Реферат актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в том, что в настоящее время информационные технологии широко используются во всех сферах человеческой жизни.
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет массовых коммуникаций, филологии и политологии Кафедра политической истории, национальных и государственно-конфессиональных отношений РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ВЫПУСКНИКОВ АЛТАЙСКОГО ТРАНСПОРТНОГО ТЕХНИКУМА (выпускная квалификационная работа бакалавра) Выполнил: студент 4 курса 847 группы Геннадий Сергеевич Ивлев ____________________________ (подпись) Научный руководитель: к.и.н., доцент Сергей Георгиевич Щеглов ____________________________ (подпись) Допустить к защите Заведующий кафедрой, д.и.н., профессор Петр Константинович Дашковский ______________________________ (подпись) «____»__________________ 2018 г. Выпускная квалификационная работа защищена «____» ________________ 2018 г. Оценка ______________________ Председатель ГАК Владимир Николаевич Поморцев ____________________________ (подпись) Барнаул 2018 РЕФЕРАТ Актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в том, что в настоящее время информационные технологии широко используются во всех сферах человеческой жизни. Каждая организация стремится уменьшить затраты времени, материальных и трудовых ресурсов в ходе своей деятельности и упростить процесс обработки и использования информации. Данные задачи можно решить при помощи внедрения автоматизированных информационных систем и баз данных. В учебных учреждениях базы данных эффективно применяются не только в процессе передачи знаний студентам, но и в управлении образовательным процессом. Объектом исследования является современное использование и применение баз данных в учебных учреждениях, а предметом исследования – проектирование и реализация базы данных выпускников КГБПОУ «Алтайский транспортный техникум» г. Барнаула. Целью выпускной квалификационной работы является изучение теоретических основ проектирования баз данных и практическая разработка базы данных выпускников КГБПОУ «Алтайский транспортный техникум» с использованием программного обеспечения Microsoft Office Access 2013. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: изучить историю возникновения баз данных, их классификацию и виды систем управления базами данных; проанализировать практический аспект проектирования, создания и использования баз данных; рассмотреть Федеральный реестр документов об образовании и изучить методические рекомендации по его ведению и заполнению; провести анализ предметной области и сформулировать требования к функциональным возможностям разрабатываемой базе данных; произвести проектирование базы данных выпускников Алтайского транспортного техникума; реализовать базу данных с помощью выбранных программных средств, то есть разработать интерфейс пользователя и осуществить доступ к данным. Методологической базой исследования является системный подход, который позволяет комплексно рассмотреть и изучить теоретические и практические аспекты проектирования и создания баз данных. При написании выпускной квалификационной работы были использованы и такие методы как: структурно-функциональный подход, теоретический анализ научных и литературных источников по проектированию баз данных, сравнительные методы и обобщение. В итоге проделанной работы был создан готовый программный продукт – база данных выпускников Алтайского транспортного техникума. Разработанная база данных выпускников предназначена для решения таких задач как повышение производительности учебного учреждения путем минимизации времени обработки информации о выпускниках техникума за счет автоматизации данного процесса, а также информационно-справочная и поисковая работа по регистрационно-контрольной карточки выпускника, быстрое оформление ответов на запрос работодателя о подлинности диплома, автоматическое создание отчетов о выпускниках и устранение ошибок при вводе данных. Данное программное обеспечение позволит вносить, редактировать, просматривать, хранить, распечатывать и удалять информацию о выпускниках техникума, в том числе о дипломе или присвоенной квалификации. Выпускная квалификационная работа бакалавра соответствует поставленным целям и задачам, следует логике их изложения и состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемых источников и литературы, состоящего из 72 источников. Работа изложена на 70 страницах печатного текста, содержит 7 таблиц и 10 рисунков. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….. 3 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ……………………………………………………………………. 8 1.1 История возникновения и этапы развития баз данных………... 