Шпаргалка по "Информатика"

Особо выделяют единственную в своем  роде глобальную сеть Internet (реализованная  в ней информационная служба World Wide Web (WWW) переводится на русский  язык как всемирная паутина); это сеть сетей со своей технологией. В Internet существует понятие интрасетей (Intranet) - корпоративных сетей в рамках Internet.

Различают интегрированные сети, неинтегрированные  сети и подсети.

Интегрированная вычислительная сеть (интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями.

В автоматизированных системах крупных  предприятий подсети включают вычислительные средства отдельных проектных подразделений. Интерсети нужны для объединения таких подсетей, а также для объединения технических средств автоматизированных систем проектирования и производства в единую систему комплексной автоматизации (CIM - Computer Integrated Manufacturing). Обычно интерсети приспособлены для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т.п., и в этом случае они называются сетями интегрального обслуживания.

 

3. Сетевые ОС

 

Ответ

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

Рис. 1. Структура сетевой  ОС

В сетевой операционной системе  отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 1):

• Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.
• Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.
• Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.
• Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

  

БАЗЫ ДАННЫХ (16)

 

1. Понятие о базах данных. СУБД. Основные классы решаемых  задач.

 

Ответ

База данных (БД) – это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Система управление базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания  типов и логических структур  данных в базе данных;

2) аспект манипуляции: методы манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы  описания и поддержки целостности  базы данных.

Аспект структуры определяет, что  из себя логически представляет база данных, аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных (то есть способы модификации данных) и способы извлечения данных из базы данных, аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных.

Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение  объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных. Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу

 

 

 

2. Жизненный цикл БД.

Ответ

Как и любой программный продукт, база данных обладает собственным жизненным  циклом (ЖЦБД). Главной составляющей в жизненном цикле бд является создание единой базы данных и программ, необходимых для ее работы. Жизненный цикл системы базы данных определяет и жизненный цикл всей информационной системы организации, поскольку база данных является фундаментальным компонентом информационной системы.

На этапе формулирования и анализа  требований устанавливаются цели организации, определяются требования к БД. Они  состоят из общих требований, определенных в общих требованиях к БД (см. выше) и специфических требований. Для формирования специфических требований обычно используется методика интервьюирования персонала различных уровней управления. Все требования документируются в форме, доступной конечному пользователю и проектировщику БД.

Этап концептуального проектирования заключается в описании и синтезе информационных требований пользователей в первоначальный проект БД. Исходными данными могут быть совокупность документов пользователя при классическом подходе или алгоритмы приложений (алгоритмы бизнеса) при современном подходе. Результатом этого этапа является высокоуровневое представление (в виде системы таблиц БД) информационных требований пользователей на основе различных подходов.

В процессе логического проектирования высокоуровневое представление  данных преобразуется в структуру используемой СУБД. Основной целью этапа является устранение избыточности данных с использованием специальных правил нормализации. Сначала выбирается модель БД. Затем с помощью ЯОД (язык описания данных) создается структура БД, которая заполняется данными с помощью команд ЯМД (язык манипулирования данными), систем меню, экранных форм или в режиме просмотра таблиц БД. Здесь же обеспечивается защита и целостность (в том числе ссылочная) данных с помощью СУБД или путем построения триггеров.

На этапе физического проектирования решаются вопросы, связанные с производительностью системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа.

 

 

 

3. Типология БД.

Ответ

Классификация баз данных может  быть произведена по разным признакам (относящимся к разным компонентам и сторонам функционирования БД, среди которых выделяют, например, в следующие.

По форме представляемой информации можно выделить фактографические, документальные, мультимедийные, в той или иной степени соответствующие цифровой, символьной и другим (нецифровой и не символьной) формам представления информации в вычислительной среде.

По типу хранимой (не мультимедийной) информации можно выделить фактографические, документальные, лексикографические БД. По топологии хранения данных различают локальные и распрей деленные БД.

По типологии доступа и характеру использования хранимой информации БД могут быть разделены на специализированные и интегрированные.

По функциональному назначению (характеру решаемых с помощью БД задач и, соответственно, характеру использования данных) можно выделить операционные и справочно-информационные.

По степени доступности можно выделить общедоступные и БД с ограниченным доступом пользователей.

