Бази даних та сховища даних

1.2 Сучасні  БД

 

    Ось кілька  прикладів додатків нового покоління,  які визначають потреби у нових засобах розробки баз даних і можливості їхнього застосування.

База даних Системи  спостереження Землі (EOSDIS).

      Система  спостереження Землі (EOS - Earth Observing System) являє собою безліч супутників, які запускає NASA починаючи з 1998 р. Їх призначення - збір інформації, необхідної для дослідників, зайнятих вивченням довгострокових тенденцій стану атмосфери, океанів, земної поверхні. Супутники поставляють інформацію в обсязі 1/3 Пбайт (Petabyte - 1015 байт) в рік. Передбачається, що ці дані будуть інтегруватися з уже існуючою інформацією, а також з даними з інших джерел (іноземні супутники, наземні станції спостереження) і накопичуватися в базі даних EOSDIS (EOS Data and Information System) небачених раніше масштабів.

      EOSDIS призначена для інформаційного обслуговування, як фахівців, так і неспеціалістів. Передбачається, наприклад, що доступ до неї матимуть навіть школярі, які зможуть знайомитися з моделями формування погодних умов, з впливом вулканічних явищ тощо. Ось найбільш складні завдання, що виникають у зв'язку з цим проектом.

Електронна комерція.

      На даний  час існує ряд проектів, загальна  мета яких - надати потенційним  споживачам оперативний доступ  до каталогів товарів з наступним  електронним оформленням покупок.  Передбачається, що можливою проміжною ланкою подібних систем буде електронний брокер. Брокери акумулюють дані з множинних джерел шляхом збору інформації, наприклад, з декількох каталогів предметів одягу. Кінцевому покупцю такий брокер запропонує оперативне оформлення покупок.

      Як і  проект EOSDIS, система електронної  комерції передбачає мережеву  взаємодію величезного числа  учасників торгових угод. Різниця  полягає у тому, що в EOSDIS є  один головний постачальник інформації  і безліч її споживачів, а торгова система має на увазі наявність безлічі постачальників і безлічі споживачів. Крім того, учасники в даному випадку можуть відчувати певну взаємну недовіру і, можливо, мають свої приватні закриті інформаційні системи. Найбільш складні проблеми, пов'язані з проектами цього роду - система електронної комерції повинна мати високонадійні засоби розподіленої аутентифікації та переказу грошових сум.

Інформаційна система  охорони здоров'я.

      Лікарю  в процесі роботи необхідний  доступ до безлічі джерел інформації. Наприклад, історії хвороби одного пацієнта можуть перебувати в різних лікарнях, клініках, страхових установах. Для отримання повної картини їх усі варто зібрати. Точно так само існує безліч систем і баз даних, що надають інформацію про ліки, лікувальні процедури, діагностичні засоби.

      Записи  лікаря, результати обстежень, інформація  про рахунки за лікування, договори  медичного страхування для кожного  пацієнта повинні фіксуватися  в електронній формі та залишатися  доступними для подальшого використання. Впровадження сучасних інформаційних технологій у галузі охорони здоров'я надасть кардинальний вплив на такі характеристики медичного обслуговування, як вартість, якість, повсюдна доступність. Ось низка проблем, які виникають у зв'язку з реалізацією подібної системи - інтеграція різнорідних джерел вже накопиченої інформації, засоби контролю доступу, що забезпечують необхідний рівень конфіденційності, інтерфейси доступу до інформації, зручні для різних категорій працівників охорони здоров'я.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схеми баз даних

 

 

 

 

Електронні публікації.

      У видавничому  бізнесі, як і у сфері охорони здоров'я, очікується в найближчому майбутньому ряд глибоких змін. Стає можливим, наприклад, зберігання книг та статей в електронному вигляді та оперативна доставка їх споживачам високошвидкісними мережевими каналами. Далі, саме поняття публікації істотно розширюється - документ може містити графічні, аудіо-чи відео-включення, анотацію, інші супровідні елементи. Загальний обсяг інформації, яка доступна вже сьогодні, перевищує розміри бази даних EOSDIS, а в найближчому майбутньому очікується його зростання приблизно на порядок.

Колективне проектування.

