объем избыточной информации, в которой иногда бывает сложно ориентироваться и выбирать необходимую информацию. 1.Анализ предметной области1.1 Описание предметной областиБаза данных - это информационная модель домена, совокупность взаимосвязанных данных, хранящихся с такой минимальной избыточностью, что ее можно оптимально использовать для одного или нескольких приложений. Данные хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для устранения проблем. СУБД - это программа, с помощью которой управление данными, хранящимися в базе данных, их доступ, их обновление. Классификация по модели данных: - иерархический, - объектно-объектно-ориентированный, - объектно-реляционные СУБД (ORDBMS), - реляционная модель данных (RMD), - сетевая модель данных В своей курсовой работе я буду рассматривать базу данных “Автопарк”. В автопарке работает множество водителей, в базе есть информация о их стаже вождения, их категории прав и управляемые ими автомобили. По мере роста автопарка требуется вести учет водителей и автомобилей. В автопарке имеется множество автомобилей различных марок и стран. В базе имеется информация о годе выпуска, цвете, классе и состоянии. В базе можно узнать какой категорией прав владеет водитель и сколько за ним закреплено машин. База данных не должна вызывать сложности в использовании. 1.2 Концептуальная модель База данных выполняет следующие функции: 1. Учет и хранение сведений о водителях автопарка. 2. Ввод и хранение данных о каждой конкретной машине. 3. Сведения о бригадах Для построения информационной модели будущей системы, как можно более полно описывающей информационные особенности предметной области, используется стандартное средство моделирования - аппарат моделей «сущность - связь» или ER-модель. Это позволяет представить информационные потребности в наглядном и удобном для восприятия виде. Основными сущностями моделируемой области являются: “Водители” , “Сведения о водителях “, ”Сведения о машинах” . Так же между сущностями возможны четыре типа связи: Один - к одному (1 ↔1), один – ко многим (1↔∞), многие к одному (∞↔1), многие ко многим (∞ ↔ ∞ ) . Связь 1 ↔ 1 означает, что в любой момент времени каждому экземпляру первого информационного объекта (ИО) соответствует 1 экземпляр другого ИО. Связь 1↔ ∞ означает: одному экземпляру ИО соответствует 1,2, … экземпляров другого и, наоборот, каждому экземпляру второго ИО соответствует 1 экземпляр первого ИО. Аналогично определяется тип связи ∞ ↔ 1. Связь ∞ ↔ ∞ означает, что одному экземпляру первого ИО соответствует 1, 2 и т.д. экземпляров другого ИО и наоборот. 1.3 Логическая модель БД. Для работы с данными базы предусмотрены три вида пользователей: 1. Администратор - полный доступ к данным базы 2. Редактор - полный доступ к возможностям базы. 3. Пользователь - частичный доступ к базе. Что иллюстрирует логическая модель Цель построения логической модели - получить графическое представление логической структуры изучаемой предметной области. Модель логической предметной области иллюстрирует сущности, а также их отношения друг с другом. Сущности описывают объекты, которые являются предметом домена, и сущности, выполняющие действия в этом домене. Свойства объектов и сущностей реального мира описываются с помощью атрибутов. Отношения между объектами иллюстрируются отношениями. Правила и ограничения отношений описываются в свойствах отношений. Обычно отношения определяют зависимости между единицами или влияние одной единицы на другую. 1.4 Нормализация Нормализация данных - процесс приведения модели к виду, позволяющему получить в дальнейшем структуру базы данных, в которой устранена избыточность хранения и сведены к минимуму аномалии при добавлении, удалении, изменении данных. Почему нормализованная информационная модель так важна в реляционном проектировании? Многочисленные испытания доказали, что процесс нормализации даёт наилучший результат при моделировании мира с использованием двумерных объектов (таблиц) без установления слишком большого числа ограничений или искажения фактов (данных), для сбора которых используют базу данных. С практической точки зрения, нормальные формы помогают проектировать базы данных без ненужных избыточных данных и противоречий, которые могут повлечь за собой проблемы производительности или потерю информации при последующем выполнении операций вставки, обновления и удаления. Таким образом, нормальные формы позволяют избежать искажения данных путём создания ложных данных или разрушения истинных. Следует прибегнуть к нормализации, т.е. к разбиению большого отношения на несколько маленьких с целью устранения аномалий модификации. 1.5 ERD-диаграмма Диаграмма «сущность-связь» (также ERD или ER-диаграмма) - это тип блок-схемы, которая показывает, как различные «сущности» (люди, объекты, концепции и т. Д.) Взаимосвязаны в системе. Диаграммы ER чаще всего используются для проектирования и отладки реляционных баз данных в области образования, исследования и разработки программного обеспечения и бизнес-информационных систем. Диаграммы ER (или модели ER) полагаются на стандартный набор символов, включая прямоугольники, ромбы, овалы и соединительные линии, для представления сущностей, их атрибутов и отношений.  