Типология баз данных с точки зрения информационных процессов   

С другой стороны, БД могут соотноситься с различными уровнями информационных процессов: уровень информационных технологий (ИТ), уровень системы (ИС), уровень информационных ресурсов (ИР).

На уровне информационных технологий БД определяется как взаимосвязанная  совокупность файлов ОС, содержащих данные о предметной области решаемой задачи. При этом основное внимание уделяется физической структуре БД

На уровне информационных систем БД рассматривается как компонента, представляющая собой информационную модель предметной области. Здесь наиболее важной является проблема логической структуры БД.

При рассмотрении на уровне информационных ресурсов БД трактуется как элемент  мировых ИР. Основной характеристикой  здесь является содержание БД, хотя и структуры данных также немаловажны.

Программные средства баз данных. Оболочки информационных систем (системы программирования ИС) представляют собой гибкие программные комплексы, настраиваемые на задачи пользователя. Наиболее распространенными классами данных программных средств являются системы управления базами данных (СУБД) и оболочки автоматизированных информационно-поисковых систем (АИПС).

Информационно-поисковые  системы. В узком смысле под АИПС принято понимать открытый (обычно) или замкнутый (реже) программный продукт, предназначенный для реализации практически большинства функций (процессов) — ввод, обработка, хранение, поиск, представление данных (организованных в записи или документы, находящиеся в БД). В этом смысле часто отождествляют АИПС с АИС.

 

  

4. Разработка приложений баз данных в среде Delphi 7.0.

Ответ

При создании программ, работающих с  базами данных, в системе Delphi 7 традиционно используется механизм Borland Database Engine (BDE).

Этот механизм реализован в виде набора библиотек, которые обеспечивают для программы, написанной на Паскале, простой и удобный доступ к базам данных независимо от их архитектуры. При использовании механизма ВDЕ разработчик может не задумываться о том, как его программа будет работать с базой данных на физическом уровне: локально, в файл-серверной, либо в клиент -серверной архитектуре. Вдобавок при переходе к использованию СУБД разных производителей программисту не потребуется менять исходный код своей программы. Достаточно внести изменения только в настройки BDE. 

Такое удобство достигается благодаря тому, что механизм BDE представляет собой программную прослойку (middleware) между клиентской программой и базой данных (или СУБД). Запрос из приложения передается внутрь механизма BDE, который использует специализированные системные программы (драйверы) для непосредственной работы с СУБД.

Такие драйверы выпускаются для  каждой СУБД, и механизм BDE настраивается на их использование с помощью специального редактора, вызываемого из утилиты SQL Ехрlогег (Проводник SQL), которая открывается командой Database > Ехрloге (База данных > Проводник). Драйверы могут работать с базами данных в стандарте таких СУБД, как Paradox, Dbase, FoxPro. Эти СУБД ранее были построены как файл - серверные, поэтому драйвер реально представляет собой весьма сложную программу, выполняющую множество функций СУБД.

Существуют и драйверы для работы с клиент - серверными СУБД (MS SQL Server, InterBase, Oracle). Такие драйверы устроены проще. Они только передают запросы и команды из BDE в СУБД и получают обратно результаты их выполнения. Всю работу по обработке данных выполняет СУБД.

В поставку BDE входит два набора драйверов.

Ø      Первый набор предназначен для файл - серверных СУБД dBase, Paradox, FoxPro, Access и данных в текстовом формате.

Ø      Второй набор ориентирован на клиент - серверные СУБД InterBase. IBM DB2, Informix, ORACLE, Sybase и Microsoft SQL Server. Этот набор называется SQL Links.

Реализация в системе Dе1рhi прослойки ВDЕ позволяет не привязывать программу к конкретной СУБД. Если потребуется расширить число пользователей программы и перейти, например, с файл -серверной СУБД dВаsе на более мощную СУБД InterВаsе, достаточно изменить несколько настроек BDE, не исправляя исходные тексты.

 

 

5. Модели данных: иерархические, сетевые, реляционные, объектные.

 

Ответ

Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.

Иерархическая модель данных.

Иерархическая структура  представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево), вид которого представлен на рис. 1.

Рисунок 1 – Графическое изображение  иерархической структуры БД

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем, и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей.

К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

Сетевая модель данных.

Сетевой подход к организации данных является расширением  иерархического.

В сетевой структуре  при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

На рис. 2 изображена сетевая структура базы данных в  виде графа.