     Великі  й складні проекти, наприклад,  в області літакобудування, реалізуються  сьогодні об'єднаними зусиллями  декількох незалежних компаній. Час життя інформації, що відноситься  до подібних проектів, може вимірюватися десятиліттями, оскільки вона необхідна для підтримки, модифікації та розвитку. Конструкторські рішення, перш ніж стати фізичною реальністю, можуть проходити стадії комп'ютерного моделювання - для дослідження робочих властивостей, зручності складання виробів, правильності функціонування. Еволюція конструкторських схем починається задовго до випуску першого виробу і продовжується ще довгий час після цього, що призводить до розростання інформаційної конфігурації, яка повинна відображати поточний стан розробки, експериментальні версії, історичний розвиток. Для різних сфер конструювання характерне використання різнорідних конструкторських інструментальних систем, заснованих на різних моделях і системах позначень. Причому процес конструювання може тривати довше, ніж існують застосовувані інструменти, а значить, компоненти однієї й тієї ж конструкції можуть розроблятися із застосуванням різних версій інструментальної системи.

      Як і  в деяких із згадуваних раніше  сфер, тут також постає задача інтеграції різнорідних джерел історично накопиченої інформації. Колективне проектування вимагає нових форм управління спільним доступом до баз даних і механізмів поділу інформації. Для регулювання різнорідних процесів, що виконуються спільно, таких як моделювання та конструювання, необхідні засоби управління потоками робіт, засновані на чітко визначених взаємодіях допомогою довготривалих транзакцій.

 

 

 

 

 

2. Види та класифікація БД

 

Корпорація «Атлас»  пропонує програмні рішення для  організації баз даних та побудови програмних сховищ даних для ефективної аналітичної обробки. При реалізації проектів ми проводимо комплексне обстеження вимог замовника, оцінку форматів і якості наявних даних. На підставі отриманих результатів ми пропонуємо найбільш ефективний шлях реалізації проекту. У проектах використовується програмне забезпечення таких компаній лідерів на ринку систем керування інформаційними активами, як Microsoft, Oracle, IBM Informix, Sybase.

MICROSOFT

Microsoft SQL Server 2000 - являє собою рішення в галузі баз даних і аналізу даних для швидкого створення масштабованих рішень електронної комерції, бізнес-додатків і сховищ даних.

Microsoft SQL Server 2000 забезпечує масштабованість, динамічне керування даними і їх аналіз, підтримку мови XML і протоколу http. Крім того, SQL Server 2000 цілком використовує всі можливості операційної системи Windows 2000, включаючи підтримку до 32 процесорів і 64 Гб ОЗУ.

ORACLE

Oracle9і - сімейство базових програмних продуктів корпорації Oracle. Кластерне рішення на платформі Oracle9і - Real Application Clusters надає можливість нарощувати потужність інформаційних систем послідовно, з ростом бізнесу і розвитком організації.

База даних Oracle9i Database націлена на недавно сформований ринок інтернет-додатків і відповідає самим строгим вимогам до якості обслуговування. Вона має можливості кластеризації, могутніми й економічними засобами безпеки, виключає втрати даних і дозволяє інтерактивно обмінюватися інформацією.

Ядром СУБД є сервер бази даних, що поставляється в одній з чотирьох редакцій у залежності від масштабу інформаційної системи, у рамках якої передбачається його застосування:

Oracle Database Enterprise Edition - корпоративна редакція сервера для проектів систем великого і середнього масштабу. До складу входить набір опцій, що архітектурно і функціонально розширюють можливості сервера.

Oracle Database Standard Edition - стандартна редакція сервера для проектів середнього масштабу чи масштабу підрозділу в складі великої організації.

Oracle Database Personal Edition - призначена для використання одним користувачем при експлуатації розробленого на базі Oracle додатка, або для розробки додатка, що потім буде перенесено на корпоративну редакцію Oracle Database.

Oracle9i Lite - база даних для систем мобільного зв'язку і невеликих офісів, до складу якої входить усе необхідне для розробки, впровадження і керування додатками для мобільних пристроїв. Надає користувачам кишенькових комп'ютерів доступ до додатків масштабу підприємства, що цілком синхронізовані з їх корпоративними системами.

IBM INFORMIX

Informix dynamic server (IDS) - у даний час Informix підтримує дві основні версії серверів баз даних, а саме: IDS версія 7 і IDS версія 9. IDS 7 є реляційним сервером баз даних, що забезпечують високу продуктивність і масштабованість. IDS 9 має усі функції IDS 7, плюс має додатки для інтернет, включаючи об'єктно-реляційні технології, що допомагають користувачам зберігати, шукати і керувати відео-, HTML, XML і картографічними даними та зображеннями.

