Базы данных. Основные понятия, модели данных, процесс проектирования. Курс лекций

Томск, 2009. – 129 с.Содержание:
Введение.
Понятие о данных как о ресурсе.
Файловые системы и базы данных.
Численные и информационные прикладные системы.
Файловые системы.
Файлы и информационные системы. Общее понятие о базе данных.
База данных как модель предметной области.
Понятие предметной области.
Понятие системы.
Понятие модели. Структурная модель.
Модель предметной области и модель данных.
Понятие о банке данных.
Структура банка данных.
Организационный аспект.
Уровни представления базы данных.
Вопросы проектирования баз данных.
Жизненный цикл информационной системы.
Процесс проектирования.
Организационный аспект.
Задачи и структура процесса проектирования.
Формулирование и анализ требований. Инфологическое проектирование.
Общая схема логического (концептуального) проектирования.
Модели данных.
Реляционная модель данных.
Базовые понятия.
Принципы нормализации.
Целостность сущности и ссылок.
Манипулирование данными в реляционных моделях.
Операции реляционной алгебры.
Реляционное исчисление.
Достоинства и недостатки реляционных моделей.
Навигационные модели данных.
Иерархическая модель.
Сетевые структуры.
Особенности навигационных моделей. Достоинства и недостатки.
Система управления базой данных.
Назначение и функции СУБД.
Типовая организация СУБД и упрощенная схема работы.
Основы физического проектирования.
Файловые и страничные системы хранения информации.
Файловые структуры. Классификация методов доступа.
Способы последовательной организации.
Прямые методы доступа. Хеширование.
Прямые методы доступа. Классификация методов индексирования.
Доступ с полным (плотным) индексом.
Доступ с неплотным индексом.
Организация индексов в виде В-деревьев.
Инвертированный файл (доступ по неключевым атрибутам).
Использование битовых шкал.
Достоинства и недостатки основных методов доступа.
Бесфайловая организация внешней памяти.
Особенности реляционных СУБД.
Базовые структуры памяти.
Структура и типы страниц.
Табличные пространства.
Понятие экстента и буферизация.
Проблемы и параметры управления внешней памятью.
Особенности объектно-ориентированных СУБД.
Основные понятия объектно-ориентированного подхода.
Предпосылки появления объектно-ориентированных СУБД.
Объектная модель данных. ООСУБД.
Объектно-реляционные СУБД.
Объектно-реляционное отображение.
Управление ресурсами. Сервер объектов и сервер страниц.
Вопросы распределенных баз данных.
Централизованные и децентрализованные СУБД.
Стратегии хранения данных. Достоинства и недостатки.
Проблемы распределенных баз данных.
Одновременная работа.
Управление блокированием.
Методы синхронизации распределенных обновлений.
Завершение транзакции. Журнал транзакций.
Свойства транзакций.