8 1.2 Классификация баз данных……………………………………… 19 1.3 Системы управления базами данных…………………………… 26 ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ВЫПУСКНИЕОВ АЛТАЙСКОГО ТРАНСПРТНОГО ТЕХНИКУМА… 34 2.1 Анализ предметной области и формирование требований к разрабатываемой базе данных…………………………………….. 34 2.2 Проектирование и создание базы данных выпускников Алтайского транспортного техникума г. Барнаула...…………….... 43 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………... 61 СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ…………………………….. 65 ВВЕДЕНИЕ Информационные технологии стали одним из наиболее важных факторов, которые влияют на формирование общества XXI века. Стремительное становление сферы информационных технологий привело к возникновению в мире социальных, правовых и технических феноменов. Наиболее важным является феномен перехода общества от традиционного естественного взаимодействия в реальном мире и в реальном времени к электронным методам передачи информации по компьютерным сетям. В наше время очень трудно представить жизнь без информационных технологий, не взирая на то, что в ближайшем прошлом человечество и понятия не имело о них. В современном мире информационные технологии используются во многих сферах человеческой жизни. В мире, который функционирует в жестких коммерческих отношениях, своевременная обработка информации позволяет совершенствовать производство, оперативно и долгосрочно планировать, прогнозировать и анализировать хозяйственную деятельность, что способствует успешному конкурированию на рынке. Каждая организация стремится уменьшить затраты времени, материальных и трудовых ресурсов в ходе своей деятельности и упростить процесс обработки информации. Эти задачи можно решить с использованием автоматизированных информационных систем и баз данных. С учетом вышеизложенного тема данной выпускной квалификационной работы бакалавра является достаточно актуальной. Степень изученности. Проблемы создания и развития баз данных и систем управления базами данных являются одними из важнейших вопросов на протяжении всего времени развития информационных технологий. Системы управления базами данных развивались от однопользовательских, которые функционировали на одном персональном компьютере, многопользовательских – на базе архитектуры файл-сервер, затем – на базе 3 архитектуры клиент-сервер и распределенных систем управления базами данных, функционирующих в рамках глобальных сетей. Тем не менее исследования в данной теме не завершены и, вряд ли, будут завершены в ближайшем будущем. Вопросу истории развития баз данных и их эволюции посвятили свои работы М. Р. Когаловский 1 , С. Д. Кузнецов 2 , Г. А. Петров и В. П. Яковлев 3 и другие. В своем труде «Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика» Т. Коннолли и К. Бегг 4 рассматривают теоретические и практические основы проектирования и реализации баз данных в современном мире. К этому вопросу также обращаются и такие авторы как Т. С. Карпова 5 , И. Е. Медведкова, Ю. В. Бугаев и С. В. Чикунов 6 Концептуальные представления о принципах построения баз данных и систем управления базами данных, представляющий фундаментальные понятия и математические модели, лежащие в основе базы данных и системы управления базой данных, принципы проектирования баз данных, а также технологии их реализации на примере ACCESS и MS SQL-Server освещает В. И. Швецов 7 . Данной тематике посвятили свои работы и такие авторы как С. Архипенков, Д. Голубев, О. Максименко 8 , Е.А. Лазицкас, И. Н. Загумённикова и П. Г. Гилевский 9 1 Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. Эволюции технологий баз данных. – М.: Финансы и статистика, 2014. – 800 с. 2 Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. – М.: Лаборатория знаний, 2007. – 484с. 3 Петров Г.А., Тихов С.В., Яковлев В.П. Базы данных: учебное пособие. – СПб.: СПбГТУ РП, 2015. – 74 с. 4 Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. – М.: ИД «Вильямс», 2003. – 1440 с. 5 Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация: учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 2016. – 241 с. 6 Медведкова И.Е., Бугаев Ю.В., Чикунов С.В. Базы данных. – Воронеж: Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2014. – 105 с. 7 Швецов В.