Локальные вычислительные сети и распределенные базы данных

Лекция 14. Локальные и распределенные базы данных

Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе данных.

При этом должны обеспечиваться:

• простота использования системы;
• возможности автономного функционирования при нарушениях связности сети или при административных потребностях;
• высокая степень эффективности.

14.1. Разновидности распределенных систем

Возможны однородные и неоднородные распределенные базы данных. В однородном случае каждая локальная база данных управляется одной и той же СУБД. В неоднородной системе локальные базы данных могут относиться даже к разным моделям данных. Сетевая интеграция неоднородных баз данных — это актуальная, но очень сложная проблема. Многие решения известны на теоретическом уровне, но пока не удается справиться с главной проблемой — недостаточной эффективностью интегрированных систем. Заметим, что более успешно практически решается промежуточная задача — интеграция неоднородных SQL-ориентированных систем. Понятно, что этому в большой степени способствует стандартизация языка SQL и общее следование производителей СУБД принципам открытых систем. Мы ограничимся рассмотрением проблем однородных распределенных СУБД на примере System R*.

14.2. Распределенная система управления базами данных System r*

• легкость использования системы;
• возможности автономного функционирования при нарушениях связности сети или при административных потребностях;
• высокая степень эффективности.

Источник

3. Локальные и распределенные базы данных Основы построения инструментальных средств информационных технологий

Информационная технология – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, накопление, хранение, актуализацию, поиск и распространение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности. Для современного этапа развития информационных технологий характерно наличие разнообразных инструментальных средств и покупного специального программного обеспечения, которыми может овладеть любой пользователь, а также наличие большого количества промышленно функционирующих БД коммерческих организаций, органов государственной власти и местного самоуправления, предприятий и организаций. Такая ситуация позволяет при создании многих АС (автоматизированных систем) отказаться от проектирования и разработки собственных реляционных баз данных и собственного специального программного обеспечения. Использование современных инструментальных средств позволяет пользователю самостоятельно (без помощи системного программиста) организовывать со своего АРМ (автоматизированного рабочего места) доступ к различным информационным ресурсам, например, создавать каталоги нормативно-правовых актов, каталоги адресов WWW-серверов Интернета и т.п. Появление программного обеспечения последних версий позволяет пользователю организовывать доступ к различным ресурсам через гиперссылки (по принципу «паутины») взамен иерархического принципа доступа (принципа «дерева»). Инструментальные средства – программы и программные оболочки (Windows). В их основе лежит язык программирования. Основа языка – алфавит, т.е. конечный набор знаков любой природы, из которых конструируются сообщения. Алфавит может быть латинским, десятичных чисел, двоичный и т.д. Однако пользователю при помощи разных программ информация представляется часто в виде русского, латинского, математического и графического алфавита.

Информация также может быть представлена в закодированном виде. Кодирование – представление символов одного алфавита символами другого или использование другого способа прочтения. Существует множество способов кодирования: математический, лингвистический, криптографический.

Компьютерные технологии подготовки текстовых документов, обработки экономической информации на основе табличных процессоров, использование систем управления базами данных, интегрированных программных пакетов, распределенной обработки информации

Основные задачи текстовой обработки – занесение текста, изменение текстовых фрагментов, порядка следования предложений и параграфов, форматирование текста, автоматическое разбиение текста на страницы. Наиболее используемым в настоящее время текстовым редактором является Microsoft Word, но в некоторых организациях и учреждениях до сих пор еще используются такие редакторы, как Фотон, Лексикон и другие. Еще более развитыми программами являются текстовые процессоры для использования в редакторском деле.

Основные задачи табличной обработки – хранение текста (заголовка таблицы, имя поля и т.п.), чисел, ссылки на расчетную формулу, по которой осуществляются вычисления, в каждой клетке таблицы, проведение расчетов на ПК в табличной форме. Табличная обработка обычно используется в сочетании с другими функциональными пакетами – графическими, обработки файлов и т.д. Такие программные пакеты получили название «электронная таблица» или табличный процессор. Табличные процессоры получили очень широкое применение при решении планово-экономических задач, бухгалтерском и банковском учете, проектно-сметных работах и т.п. Наиболее используемым в настоящее время табличным процессором является Microsoft Excel.

Основные задачи экономико-статистической обработки – изучение тенденции изменения числовых данных и оценка уровня достоверности результатов. Под статистической обработкой понимается использование методов однофакторного и двухфакторного анализа, статистических показателей (вариация, среднее, медиана, мода и т.д.), частотного распределения, корреляционного и регрессионного анализа и т.д. Прикладные программные пакеты статистической обработки, как правило, работают вместе с реляционной СУБД и обеспечивают формирование отчетов с добавлением текстовой информации, формируют графики.

В настоящее время вместо совокупности функциональных пакетов используют интегрированные пакеты, включающие необходимые наборы функций (например, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Access, Lotus Notes, Office для Windows и т.п.).

