Қолданушыға арналған нұсқау

Мәліметтер қорын жасауға, пайдалануға және алып жүруге жауапты тұлға – мәліметтер қорының администраторы (МҚА) болады. Оның міндетіне келесі қызметтерді атқару кіреді:

1. Пәндік саланы  талдау, оны сипаттау, тұтастығына қойылатын  шектеулерді тұжырымдау.

2. Мәліметтер қоры құрылымын, яғни мәліметтер қоры файлдарының құрамы мен құрылымын, олардың арасындағы байланыстарды жобалау.

3. Мәліметтер қоры құрылымын және мәліметтерді өңдеу процедурасын сипаттау кезінде тұтастыққа қойылатын шектеулерді беру.

4. Мәліметтер қоры алғашқы жүктелуі және жүргізу.

5. Мәліметтерді қорғау;

• жүйеге кіру ретін қамтамасыз ету;
• пайдаланушылардың мәліметтерге кіру мүмкіндігін құқықтарын   анықтау;
• мәліметтерді қорғаудың бағдарламалық-техникалық жабдықтарын талдау және жасау;
• мәліметтерді қорғау жабдықтарын тестілеу;
• мәліметтердің пайдаланылуы туралы статистиканы жинау;
• мәліметтерді қорғауды бұзу жағдайларын зерттеу;
• мәліметтер қорын қалпына келтіруді қамтамасыз ету, жүйелік журналдарды жүргізуді ұйымдастыру.

6. Мәліметтер қоры пайдаланушылардың қарауын талдау.

7. Пайдаланушылармен жұмыс істеу.

8. Мәліметтер қорын  жетілдіруге және динамикалық  дамытуға жұмыс істеу.

Мәліметтер қоры өмірлік  циклде басты маңызды кезеңдердің  бірі, нәтижесінен пәндік саланың есептерін шешуде, мәліметтер қоры кейінгі пайдаланылуының тиімділігі тәуелді болатын жобалау кезеңі болады.  Жобалау процесі кезінде шешілетін басты мәселе – мәліметтерді ұйымдастыру, яғни өзара байланысты біріктіру, құрылымдау және анықтау. Мәліметтерді ұйымдастыру тәсілі пәндік саланың негізгі мәндерін және олардың өзара байланыстарын бейнелейтін логикалық модель арқылы анықталады. Объектілер арасындағы байланыстарды кейіптеудің әртүрлі формалары, мысалы иерархиялық, желілік, реляциялық сияқты мәліметтердің әртүрлі логикалық модельдерінің тууына әкелді. 1980 жылдардың ортасына қарай қарпайымдылығына және математикалық негізделуіне байланысты ең көп тарағаны реляциялық модель болды. Соның нәтижесінде қазіргі заманғы мәліметтер қорын басқару жүйесінің көпшілігі осы модельді қолдап, жүргізуде. Сондықтан да осы әдістеме реляциялық мәліметтер қорын (РМҚ) жобалау мен жасауға арналған. [11]

 

1.3 Мәліметтер қорының архитектурасы

 

Мәліметтер қорын жобалауда мәліметтерді ұйымдастыруды үш кезеңде: ақпаратты-логикалық (инфологиялық), даталогиялық (концептуалдық) және физикалық деңгейлерде қарастыру қабылданған. Бұл деңгейлерге пәндік саланың инфологиялық, концептуалдық және физикалық модельдері сәйкес келеді. [12]

Жобалаудың бүкіл процесін үш кезеңге бөлуге болады:

 

 

1-ші кезең   Мәліметтердің инфологиялық моделін жобалау	Пәндік саланы талдау: объектілер және олардың арасындағы байланыстар
	Пайдаланушының ақпараттық қажеттілігі (сұранысты талдау)
	Қазіргі бар және болашақтағы  қолданбалы программаларды талдау
	Ақпараттық құрылымды  құру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  

1.3.1-сурет.МҚ жобалау кезеңдері

 

 

1.4 Мәліметтер қорының  модельдері

 

Мәліметтер моделі дегеніміз – бұл мәліметтердің құрылымын, мәліметтердің рұқсат етілген жүзеге асыруларын мәліметтерге қолданылатын рұқсат етілген амалдарын анықтайтын ережелер.