И. Базы данных: учебное пособие. – М.: БИНОМ 2009. – 195 с. 8 Архипенков С., Голубев Д., Максименко О. Хранилища баз данных. От концепции до внедрения. – М.: Диалог-МИФИ, 2016. – 528 c. 4 Объектом исследования выпускной квалификационной работы является современное использование баз данных в учебных учреждениях, а предметом – проектирование и реализация базы данных выпускников краевого государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Алтайский транспортный техникум» города Барнаула. Целью выпускной квалификационной работы является изучение теоретических основ проектирования баз данных и практическая разработка базы данных выпускников для Алтайского транспортного техникума города Барнаула с использованием программного обеспечения MS Access 2013. Для достижения цели, поставленной в выпускной квалификационной работе, необходимо решить следующие задачи: изучить историю возникновения баз данных, их классификацию и виды систем управления базами данных; проанализировать практический аспект проектирования, создания и использования баз данных; рассмотреть Федеральный реестр документов об образовании и изучить методические рекомендации по его ведению и заполнению; провести анализ предметной области и сформулировать требования к функциональным возможностям разрабатываемой базе данных; произвести проектирование базы данных выпускников Алтайского транспортного техникума; реализовать базу данных с помощью выбранных программных средств, то есть разработать интерфейс пользователя и осуществить доступ к данным. Методологической базой исследования является системный подход, который позволяет комплексно рассмотреть и изучить теоретические и практические аспекты создания баз данных. При написании выпускной квалификационной работы были использованы и такие методы как: структурно-функциональный подход, теоретический анализ научных и 9 Лазицкас Е.А., Загумённикова И.Н., Гилевский П.Г. Базы данных и системы управления базами данных. – Минск: РИПО, 2016. – 267 с. 5 литературных источников по проектированию баз данных, сравнительные методы и обобщение. Источниковая база в Российской Федерации по данной тематике достаточно проработана и выражена следующими нормативно-правовыми актами: Конституция Российской Федерации 10 , Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» 11 , Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 № 152-ФЗ «О персональных данных» 12 , Постановление Правительства Российской Федерации от 28 января 2002 г. № 65 «О федеральной целевой программе ''Электронная Россия (2002 – 2010 годы)''» 13 и др. Практическая значимость работы заключается в создании реальной базы данных выпускников Алтайского транспортного техникума. Данный программный продукт позволит упростить работу сотрудников, благодаря чему минимизировать затраты времени на поиск, обработку, анализ и последующий просмотр достоверной информации о выпускниках техникума, с помощью удобного клиентского приложения, тем самым избежать возможных ошибок и сократить время, которое было бы затрачено при ручном выполнении данных операций. Также данная выпускная квалификационная работа может быть использована как практическое пособие для подготовки лекционных курсов и разработки практических 10 Конституция Российской Федерации. Принята всенародным голосованием 12.12.1993 (с учетом поправок, внесенных Законами РФ о поправках к Конституции РФ от 30.12.2008 № 6-ФКЗ, от 30.12.2008 № 7-ФКЗ, от 05.02.2014 № 2-ФКЗ, от 21.07.2014 № 11-ФКЗ) // Собрание законодательства РФ. 14.04.2014. № 15. Ст. 851 11 Федеральный закон Российской Федерации «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ (с изм. и доп., вступ. в силу с 06.07.2016) // СПС Консультант Плюс 12 Федеральный закон Российской Федерации «О персональных данных» от 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ (с изм. и доп., вступ. в силу с 29.07.2017) // СПС Консультант Плюс 13 Постановление Правительства Российской Федерации от 28 января 2002 г. № 65 «О федеральной целевой программе ''Электронная Россия (2002 – 2010 годы)''» // Собрание Законодательства РФ. 2002. №5. Ст.531 6 занятий по таким курсам как «Базы данных» и «Проектирование баз данных» междисциплинарной специальности «Прикладная информатика». Структура выпускной квалификационной работы бакалавра соответствует поставленным целям и задачам, следует логике их изложения и состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемых источников и литературы, приложений. Данная работа прошла апробацию на международной конференции «Ломоносовские чтения на Алтае: фундаментальные проблемы науки и образования», проходившей в Алтайском государственном университете с 14 по 17 ноября 2017 года, и на XIX городской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь – Барнаулу» в ноябре 2017 года. 7 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ 1.1 История возникновения и этапы развития баз данных Современный мир, в котором информация становится фактором, который определяет эффективность работы любой сферы человеческой деятельности, трудно представить без использования информационных технологий, а именно информационных систем и баз данных. В истории развития электронной вычислительной техники можно проследить развитие двух ведущих областей ее применения. Первая область – использование электронной вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые излишне долго или вообще невозможно производить вручную. Совершенствование данной области способствовало росту методов численного решения