2.Практическая часть2.1 Обоснование выбора СУБДБаза данных - это информационная модель предметной области, совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные (файлы) хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для решения задач. СУБД - это программа, с помощью которой реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним, поддержка их в актуальном состоянии. Системы управления базами данных можно классифицировать по способу установления связей между данными, характеру выполняемых ими функций, сфере применения, числу поддерживаемых моделей данных, характеру используемого языка общения с базой данных и другим параметрам. Классификация СУБД: по выполняемым функциям СУБД подразделяются на операционные и информационные; по сфере применения СУБД подразделяются на универсальные и проблемно-ориентированные; по используемому языку общения СУБД подразделяются на замкнутые, имеющие собственные самостоятельные языки общения пользователей с базами данных, и открытые, в которых для общения с базой данных используется язык программирования, расширенный операторами языка манипулирования данными; по числу поддерживаемых уровней моделей данных СУБД подразделяются на одно, двух, трехуровневые системы; база система управление модель; по способу установления связей между данными различают реляционные, иерархические и сетевые базы данных; по способу организации хранения данных и выполнения функций обработки базы данных подразделяются на централизованные и распределенные. Архитектура файл-сервер. Предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (главный сервер файлов), где хранится совместно используемая централизованная база данных. Все другие машины исполняют роль рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится их обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Архитектура клиент-сервер. Эта модель взаимодействия компьютеров в сети для современных СУБД фактически стала стандартом. Каждый из подключенных к сети и составляющих эту архитектуру компьютеров играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность пользоваться ими. Помимо хранения централизованной базы данных сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запроса SQL. Сервер базы данных представляет собой СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределенной обработки данных. Характеристиками СУБД являются: производительность; обеспечение целостности данных на уровне баз данных; обеспечение безопасности данных; возможность работы в многопользовательских средах; возможность импорта и экспорта данных; обеспечение доступа к данным с помощью языка SQL; возможность составления запросов; - наличие инструментальных средств разработки прикладных программ. Производительность СУБД оценивается: временем выполнения запросов; скоростью поиска информации; временем импортирования баз данных из других форматов; скоростью выполнения операций (таких как обновление, вставка, удаление); временем генерации отчета и другими показателями. Безопасность данных достигается: шифрованием прикладных программ; шифрованием данных; защитой данных паролем; ограничением доступа к базе данных (к таблице, к словарю и т.д.). Обеспечение целостности данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться, что информация в базе данных всегда остается корректной и полной. Целостность данных должна обеспечиваться независимо от того, каким образом данные заносятся в память (в интерактивном режиме, посредством импорта или с помощью специальной программы). Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и надежной безопасности. Наибольшее распространение в настоящее время получили системы управления базами данных Microsoft Access и Oracle. Этапами работы в СУБД являются: создание структуры базы данных, т.е. определение перечня полей, из которых состоит каждая запись таблицы, типов и размеров полей (числовой, текстовый, логический и т.д.), определение ключевых полей для обеспечения необходимых связей между данными и таблицами; ввод и редактирование данных в таблицах баз данных с помощью представляемой по умолчанию стандартной формы в виде таблицы и с помощью экранных форм, специально создаваемых пользователем; обработка данных, содержащихся в таблицах, на основе запросов и на основе программы; вывод информации из ЭВМ с использованием отчетов и без использования отчетов. Реализуются названные этапы работы с помощью различных команд. Централизованная база данных обеспечивает простоту управления, улучшенное использование данных на местах при выполнении дистанционных запросов, более высокую степень одновременности обработки, меньшие затраты на обработку. Распределенная база данных предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. В такой базе данных не только различные ее таблицы могут храниться на разных компьютерах, но и разные фрагменты одной таблицы. При этом для пользователя не имеет значения как организовано хранение данных, он работает с