Инфологиялық модель пәндік саланы мазмұндық деңгейде сипаттайды. Оны жасау кезіндегі бірінші кезеңде пәндік салаға, шығарылатын есептерге, пәндік салада жүретін оқиғалар мен процестерді бейнелейтін құжаттар мен пайдаланушылар сұраныстарына талдау жүргізіледі. Бұл талдаудың нәтижесі пәндік сала объектілерінің тізбегі, олардың қасиеттері мен атрибуттарының тізімі, объектілер арасындағы байланыстарды анықтау және пәндік саланың құрылымын диаграмма түрінде сипаттау болып табылады. Атрибуттардың әрқайсысы үшін пәндік саланың қасиеттерімен анықталатын олардың мүмкін мәндеріне қойылатын шектеулер көрсетіледі. Мұндай шектеулер мәліметтердің тұтастығына қойылатын шектеулер деп аталады. Инфологиялық модель жеке пайдаланушылардың талаптарын біртұтас «жалпыланған кейіптеуге» біріктіреді. Сондықтан ЭЕМ жадында мәліметтерді кейіптеу ерекшеліктерін ескермей жасалынады.

Концептуальды модель пәндік саланың объектілері мен байланыстарын формальды деңгейде сипаттайды. Оны жасау екінші кезеңде жүргізіледі және бірінші кезеңде алынған инфологиялық модельге сүйенеді. Жасау процесі кезінде мәліметтер моделінің түрі таңдалады және оның элементтері анықталады. Әрбір МҚБЖ модельдердің тек біреуін ғана қолдап жүргізеді. Мәліметтер моделін таңдау мен мәліметтер қоры басқару жүйесін таңдау өзара тығыз байланысты.

Мәліметтердің ішкі немесе физикалық моделі тікелей машиналық мәліметтерді орналастыру әдісін анықтайды, мәліметтерді бөліп таратуды, кіру мүмкіндігі әдістері мен индекстеу тәсілдерін ескереді. Қазіргі заманғы қолданбалы бағдарламалық құралдарда бұл ұйымдастыру деңгейі пайдаланушының араласуынсыз автоматты түрде қамтамасыз етіледі. Пайдаланушы ереже бойынша қолданбалы бағдарламалар мен әмбебап бағдарламалық құралдарда МҚБЖ мәліметтерді ұйымдастыруға бағытталған кейіптеулерін қолданады.Сонымен қатар, жобалаудың негізгі міндеті пәндік саланың инфологиялық моделін және мәліметтер қорының концептуалдық моделін құрудан тұрады.

Қорда сақталған  мәлiметтер анықталған логикалық құрылымда  болады, басқаша айтқанда мәлiметтер қорын басқару жүйелерiн (МҚБЖ) қолдайтын кейбiр мәлiметтердiң  берiлуiнiң моделi (мәлiметтердiң моделi) сипатталады. Классикалық түрге келесi мәлiметтер моделi жатады:

• иерархиялық
• желiлiк
• реляциялық.

Мұнымен қатар, соңғы жылдары келесi мәлiметтер модельдерi пайда болды және практикаға белсендi түрде ене бастады:

• постреляциялық
• көпөлшемдi
• объектiлі бағытталған.

Басқа мәлiметтер моделiне негiзделген, белгiлi модельдердi кеңейтетiн  барлық мүмкiндiк болатын  жүйелер жасалынуда. Бұлардың қатарына объектiлi-реляциялық, дедуктивті-объектiлi-бағытталған, семантикалық, концептуальдық және бағытталған модельдердi жатқызуға болады. Бұл модельдердiң кейбiрi мәлiметтер қорын, бiлiм қорын және программалау тiлдерiн интеграциялау үшiн қызмет етедi.

Кейбiр МҚБЖ бiр  уақытта бiрнеше модельдердi қолдай алады. Мысалы, ИНТЕРБАЗА жүйесiнде қосымшалар үшiн мәлiметтердi манипуляциялауға желiлiк тiл қолданылады, ал пайдаланушы интерфейсiнде SQL және QBE тiлдерi қолданылады.

