XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

ВВЕДЕНИЕ

В наше время немыслимо представить обычную жизнь без огромных массивов информации, которые хранят данные научных исследований, личную информацию миллионов пользователей интернет пространства, корпоративные и прочие данные. С каждым годом количество информации растет с небывалой скоростью. Для того, чтобы не запутаться в огромном количестве информации и эффективно работать с ней, необходима база данных.

База данных это структурированный массив данных, необходимый для долговременного хранения и постоянного использования [1].

Доступность баз данных позволила расширить их применение от компьютеров и сложнейших технических систем до простейшей бытовой техники.

Базы данных почти всегда рассматривают вместе с СУБД и часто с информационными системами (ИС) [2].

СУБД (система управления базами данных) – совокупность программных и лингвистических средств, обеспечивающих управление созданием, ведением и эксплуатацией БД. Под ведением понимают поддержку базы данных в работоспособном состоянии. Информационной называется система, предназначенная для хранения, поиска и выборки данных по запросам пользователей [3].

1.ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ БАЗЫ ДАННЫХ

1.1 Основные этапы жизненного цикла БД

Жизненным циклом базы данных называют период от момента появления идеи создания БД до момента завершения его поддержки разработчиком или организацией, выполнявшей сопровождение.

На рисунке 1 представлены основные этапы жизненного цикла БД. Конечно, для каждого задания найдется особенность, которую необходимо будет учитывать, но на этой схеме изображены основные элементы, которые должны быть проделаны в любом проекте [4].

Рисунок 1 –Жизненный цикл проекта БД

1.2 Этап планирования разработки БД

На этапе планирования разработки БД необходимо ответить на главные вопросы:

Какой объем работы придется выполнить?

Какие средства потребуются для выполнения работ?

Сколько времени потребуется на разработку и реализацию проекта?

Сколько будет стоить весь проект?

Конечно, все вычисления будут приблизительными, но этого уже будет достаточно для дальнейших расчетов. Все показатели (объем работ, необходимые силы и средства, время и стоимость) должны в равной степени устраивать как проектировщика, так и заказчика, причем каждая из сторон должна понимать, что это всего лишь предварительные расчеты [5].

1.3 Этап определения и анализа требований к системе

Этап определения и анализа требований к системе – едва ли не самый значимый во всем жизненном цикле БД. На этом этапе должна быть собрана вся информация, необходимая для проектирования БД. Это очень важно, поэтому повторюсь: в результате выполнения этапа в распоряжении проектировщика БД должна оказаться вся информация о компании и протекающих в ней бизнес-процессах. Если будет что-то пропущено, то придется расплачиваться за некорректно отработанный этап – от бесконечных мелких переделок до полного свертывания работ.

Вне зависимости от масштабов БД необходимо получить следующую информацию:

цели и задачи компании;

организационно-штатная структура компании;

модель бизнес-процесса компании.

выделение границ и возможностей проекта;

выявление перспектив дальнейшего совершенствования БД.

Цели и задачи компании необходимы для формирования понимания направления ее основной деятельности. Зная это, можно, пусть даже пока на упрощенном уровне, предсказать, что именно захочет получить от будущей БД заказчик.

Знания организационной структуры предприятия просто необходимы при создании БД. Кому-то нужны отчеты, кому-то аналитика, кто-то хочет владеть всеми данными, кому-то достаточно знать лишь детали.

Третий пункт списка самый сложный во всем этапе определения и анализа требований. Причина тому – слабые знания в той предметной области, для обслуживания которой предназначена будущая БД. Для решения этой проблемы необходимо вовлечь в процесс проектирования максимальное число специалистов компании.

Необходимо получить всю необходимую информацию путем:

опроса основных специалистов компании;

анализа обязанностей сотрудников;

изучения документов в отделах и службах компании;

наблюдения за процессом функционирования документооборота;

анкетирования сотрудников компании.

Завершением этапа определения и анализа требований к системе должен стать проект технического задания на разработку БД. Указанный проект согласовывается с заказчиком БД. В окончательное техническое задание проект превратится в середине этапа проектирования БД [6].

1.4 Этап проектирования БД

Данный этап разделяется на три фазы (рисунок 2):

концептуальное проектирование;

логическое проектирование;

физическое проектирование.