математических задач, появлению первых языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур электронных вычислительных машин. Главной особенностью использования вычислительной техники в данной области является наличие сложных математических алгоритмов, применяющихся к простым по структуре данным, объем которых невелик. Вторая область, которая напрямую относится к данной теме выпускной квалификационной работы – использование средств вычислительной техники в автоматизированных информационных системах. Информационная система представляет собой программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает выполнение следующих функций: безопасное хранение информации в памяти компьютера, выполнение специфических для данного приложения преобразований информации и вычислений, предоставление удобного и легко осваиваемого пользовательского интерфейса. Информационные системы имеют дело с большим объемом информации, 8 которая имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются системы управления предприятием, системы резервирования железнодорожных и авиационных билетов и т.д. Базы данных на сегодняшний день являются основой построения большого количества информационных систем и применяются для автоматизации практически всех сфер человеческой деятельности 14 . Они используются во многих программных продуктах и, соответственно, нужно уметь ими пользоваться и понимать, как они устроены, для того, чтобы максимально эффективно получать от них ту отдачу, которая в них заложена. Например, доступ к базе данных необходим при работе с библиотечной информационной системой, которая содержит сведения обо всех книгах, имеющихся в библиотечном фонде и ее читателях. Значительным шагом в истории развития информационных систем стал переход к централизованным системам управления файлами. С точки зрения прикладного программного обеспечения, файл – это именованная область во внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать необходимые данные 15 . Правила присвоения имени файлам, способов доступа к хранящихся в них данным, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами. Файловая система – это структурированное размещение информации на внешнем носителе, а также набор программ, которые выполняют для пользователя некоторые операции с файлами 16 . Каждая компьютерная программа определяет свои собственные данные, хранящиеся в памяти компьютера, и управляет только ими. Файловые системы являются предшественницами баз данных. Традиционные файловые системы, реализованные в рамках различных операционных систем, имеют ряд ограничений, которые препятствуют их 14 Дубенецкий Б.Я. Проектирование информационных систем. – Л.: Лениздат, 2008. С. 64. 15 Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. Эволюции технологий баз данных. – М.: Финансы и статистика, 2014. С. 92. 16 Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. – М.: Юрайт, 2014. С. 213. 9 широкому использованию для решения информационных задач. К данным ограничениям относятся: разделение и дублирование одних и тех же данных, зависимость от программных комплексов и данных, несовместимость форматов файлов, фиксированные запросы и быстрое увеличение количества приложений, отсутствие централизованных методов управления доступом к информации и данным, недостаточная эффективность совместной работы нескольких пользователей. Для того чтобы было понятно, о чем идет речь необходимо рассмотреть основные понятия, относящиеся к теории баз данных. Данные – это совокупность информации, зафиксированной на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки с помощью компьютерной техники 17 . Процесс преобразования и обработки данных позволяет получить актуальную и достоверную информацию, удовлетворяющую информационные потребности человека в определенной предметной области. База данных – это представленная в объективной форме совокупность самостоятельных данных, которые систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью компьютерной техники 18 . В практической деятельности в основном используются системы баз данных. Система баз данных – это компьютеризированная система хранения однотипных записей, которая может рассматриваться как электронная картотека, то есть хранилище для некоторого набора данных, занесенных в память компьютера 19 Система управления базами данных – это совокупность языковых и программных средств, которые предназначены для создания, ведения, поддержания и обеспечения централизованного накопления, а также 17 Хоменко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: учебник для высших учебных заведений – СПб.: КОРОНА, 2015. С. 236. 18 Советов Б.Я., Цехановский В.В., Чертовской В.Д. Базы данных. Теория и практика. – М.: Юрайт, 2014. С. 204. 19 Шаймарданов Р.Б. Моделирование и автоматизация проектирования структур баз данных. – М.: Радио и связь, 2008. С. 116. 