Сервер Red Brick Decision - забезпечує побудову сховищ даних і систем підтримки прийняття рішень для аналітичних і інтелектуальних бізнес-додатків з використанням можливостей інтернет.

Сервер Extended Parallel - використовує технології рівнобіжної обробки інформації для підтримки високотехнологічних додатків для побудови сховищ даних.

SYBASE

Sybase Adaptive Server Enterprise (ASE) розроблений  як для створення і підтримки  традиційних OLTP і DSS додатків, так  і для розвитку інтернет/інтранет  систем. Однієї з найбільш сильних  сторін ASE є підтримка розподілених транзакцій і запитів, що дозволяє об'єднати й одержати доступ до інформації, розміщеної на віддалених серверах Sybase та на інших базах даних сторонніх розроблювачів.

Adaptive Server Anywhere 6.0 (ASA) - це  нова розширена й оптимізована версія Sybase SQL Anywhere. Сфери застосування ASA - насамперед, ті додатки, у яких традиційно використовувалися настільні БД - розрахунок зарплати, складський облік і т. ін., невеликі віддалені робочі групи з власним сервером, що використовують модем для зв'язку віддаленого сервера з центральної СУБД, системи керування технологічним процесом на ОС "реального часу" (типу QNX).

Sybase OpenSwitch - при одночасній  роботі декількох серверів баз  даних OpenSwitch переключає з'єднання  з одного сервера на іншій при відмовленні в роботі чи для забезпечення рівномірного завантаження серверів.

Adaptive Server IQ - це СУБД, оптимізована  для аналізу даних на рівні  фізичного дизайну. Унікальна  архітектура IQ дозволяє обробляти  незаплановані аналітичні запити  в десятки-сотні разів швидше, ніж традиційні СУБД. При цьому замість розбухання даних у сховищі відбувається їхній стискування.

Sybase Warehouse Studio значно спрощує процес розробки й обслуговування сховища. У комплект входять: Warehouse Architect - CASE-засіб проектування сховища, Warehouse Control Center - засіб керування мета-даними й адміністрування сховища, Infomaker - генератор звітів і т. ін. 

2.1 Класифікація БД

• за моделлю даних:

ієрархічні,

мережеві,

реляційні,

об'єктні,

об'єктно-орієнтовані,

об'єктно-реляційні.

 

• за технологією фізичного зберігання:

БД у вторинній пам'яті (традиційні);

БД в оперативній пам'яті (in-memory databases);

БД у третинній пам'яті (tertiary databases).

• за вмістом:

географічні.

історичні.

наукові.

мультимедійні.

• за ступенем розподіленості:

централізовані (зосереджені);

розподілені.

      Окреме  місце в теорії та практиці  займають просторові (англ. spatial), тимчасові,  або темпоральні (temporal) і просторово-часові (spatial-temporal) БД.

      Ієрархічні  бази даних можуть бути представлені як дерево, що складається з об'єктів різних рівнів. Верхній рівень займає один об'єкт, другий - об'єкти другого рівня і т.д.

      Між  об'єктами існують зв'язки, кожен  об'єкт може включати в себе  декілька об'єктів більш низького  рівня. Такі об'єкти перебувають у відношенні предка (об'єкт більш близький до кореня) до нащадка (об'єкт більш низького рівня), при цьому можлива ситуація, коли об'єкт-предок не має нащадків або має їх декілька, тоді як у об'єкта-нащадка обов'язково тільки один предок. Об'єкти, що мають загального предка, називаються близнюками.

      Мережеві  бази даних подібні до ієрархічних,  за винятком того, що в них  є покажчики в обох напрямках,  які з'єднують споріднену інформацію.

      До основних  понять мережевої моделі бази даних відносяться: рівень, елемент (вузол), зв'язок.

      Вузол  - це сукупність атрибутів даних,  що описують деякий об'єкт.  На схемі ієрархічного дерева  вузли представляються вершинами  графа. У мережній структурі  кожен елемент може бути пов'язаний  з будь-яким іншим елементом.

      Незважаючи  на те, що ця модель вирішує  деякі проблеми, пов'язані з ієрархічною  моделлю, виконання простих запитів  залишається досить складним  процесом.