Базы данных. Проектирование, программирование, администрирование. Волк В.К.

Курган: 2018: Ч.1 - 178с.; Ч.2 - 128с.

Учебное пособие посвящено базам данных – одному из направлений IT-индустрии, в рамках которого традиционно рассматриваются технологии надежного хранения больших объемов информации, ее эффективного поиска и извлечения по запросам потребителей. Пособие состоит из двух взаимосвязанных частей, представляющих все фазы жизненного цикла базы данных. Первая часть содержит введение в проблематику баз данных и описание технологии их проектирования и программирования. База данных рассматривается как информационная модель предметной области, а ее проектирование – как многоэтапный процесс последовательного преобразования концептуальной модели в логическую (реляционную) модель данных, включающий процедуру ее нормализации, и последующую программную реализацию средствами языка SQL. Пособие предназначено для студентов IT-специальностей и может быть использовано преподавателями при подготовке лекционных курсов, проведении практических и лабораторных занятий, курсовом проектировании.

Часть 1: Проектирование и программирование

Формат: pdf

Размер: 2,5 Мб

Смотреть, скачать: google.drive

Часть 2: Администрирование

Формат: pdf

Размер: 1,8 Мб

Смотреть, скачать: google.drive

ЧАСТЬ 1:
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ 7
1.1 АВТОНОМНОСТЬ БАЗ ДАННЫХ 7
1.2 ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ 10
1.3 КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ 12
1.4 ЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ 13
1.4.1 Иерархическая модель 13
1.4.2 Сетевая модель CODASYL 15
1.4.3 Реляционная модель 21
1.4.4 Объектные модели данных 22
ГЛАВА 2. РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ 25
2.1 СТРУКТУРЫ ДАННЫХ 25
2.2 ОГРАНИЧЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ 26
2.3 МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 32
2.3.1 Реляционная алгебра 33
2.3.2 Реляционное исчисление 37
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ 40
3.1 ТИПОВЫЕ СТАДИИ ПРОЕКТА БАЗЫ ДАННЫХ 40
3.2 Эскизный ПРОЕКТ. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ ER-MOДЕЛИ 42
3.2.1 Два уровня объектной декомпозиции 42
3.2.2 Сущности и атрибуты 44
3.2.3 Связи между сущностями 47
3.2.4 Слабые сущности 53
3.2.5 Пример разработки ER-модели 54
3.3 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ. РАЗРАБОТКА РЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДАННЫХ 62
3.3.1 Преобразование ER-модели в исходную схему реляционной БД... 63
3.3.2 Пример разработки исходной схемы реляционной БД 71
3.3.3 Нормализация реляционной базы данных 73
3.3.3.1 Аномальное поведение слабоструктурированных БД 73
3.3.3.2 Процедура нормализации отношений 76
3.3.3.3 Зависимости между атрибутами отношений 78
3.3.3.4 Минимальное покрытие 80
3.3.3.5 Правило декомпозиции без потерь 81
3.3.3.6 Нормальные формы отношений 84
3.3.4 Пример нормализации реляционной базы данных 87
3.4 ПРОЕКТНЫЙ ПРАКТИКУМ 94
3.4.1 Общие методические указания 94
3.4.2 Содержание практических занятий 95
3.4.3 Типовые варианты тем учебных проектов 96
ГЛАВА 4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ 103
4.1 Язык SQL - БАЗОВЫЕ СИНТАКСИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ 103
4.1.1 Язык определения данных 103
4.1.2 Язык управления доступом 105
4.1.3 Язык манипулирования данными 106
4.1.3.1 Простейшие SQL-запросы 107
4.1.3.2 SQL-запросы с соединением (JOIN) таблиц ПО
4.1.3.3 SQL-запросы с объединением таблиц 113
4.1.3.4 SQL-операторы INSERT, DELETE и UPDATE 114
4.1.3.5 Использование хранимых представлений 116
4.1.3.6 Использование подчиненных запросов 118
4.1.3.7 SQL-средства групповой обработки данных 121
4.2 СТАНДАРТЫ и ДИАЛЕКТЫ ЯЗЫКА SQL 125
4.2.1 Этапы стандартизации языка SQL 125
4.2.2 Диалекты языка SQL 130
4.2.3 Microsoft Jet SQL 131
4.3 ПРАКТИКУМ по SQL-ПРОГРАММИРОВАНИЮ 136
4.3.1 Общие методические указания 136
4.3.2 Учебная база данных 137
4.3.3 Практические задания 139
Задание № 1. Простейшие запросы выборки данных 139
Задание №2. Запросы с соединением таблиц 139
Задание №3. Статистическая обработка данных 140
Задание №4. Модифицирующие SQL-запросы 142
Задание №5. Запросы с объединением таблиц 143
Задание №6. Перекрестные запросы 143
ГЛАВА 5. УПРАВЛЕНИЕ БАЗАМИ ДАННЫХ 144
5.1 ОБЗОР ФУНКЦИЙ СУБД 144
5.2 УПРАВЛЕНИЕ ТРАНЗАКЦИЯМИ И БЛОКИРОВКАМИ 147
5.2.1 Понятие и базовые свойства транзакций 147
5.2.2 Конфликты между транзакциями 149
5.2.3 Уровни изолированности транзакций 152
5.2.4 Управление блокировками 153
5.2.4.1 Уровни блокирования ресурсов 155
5.2.4.2 Режимы блокирования 157
5.2.4.3 Совместимость режимов блокирования 160
5.2.4.4 Тупиковые блокировки - прогнозирование и разрушение .161
5.2.5 SQL-средства управления транзакциями и блокировками 165
5.2.5.1 Уровни изолированности и режимы блокирования 165
5.2.5.2 Программирование начала и завершения транзакций 167
5.2.5.3 Примеры программирования транзакций 170
Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников 174
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СТАНДАРТНЫЕ ФОРМЫ БЭКУСА-НАУРА (BNF) 176