10 совместного контролированного использования баз данных многими пользователями 20 . Существенной особенностью систем управления базами данных является наличие процедур для ввода и хранения не только данных, но и описание их структуры и связей между ними. История развития и становления систем управления базами данных насчитывает более 50 лет. В 1968 году была введена в использование первая промышленная система управления базой данных – иерархическая система Information Management System, разработанная и введенная в действие фирмой International Business Machines. Следующим значительным достижением стало появление системы Integrated Data Store фирмы General Electric. Развитие данной системы привело к разработке нового типа систем управления базами данных – сетевых систем управления базами данных, что оказало существенное воздействие на информационные системы того поколения. В 1975 году был разработан первый стандарт Ассоциации по языкам систем обработки данных – Conference of Data System Languages, который определил ряд основательных понятий в теории систем баз данных, являющихся до сих пор основополагающими для сетевой модели данных. Однако этим двум первым моделям были присущи следующие существенные недостатки: для выполнения элементарных запросов с использованием переходов к определенным записям необходимо было создавать достаточно длинные и сложные программы, независимость данных существовала лишь в минимальной степени, отсутствовали теоретические основы проектирования и реализации баз данных. В последующее развитие теории баз данных значительный вклад был совершен американским математиком Эдгаром Франком Коддом. Он в 1970 году опубликовал научную статью о реляционной модели данных, которая позволила устранить недостатки своих предшественниц – сетевой и 20 Хоменко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: учебник для высших учебных заведений – СПб.: КОРОНА, 2015. С. 354. 11 иерархической моделей данных. Однако, и реляционная модель обладает некоторыми недостатками – в частности, ограниченными возможностями моделирования. Для решения данной проблематики был выполнен большой объем научно-исследовательской работы. В 1976 году Петер Пин-Шен Чен предложил совершенно новую модель данных «сущность-связь», которая в настоящее время стала основой для методологии концептуального проектирования баз данных и методологии логического проектирования реляционных баз данных. В истории развития и становления систем управления базами данных можно выделить четыре основных этапа 21 . Тем не менее необходимо отметить, что все же нет жестких временных ограничений в этих этапах, так как они плавно переходят один в другой и даже существуют одновременно. Первый этап становления систем управления базами данных связан с функционированием баз данных на больших машинах типа IBM 360, ЕС- ЭВМ типа PDP11 фирмы Digital Equipment Corporation, разных моделях HP фирмы Hewlett Packard. Базы данных хранились во внешней памяти центральной электронно-вычислительной машины, пользователями этих баз данных были задачи, которые запускались в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа к данным осуществлялся с помощью консольных терминалов пользователей, которые не имели собственных вычислительных ресурсов (процессора и внешней памяти) и служили только устройствами ввода и вывода для центральной вычислительной машины. Программы доступа к базе данных программировались на различных языках программирования и запускались как обычные числовые программы. Мощные операционные системы обеспечивали возможность параллельного выполнения всего множества решаемых задач. Эти системы можно было отнести к системам распределенного доступа, потому что база данных была централизованной, хранилась на устройстве во внешней памяти одной 21 Петров Г.А., Тихов С.В., Яковлев В.П. Базы данных: учебное пособие. – СПб: СПбГТУ РП, 2015. С. 12. 12 центральной вычислительной машине, а доступ к ней поддерживался от многих пользователей. Особенности первого этапа развития систем управления базами данных выражаются в следующих характеристиках. Все системы управления базами данных базируются на мощных мультизадачных операционных системах типа Multiple Virtual Storage, Uniplexed Information and Computing System, вследствие этого выполнялась работа с централизованной базой данных, функционирующей в режиме распределенного многопользовательского доступа. Функции управления и распределения ресурсов в основном осуществляются операционной системой. Используются языки манипулирования данными низкого уровня, которые ориентированы на навигационные методы доступа к данным. Проводятся серьезные исследовательские работы по обоснованию и формализации реляционной модели данных, была создана первая система, реализующая идеологию реляционной модели