такой базой, как с централизованной. Известны три типа моделей описания баз данных - иерархическая, сетевая и реляционная, основное различие между которыми состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных. Иерархическая модель предполагает использование для описания базы данных древовидных структур, состоящих из определенного числа уровней. "Дерево" представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Под элементами понимается список, совокупность, набор атрибутов, элементов, описывающих объекты. Сетевые структуры могут быть многоуровневыми и иметь разную степень сложности. Схема, в которой присутствует хотя бы одна связь "многие ко многим" и которая требует для своей реализации использования сложных методов, является сложной схемой. База данных, описываемая сетевой моделью, состоит из областей, каждая из которых состоит из записей, а последние, в свою очередь, состоят из полей. Недостатком сетевой модели является ее сложность, возможность потери независимости данных при реорганизации базы данных. При появлении новых пользователей, новых приложений и новых видов запросов происходит рост базы данных, что может привести к нарушению логического представления данных. Реляционная модель имеет в своей основе понятие "отношения", и ее данные формируются в виде таблиц. Отношение - это двумерная таблица, имеющая сове название, в которой минимальным объектом действий, сохраняющим ее структуру, является строка таблицы (кортеж), состоящая из ячеек таблицы - полей. Каждый столбец таблицы соответствует только одной компоненте этого отношения. С логической точки зрения реляционная база данных представляется множеством двумерных таблиц различного предметного наполнения. В зависимости от содержания отношения реляционной базы данных бывают объективными и связными. Объективные отношения хранят данные о каком-либо одном объекте, экземпляре сущности. В частности, если база данных содержит множество отношений, то они должны иметь минимальную избыточность представления информации; атрибуты, включаемые в базу данных, должны обеспечивать выполнение массовых расчетов; при добавлении в базу данных новых атрибутов перестройка наборов отношений должна быть минимальной. К числу достоинств реляционной модели относятся: простота построения, доступность понимания, возможность эксплуатации базы данных без знания методов и способов ее построения, независимость данных, гибкость структуры и другие. Недостатками модели являются: низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями, сложность программного обеспечения, избыточность. В создании моей информационной системы использовалась система управления базами данных Microsoft Access. Она является одним из самых популярных приложений в семействе настольных СУБД. Все версии Access имеют в своем арсенале средства, значительно упрощающие ввод и обработку данных, поиск данных и предоставление информации в виде таблиц, графиков и отчетов. Помимо этого, Access позволяет использовать электронные таблицы и таблицы из других настольных и серверных баз данных для хранения информации, необходимой приложению. Присоединив внешние таблицы, пользователь Access будет работать с базами данных в этих таблицах так, как если бы это были таблицы Access. При этом и другие пользователи могут продолжать работать с этими данными в той среде, в которой они были созданы. Access позволяет не только вводить данные в таблицы, но и контролировать правильность вводимых данных. Для этого необходимо установить правила проверки прямо на уровне таблицы. Тогда каким бы образом не вводились данные — прямо в таблицу, через экранную форму или на странице доступа к данным, Access не позволит сохранить в записи те данные, которые не удовлетворяют заданным правилам. В Access возможно создание связей между таблицами, что позволяет совместно использовать данные из разных таблиц. При этом для пользователя они будут представляться одной таблицей. Реализовать такую возможность в системах управления электронными таблицами сложно, а иногда просто невозможно. Устанавливая взаимосвязи между отдельными таблицами, Access позволяет избежать ненужного дублирования данных, сэкономить память компьютера, а также увеличить скорость и точность обработки информации. Для этого таблицы, содержащие повторяющиеся данные, разбивают на несколько связанных таблиц. Access имеет развитую систему защиты от несанкционированного доступа, которая позволяет каждому пользователю или группе пользователей видеть и изменять только те объекты, на которые ему выданы права администратором системы, например можно запретить использование некоторых команд меню, открытие определенных форм, изменение данных в таблицах или формах. Электронные таблицы тоже позволяют защитить данные паролем или разрешить только просмотр данных, однако эти средства существенно проще. Таким образом, СУБД Access применяется в тех случаях, когда прикладная задача требует хранения и обработки разнородной информации о большом количестве объектов и предполагает возможность многопользовательского режима. | ||||||||||||||||||||||||||