Во время концептуального проектирования окончательно формируется замысел будущей базы данных, но без учета любых физических аспектов ее реализации. На этой ступени проектирования разработчика интересует создание общей модели, отражающей представления будущих пользователей БД об автоматизируемом участке компании (складе, бухгалтерии, отделе кадров, производственных цехах и т. п.). Вся необходимая для этого информация уже должна быть собрана на предыдущем этапе жизненного цикла БД.

Рисунок 2 –Фазы проектирования БД

Фаза логического проектирования предназначена для преобразования обобщенной концептуальной модели в завершенную логическую. Разработчик уточняет все требования, выявленные на концептуальной стадии проектирования, и стремится несколько упростить решение (при этом не снижая его функциональные возможности).

На логическом этапе осуществляются следующие действия:

уточняются ограничения на данные;

вводятся корпоративные ограничения;

определяется местоположение будущих таблиц.

Переход к следующей (физической) фазе проектирования БД производится после выбора целевой СУБД, именно она определяет особенности будущего программного продукта.

Физическое проектирование – это уточнение решения с учетом имеющихся в наличии разработчика технологий, возможности реализации и требуемой производительности. Только на заключительной фазе проектирования БД приходит реальная работа на компьютере. Во время физического проектирования задачей проектировщика становится перенос логической модели на платформу целевой СУБД.

1.5 Этап тестирования и отладки

Без тестирования нельзя гарантировать правильную работу созданного продукта, поэтому для каждого проекта необходимо разработать исчерпывающий план тестирования, распространяющийся на все основные функции БД и прикладного ПО.

Тестирование – это процесс выполнения программы с целью обнаружения ошибок.

Тестирование обеспечивает:

обнаружение ошибок;

демонстрацию соответствия функций БД по их назначению;

демонстрацию реализации требований к характеристикам БД.

Все выявленные во время тестирования ошибки должны быть локализованы и исправлены.

1.6 Этап реализации

На этапе реализации осуществляется выпуск окончательной версии программного продукта. Прежде чем проектировщик переходит к выпуску БД, необходимо убедиться в выполнении следующих условий:

база данных и пользовательские приложения обладают всеми указанными в техническом задании функциональными возможностями;

программное обеспечение успешно прошло тестирование, и все выявленные критические ошибки устранены;

заказчик и проектировщик приняли совместное решение о том, что реализация всех элементов БД в целом завершена.

На завершающей стадии этапа реализации необходимо подготовить материалы, необходимые для обучения и технической поддержки пользователей.

1.7 Этап эксплуатации и сопровождения

Эксплуатация и сопровождение – это заключительный этап жизненного цикла БД. В его начальной стадии осуществляется развертывание базы данных и прикладного ПО на сервере и клиентских станциях заказчика ПО. При необходимости администратор СУБД создает учетные записи пользователей базы данных. После этого проект полностью переходит под контроль заказчика [7].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процесс проектирования и реализации жизнеспособной БД содержит серию этапов, включающих планирование разработки, определение и анализ требований к системе, проектирование БД, создание прикладного ПО, тестирование, реализацию, эксплуатацию и сопровождение. Каждый этап необходимо качественно выполнить, иначе снижается качество всей БД. При нахождении ошибок, необходимо сделать возврат к предыдущему или даже к начальному этапу проектирования для выполнения проекта в заданном объеме и с требуемым качеством.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Осипов, Д. Л. Технологии проектирования баз данных / Д. Л. Осипов. — Москва: ДМК Пресс, 2019. — 498 с.

Новиков, Б. А. Основы технологий баз данных / Б. А. Новиков; под редакцией Е. В. Рогова. — Москва: ДМК Пресс, 2019. — 240 с.

Каминский, В. Н. Базы данных: учебное пособие / В. Н. Каминский. — Санкт-Петербург:"Военмех" им. Д.Ф. Устинова,2017. — 106с.

Агальцов, В. П. Базы данных: учебник в 2-х кн. / В.П. Агальцов. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - Кн. 2. Распределенные базы данных. - 272 с.

Голицына, О. Л. Основы проектирования баз данных: учеб. пособие / О.Л. Голицына, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: ИНФРА-М, 2016. - 416 с.

Шустова, Л. И. Базы данных: учебник / Л.И. Шустова, О.В. Тараканов. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 336 с.

Осипов, Д. Л. Технологии проектирования баз данных / Д. Л. Осипов. — Москва: ДМК Пресс, 2019. — 498 с.

Код для цитирования: Скопировать