данных. Проводятся теоретические работы по оптимизации запросов к централизованной базе данных. Результаты научно-исследовательской работы стали открыто и массово обсуждаться в печати, идет мощный поток доступных публикаций, которые касаются всех аспектов теории и практики проектирования баз данных, результаты научных исследований активно внедряются в коммерческие системы управления базами данных. Появляются первые языки манипулирования данными высокого уровня, предназначенные для работы с реляционной моделью данных, но отсутствуют стандарты для этих языков. Второй этап развития систем управления базами данных связан с появлением и использованием персональных компьютеров, следовательно, появляются настольные системы управления базами данных 22 . Персональные компьютеры стремительно ворвались в жизнь человека и буквально 22 Федорова Г.Н. Разработка и администрирование баз данных: учебник. - М.: Академия, 2015. С. 96. 13 перевернули его представление о месте и роли вычислительной техники в жизни общества. Теперь компьютеры стали доступны каждому пользователю. Исчез страх обыкновенных пользователей перед непонятными и сложными языками программирования. Появилось большое количество программ, которыми могли пользоваться неподготовленные пользователи. Данные компьютерные программы были просты в использовании и интуитивно понятны пользователю: это прежде всего различные редакторы текстов, предназначенные для работы с текстовой информацией, редакторы электронных таблиц для хранения и обработки статистической информации и многие другие. Упрощеннее и понятнее стали операции копирования файлов и процесс переноса данных с одного компьютера на другой, распечатка необходимой информации: текстов, электронных таблиц и других документов. Системные программисты были отодвинуты на задний план. Каждый пользователь мог почувствовать себя полным хозяином этого мощного и удобного устройства, которое позволяло автоматизировать многие аспекты его профессиональной деятельности. Несомненно, это сказалось и на работе с базами данных. Появились программы, называющиеся системами управления базами данных, позволяющие хранить значительные объемы информации, они имели удобный пользовательский интерфейс для заполнения данных, встроенные средства для генерации различных отчетов по заданным критериям. Эти программы позволяли автоматизировать многие учетные функции, которые раньше выполнялись человеком вручную. Особенность данного этапа развития заключается в том, что все системы управления базами данных были рассчитаны на создание базы данных, основанной на монопольном доступе к данным, так как компьютер был персональный, то он не был подсоединен к локальной вычислительной сети и база данных проектировалась только на нем и создавалась для работы 14 одного пользователя, но в определенных ситуациях была возможна последовательная работа нескольких пользователей. Большинство систем управления базами данных второго этапа развития имели развитый и удобный пользовательский интерфейс. В большинстве случаях существовал интерактивный режим работы с базой данных как в рамках описания базы данных, так и в рамках проектирования запросов к ней. Кроме того, большинство систем управления базой данных предлагали развитый и удобный набор инструментов для разработки готовых приложений без профессионального программирования. Инструментальные возможности состояли из готовых элементов приложения в виде шаблонов и готовых экранных форм, отчетов, графических конструкторов запросов, которые достаточно просто могли быть собраны в единый программный комплекс, предназначенный для работы с базой данных. Практически во всех настольных системах управления базами данных поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, то есть только внешний табличный вид структуры данных. При появлении высокоуровневых языков манипулирования данными типа реляционной алгебры и Structured Query Language в настольных системах управления базами данных появилась возможность манипулирования данными на уровне отдельных строк таблиц. В настольных системах управления базами данных отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности данных. Данные функции обязаны были выполнять приложения, но недостаточность средств разработки приложений порой не позволяла это сделать, следовательно, эти функции должны были выполняться пользователем, возлагая на него дополнительный контроль при вводе и изменении информации, которая хранится в базе данных. Третий этап развития баз данных – распределенные базы данных. Многим известно, что история эволюционирует по спирали, следовательно, 15 после процесса «персонализации» возник обратный процесс – «интеграция». Увеличивается число локальных сетей, все больше информации передается между компьютерами, во внимание принимается задача согласованности