Интегрированные пакеты представляют собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый удобный инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, органайзер, электронную таблицу, СУБД, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики. Интегрированные пакеты обеспечивают одновременное использование нескольких функциональных и типовых пакетов в конкретной области применения. Интегрированные пакеты удобны для пользователей. Они имеют единый интерфейс, не требуют стыковки входящих в них программных средств, обладают достаточно высокой скоростью решения задач.

Наиболее известные интегрированные программные пакеты OpenOffice.org и Microsoft Office.

Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе данных.

Источник

Лекция 14. Распределенная обработка данных (2 часа)

Организация ЛВС на предприятии дает возможность распределить ресурсы ПК по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации.

Распределенная обработка данных имеет следующие преимущества:

• возможность увеличения числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, обработки, хранения и передачи информации;
• снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз на разных персональных компьютерах;
• обеспечение доступа пользователей к вычислительным ресурсам ЛВС;
• обеспечение обмена данными между удаленными пользователями.

• автоматическое определение компьютера, хранящего требуемые в запросе данные;
• декомпозицию распределенных запросов на частные подзапросы к базе данных отдельных ПК;
• планирование обработки запросов;
• передачу частных подзапросов и их исполнение на удаленных персональных компьютерах;
• прием результатов выполнения частных подзапросов;
• поддержание в согласованном состоянии копий дублированных данных на различных ПК сети;
• управление параллельным доступом пользователей к РБД;
• обеспечение целостности РБД.

14.2. Технология «клиент-сервер»

• компонент представления, реализующий функции первой группы;
• прикладной компонент, поддерживающий функции второй группы;
• компонент доступа к информационным ресурсам, поддерживающий функции третьей группы.

Источник

7. Локальные и распределенные базы данных.

Данные – это составня часть инф-ии в виде зарегистр. символов.

БД –это совок-тьвзаимосвяз. определенным образом структурированных данных, кот. хранятся в памяти ЭВМ, что позволяет отображать стр-ру объектов и их связей в изучаемой предметной области.

Локальная база данных — база данных, размещенная на одном или нескольких носителях на одном компьютере.

Преимущества локальных БД:

1. Увеличение эффективности поиска инф-и за счет комплектования лок БД тематическими информационными массивами, очищенными от ненужной информации.

2. Высокая скорость и точность обмена инф-ей м/у программой поиска и базой данных.

3. Информация в ЛБД надежно закодирована и поэтому её хранение максимально безопасно.

4. Возможность пользователя дополнять БД своими личными собраниями документов.

Распределённые базы данных (РБД) — совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределённых в компьютерной сети.

РБД состоит из набора узлов, связанных коммуникационной сетью, в которой:

а)каждый узел — это полноценная СУБД сама по себе;

б)узлы взаимодействуют между собой таким образом, что пользователь любого из них может получить доступ к любым данным в сети так, как будто они находятся на его собственном узле.

Принципы создания распределённых баз данных:

1. Локальная независимость. Узлы в распределённой системе должны быть независимы, или автономны, все операции на узле контролируются этим узлом.

2.Отсутствие опоры на центральный узел. Локальная независимость предполагает, что все узлы в распределённой системе должны рассматриваться как равные.

4.Независимость от расположения. Пользователи не должны знать, где именно данные хранятся физически и должны поступать так, как если бы все данные хранились на их собственном локальном узле.

5.Обработка распределённых запросов. Суть в том, что для запроса может потребоваться обращение к нескольким узлам. В такой системе может быть много возможных способов пересылки данных, позволяющих выполнить рассматриваемый запрос.

6.Независимость от операционной системы. Возможность функционирования СУБД под различными операционными системами.

7. Независимость от сети. Возможность поддерживать много принципиально различных узлов, отличающихся оборудованием и операционными системами, а также ряд типов различных коммуникационных сетей.

8.Экспертные системы и базы знаний

База знаний (knowledgebase) — совокупность знаний, относящихся к некоторой предметной области и формально представленных таким образом, чтобы на их основе можно было осуществлять рассуждения.

Базы знаний чаще всего используются в контексте экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов, занятых практической деятельностью в соответствующей области (например, в медицине или в математике). Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода.

Экспертная система — это комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Экспертные системы используют информацию, полученную заранее от экспертов — людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами.

Экспертные системы должны:

— хранить знания об определенной предметной области (факты, описания событий и закономерностей);

— уметь общаться с пользователем на ограниченном естественном языке (т.е. задавать вопросы и понимать ответы);

— обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий;

— ставить задачу по запросу, уточнять её постановку и находить решение;

— объяснять пользователю, каким образом получено решение.

Желательно также, чтобы экспертная система могла:

-сообщать такую информацию, которая повышает доверие пользователя к экспертной системе;

-«рассказывать» о себе, о своей собственной структуре.

Экспертные системы могут использоваться в различных областях — медицинской диагностике, при поиске неисправностей, разведке полезных ископаемых, выборе архитектуры компьютерной cистемы и т.д.

Источник