 Иерархилық модель. Иерархиялық модельде мәлiметтер арасындағы байланысты реттелген граф (немесе тармақ) көмегiмен сипаттауға болады. Иерархиялық модельде мәлiметтердiң арасындағы байланыс төмендегi суретте көрсетiлген:

 

                          1.4.1-сурет. Иерархиялық модельдегi байланыс.

 

Қандайда бiр программалау тiлiнде иерархиялық МҚ-ның құрылымын сипаттауға мәлiметтердiң «тармақ» типi қолданылады.

Мәлiметтердiң  «тармақ» типi ПЛ/1 және Си программалау тiлдерiндегi «құрылым»-ға және Паскаль  тiлiндегі «жазу»-ға ұқсас. «Тармақ» типi өзіне iшкi типтердi (iшкi тармақты) қамтиды, олардың өздерi де өз кезегiнде «тармақ» типтi болып табылады. Әрбiр «тармақ» типтерi «түбiрлiк» типтен және реттелген бағыныңқы типтерден тұрады.

Түбiрлiк тип дегенiмiз iшкi типтерi бар және өзге iшкi тип болып табылмайтын тип. Бағыныңқы тип (iшкi тип) аталық рольдi атқаратын типке қатысты ұрпақ болып табылады. Бiр типтiң ұрпақтары бiр-бiрiне қатысты егiздер болып есептеледi.

Иерархиялық мәлiметтер қоры «жазу» типтi экземплярдан тұратын  «тармақ» типтi мәлiметтерiнiң экземплярының реттелген жиныны болып табылады. Типтердiң арасындағы туыстық қатынас жазулардың арасындағы қатынасқа ауысады. Иерархиялық мәлiметтер қорындағы барлық элементтердi тексеру әдетте жоғарыдан төмен немесе солдан  оңға қарай жүргiзiледi.

Компьютер жадында иерархиялық мәлiметтердiң физикалық орналасуын ұйымдастыру үшiн төмендегідей әдiстер тобы қолданылады:

• жадының тiзбектеле үлестiрiлуi бойынша сызықтық тiзiммен берiлуi (адрестiк арефметика, сол тiзiмдiк құрылым)
• байланысқан сызықтық тiзiммен берiлуi (көрсеткiштер мен анықтамаларды пайдалынатын әдiс).

Иерархиялық ұйымдастырылған  мәлiметтердi манипуляциялаудың негiзгi операциялары:

• мәліметтер қорының көрсетiлген экземплярын iздеу;
• бiр тармақтан басқа тармаққа көшу;
• тармақ iшiнде бiр жазудан басқа жазуға көшу;
• көрсетiлген орынға жаңа жазды қою;
• ағымдағы жазуды өшiру және т.б.

Мәлiметтердiң  иерархиялық моделiнiң жетiстiгiне компьютер жадының тиiмдi пайдаланылуы мен мәлiметтермен жасалатын негiзгi операциялардың орындалу уақытының  көрсеткiштерi жатады.

Желiлiк модель. Мәлiметтердiң желiлiк моделiнде элементтерiнiң әр түрлi өзара байланысын еркiн бұтақ түрiнде бейнелеуге болады, сонымен бiрге мәлiметтердiң иерархиялық моделiн жалпылайды. Желiлiк МҚ-ң тұжырымдамасы алғаш рет толық КОДАСИЛ тобының ұсыныстарында баяндалған.

 

                         1.4.2-сурет. Желiлiк модельдегi байланыстар.

 

Желiлiк мәлiметтер қорының схемасын сипаттау үшiн типтердiң  екi тобы қолданылады: «жазу» және «байланыс». «Байланыс» типi келесi екi «жазу» типі үшiн анықталады: ұрпақ және аталық. «Байланыс» типi айнымалысы байланыс экземпляры болып табылады. Желiлiк мәлiметтер қоры жазулар жиынтығынан және жиындардың сәйкес байланыстарынан тұрады. Байланысты қалыптастыру үшiн ерекше шектеулер қажет емес. Егер иерархиялық құрылымда жазу ұрпақтың тек бiр ғана жазу-аталығы болса, мәлiметтердiң желiлiк моделiнде жазу-ұрпақтың жазу аталықтар саны еркiн алынады (өгей аталық). Қарапайым желiлiк мәлiметтер қорының схемасы 1.3 – суретте көрсетiлген:

 

 

                                    

 

                              

                               Қызметкерлерден тұрады

 

                 1.4.3-сурет. Желiлiк мәліметтер қоры мысалының схемасы.