данных, которые хранятся и обрабатываются в разных местах, но логически взаимосвязаны друг с другом, возникают задачи, связанные с параллельной обработкой транзакций – последовательностей выполнение операций над базой данных, которые переводят ее из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние. Успешное разрешение данных задач привело к возникновению распределенных многопользовательских баз данных, которые сохраняют все преимущества настольных систем управления базами данных и в то же время дают возможность осуществлять параллельную обработку информации и поддержку целостности базы данных. Большое количество современных систем управления базами данных рассчитаны на многоплатформенную архитектуру, что позволяет им функционировать на современных компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами, при этом для пользователей доступ к хранящимся данным практически неразличим. Потребность в поддержки многопользовательской работы и возможность децентрализованного хранения данных потребовали развития средств администрирования баз данных с реализацией общей концепции средств защиты данных от несанкционированного доступа к ним. Данная концепция была реализована при помощи разграничения доступа пользователей к хранящимся данным и установлением паролей на аккаунты пользователей. Необходимость в новых реализациях вызвала создание серьезных научно-теоретических трудов по оптимизации распределенных многопользовательских баз данных. Полученные результаты стали активно внедряться в организационные системы управления базами данных. Практически все современные системы управления базами данных имеют 16 функцию подключения клиентских приложений, которые разработаны с использованием настольных систем управления базами данных, и средства, предназначенные для экспорта данных из форматов настольных систем управления базами данных второго этапа развития в необходимый формат. К данному этапу развития можно отнести и разработку стандартов в рамках языков описания и манипулирования данными и технологий по обмену данными между различными системами управления базами данных. Также начинаются производственные работы, связанных с реализацией концепции объектно-ориентированных баз данных. Представителями систем управления базами данных, относящимся к третьему этапу, можно считать Microsoft Access и все современные серверы баз данных Oracle, Microsoft SQL Server и другие современные серверы баз данных, которых в настоящее время насчитывается несколько десятков. Четвертый этап развития баз данных и систем управления ими можно охарактеризовать появлением новой технологии доступа к данным – интранет 23 . Интранет – это внутренняя частная сеть какого-то предприятия, предназначенная для совместного использования определенной информации внутри данного предприятия. Основным отличием данного подхода от технологии клиент-сервер является то, что отпадает необходимость использования, специализированного программного обеспечения, так как для работы с удаленной базой данных применяется стандартный браузер для выхода в интернет. При этом встроенный в загружаемые пользователем HTML страницы код, написанный обычно на языке Java, 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. Практичность данного подхода привела к тому, что его стали использовать не только для удаленного доступа к базам данных, но и для 23 Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. Эволюции технологий баз данных. – М.: Финансы и статистика, 2014. С. 168. 17 пользователей локальной сети организации. Основные преимущества использования технологии интранет заключаются в том, что он обеспечивает высокую производительность при совместной работе пользователей, предоставляет легкий доступ к данным и гибкий уровень взаимодействия. Основной недостаток использования данной технологии заключается в легком доступе к хранящимся данным, что может спровоцировать их утечку. Задачи обработки данных, которые не связанны со сложными алгоритмами работы, достаточно просто и эффективно могут быть построены по данной архитектуре. В этом случае для подключения нового пользователя к возможности использовать данную задачу не требуется установка дополнительного программного обеспечения, но алгоритмически сложные задачи рекомендуется реализовывать в архитектуре «клиент-сервер» с разработкой специального программного обеспечения. У каждого из вышеперечисленных этапов развития баз данных и систем управления базами данных имеются свои достоинства и свои недостатки. Каждый из этапов развития характеризуется появлением новых подходов обработки информации и доступа к данным, а также концепций проектирования и реализации баз данных. В настоящее время все подходы массово применяются в автоматизации всех сфер человеческой деятельности и имеют большой потенциал для дальнейшего развития. |