ЧАСТЬ 2:
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
Глава 1. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ 7
1.1 Файловая структура базы данных 7
1.1.1 Файлы 7
1.1.2 Группы файлов 9
1.2 Структура файла типа DATA 12
1.2.1 Страницы 13
1.2.2 Экстенты 14
1.3 Типы файловых страниц 15
1.4 Служебные структуры данных 22
1.5 Программные средства анализа структуры файла данных 23
Глава 2. УПРАВЛЕНИЕ ИНДЕКСАМИ 25
2.1 Доступ к неупорядоченным данным 25
2.2 Линейный индекс 26
2.3 Многоуровневый иерархический индекс 29
2.4 Кластеризованный многоуровневый индекс 33
2.5 Фактор заполнения индексных станиц 36
2.6 Рекомендации по использованию индексов 37
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУРНЫХ ПЛАНОВ SQL-ЗАПРОСОВ 39
3.1 SQL -язык программирования декларативного типа 39
3.2 Типовая схема трансляции SQL-запроса 40
3.3 Исполнение процедурного плана выполнения запроса 47
3.4 Средства визуализации процедурных планов 48
3.4.1 Инструкции TransactSQL 48
3.4.2 Средства графического отображения процедурных планов 50
Глава 4. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ БАЗ ДАННЫХ 53
4.1 Целостность информации 54
4.2 Доступность и конфиденциальность информации 60
4.3 Дискреционная защита информации 62
4.4 Мандатная защита информации 65
Глава 5. УПРАВЛЕНИЕ ДОСТУПОМ К ДАННЫМ MS SQL-SERVER 68
5.1 Двухуровневая архитектура управления доступом 68
5.2 Управление доступом на уровне сервера 70
5.2.1 Режимы аутентификации 70
5.2.2 Учетные записи и разрешения уровня сервера 71
5.2.3 Фиксированные роли сервера 73
5.2.4 Хранение информации об учетных записях 76
5.3 Управление доступом на уровне базы данных 77
5.3.1 Объекты доступа: таблицы, представления, команды и схемы 77
5.3.2 Субъекты доступа: пользователи и роли базы данных 78
5.3.3 Хранение информации о субъектах доступа 80
5.3.4 Программные средства управления пользователями и ролями 82
5.3.5 Программные средства управления правами доступа 83
Глава 6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ 90
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 90
Лабораторная работа №1
АНАЛИЗ ФАЙЛОВОЙ СТРУКТУРЫ БАЗ ДАННЫХ 91
Лабораторная работа №2
АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ДИСКОВОЙ ПАМЯТИ 94
Лабораторная работа №3
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДЕКСНЫХ СТРУКТУР ДАННЫХ 106
Лабораторная работа №4
АНАЛИЗ ПРОЦЕДУРНЫХ ПЛАНОВ ВЫПОЛНЕНИЯ SQL-ЗАПРОСОВ 112
Лабораторная работа №5
АНАЛИЗ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ_ 120
Лабораторная работа №6
АНАЛИЗ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ к ДАННЫМ 123
Лабораторная работа №7
АНАЛИЗ ИЕРАРХИИ ПРАВ ДОСТУПА к ДАННЫМ 125
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 127

Высокая ценность информации признавалась во все времена, но только во второй половине XX века, когда появилась возможность эффективного управления действительно большими объемами информации, она стала важнейшим стратегическим ресурсом, обслуживание которого потребовало создания специализированных программно-технических средств -автоматизированных информационных систем (АИС).
АИС обеспечивают надежное хранение и оперативное обновление информации, а также ее поиск, извлечение и аналитическую обработку по запросам потребителей. При всем разнообразии архитектур, решаемых задач и условий использования АИС в структуре их программного обеспечения (ПО) явно выделяют два относительно автономных компонента: подсистему хранения данных и подсистему обработки информации. Основу подсистемы хранения составляют база данных (БД) - программно реализованная информационная модель предметной области АИС, а подсистема обработки информации включает множество прикладных программ, получающих доступ к базе данных для чтения и/или модификации информации.