 

Желiлiк типтi қордағы мәлiметтердiң физикалық  орналасуы, иерархиялық МҚ-дағыдай әдiспен ұйымдастырылуы мүмкiн.

Желiлiк типтi мәліметтер қорын манипуляциялаудың негiзгi операциялары:

• мәліметтер қорында iздеу;
• аталықтан бiрiншi ұрпаққа көшу;
• жаңа жазу құру;
• ағымдағы жазуды өшiру;
• ағымдағы жазуды жаңарту;
• жазуларды байланысқа қосу;
• жазуларды байланыстан шығару;
• байланыстарды өзгерту және т.б.

Мәлiметтердiң  желiлiк моделiнiң жетiстiгi – жадының  пайдалану көрсеткiшiнiң тиiмдi жүзеге асырылуы мен жеделдiгiнде болып  табылады. Иерархиялық модельмен  салыстырғанда желiлiк модельдiң  еркiн байланыстар құруда мүмкiндiгi көп.

Мәлiметтердiң  желiлiк моделiнiң кемшiлiгi МҚ схемасының аса жоғары күрделiлiгi мен қатаңдығы, сондай-ақ МҚ-дағы ақпаратты өңдеудi әдеттегi пайдаланушының түсiнiп, орындауындағы  қиныдықта болып табылады.

Реляциялық модель. Мәлiметтердiң реляциялық моделiн Эдгар Код ұсынған, ол қатынас ұғымына негiзделген. Қатынас кортеж деп аталатын жиын элементтерiн бiлдiредi. Қатынастың көрнекi түрде бейнеленуi екi өлшемдi кесте болып табылады. Кестенiң жолдары (жазбалары) мен бағандары (өрiстерi) болады. Кестенiң әрбiр жолының құрылымдары бiрдей және олар өрiстерден тұрады. Кестенiң жолдарына кортеждер, ал бағандарына қатынас атрибуттары сәйкес келедi.

Реляциялық мәліметтер қоры МҚ-да сақталатын барлық ақпараттардан  тұратын қатынастар жиынтығы болады.  Қатынастар деп объектілер арасындағы немесе олардың қасиеттері арасындағы кез келген өз ара байланысты айтады. Объектілер арасындағы, бір объектінің қасиеттері арасындағы және әр түрлі объектілер қасиеттерінің арасындағы өз ара байланыстар болып бөлінеді.

Қатынастар өзінің атымен және осы қатынастар байланысқан  элементтермен, атрибуттар тізімімен  беріледі:

<қатынас аты>(<атрибуттар  тізімі>)

Қатынас аты қатынас элементтері арасындағы байланыстардың маңызын түсіндіретіндей болып таңдалады.

Объектілердің немесе байланыстардың кейбір қасиеттерін сипаттау үшін атрибуттар деп аталатын мәліметтердің қарапайым бөлінбейтін элементтері қолданылады. 

Атрибуттар атымен, типімен, мәнімен және басқа қасиеттерімен  сипатталады.

Атрибут аты – бұл  мәліметтерді өңдеу процесіндегі атрибуттың шартты белгіленуі. Ол бір қатынаста және сол қатынастың өзінде уникальды болуы қажет.

Атрибуттың мәні –  объектілер мен байланыстардың кейбір қасиеттерін сипаттайтын шама.

Атрибуттар қатынастардағы мәліметтерді біріктіретін, мәндер класына сәйкес келеді. Қатынастар атрибуттарының аттарының тізімі және олардың сипаттамалары қатынас схемасы деп аталады.

Атрибуттар сипаттамалары  қатынастың әрбір аргументі үшін мәндерді енгізу облысымен беріледі.

Нақты кортеждің бір  мәнді идентификациясы үшін қолданылатын атрибут немесе атрибуттар жиыны қатынастың алғашқы кілті немесе жай кілт деп аталады.

Мәліметтердің реляциялық моделі қазіргі уақытта кең таралымға  ие болды және барлық қазіргі МҚБЖ мәліметтердің осындай түрде  берілуіне бағытталған.