Даталогическое проектирование. Нормальные формы БД

Содержание

Слайд 2

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БД При проектировании БД решаются 2 основные проблемы: 1.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БД

При проектировании БД решаются 2 основные проблемы:

1. Оптимальное отображение

объектов предметной области в абстрактные объекты модели данных.

2. Обеспечение эффективного выполнения запросов к БД
в среде конкретной СУБД.

Необходимо принять решение:
Из каких отношений должна состоять БД ?
Какие атрибуты должны быть у этих отношений ?

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 3

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных в

целевой СУБД (например, реляционная).
На этом этапе игнорируются остальные характеристики выбранной СУБД, например, любые особенности физической организации ее структур хранения данных и построения индексов.
Для проверки правильности логической модели данных используется метод нормализации.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 4

НОРМАЛИЗАЦИЯ Нормализация -процесс реорганизации данных путем ликвидации повторяющихся групп и иных

НОРМАЛИЗАЦИЯ

Нормализация -процесс реорганизации данных путем ликвидации повторяющихся групп и иных противоречий

в хранении данных с целью приведения таблиц к виду, позволяющему осуществлять непротиворечивое и корректное редактирование данных.
Нормальная форма - совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.
Управление данными становится простым, если данные организованы согласно правилам нормализации- правилам Кодда.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 5

НОРМАЛИЗАЦИЯ 1 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

НОРМАЛИЗАЦИЯ 1 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 6

НОРМАЛИЗАЦИЯ 2НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

НОРМАЛИЗАЦИЯ 2НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 7

НОРМАЛИЗАЦИЯ 3 НФ Отношение R находится в 3НФ тогда и только

НОРМАЛИЗАЦИЯ 3 НФ

Отношение R находится в 3НФ тогда и только тогда,

когда отношение находится в 2НФ и все неключевые атрибуты взаимно независимы.
Атрибуты называются взаимно независимыми, если ни один из них не является функционально зависимым от другого.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 8

НОРМАЛИЗАЦИЯ НФ БОЙСА-КОДДА (НФБК) Отношение R находится в НФ Б-К тогда

НОРМАЛИЗАЦИЯ НФ БОЙСА-КОДДА (НФБК)

Отношение R находится в НФ Б-К тогда и

только тогда, когда детерминанты всех функциональных зависимостей являются потенциальными ключами.
Если отношение находится в НФБК, то оно автоматически находится и в 3НФ.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 9

ПРИВЕДЕНИЕ К 1 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 1 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 10

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 11

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 12

ПРИВЕДЕНИЕ К 3 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 3 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 13

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 2 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 14

ПРИВЕДЕНИЕ К 3 НФ Составитель: доц. Космачева И.М.

ПРИВЕДЕНИЕ К 3 НФ

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 15

Добровольное медицинское страхование Составитель: доц. Космачева И.М.

Добровольное медицинское страхование

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 16

НЕДОСТАТКИ НОРМАЛИЗАЦИИ Большее количество сущностей БД. Сопровождение и поддержка такой БД

НЕДОСТАТКИ НОРМАЛИЗАЦИИ

Большее количество сущностей БД. Сопровождение и поддержка такой БД

сложна.
Трудности построения запросов к таким БД, так как необходимо связывать несколько таблиц.
Оперативность выборки данных низкая для высоко нормализованных БД (3 НФ).

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 17

OLTP И OLAP-СИСТЕМЫ Сильно нормализованные модели данных хорошо подходят для OLTP-приложений

OLTP И OLAP-СИСТЕМЫ

Сильно нормализованные модели данных хорошо подходят для OLTP-приложений

(On-Line Transaction Processing (OLTP)- оперативная обработка транзакций)
OLAP-приложения (On-Line Analitical Processing (OLAP) - оперативная аналитическая обработка данных) используют слабо нормализованные модели данных

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 18

OLТP-ПРИЛОЖЕНИЯ Поддерживает большое число пользователей, работающих параллельно. Большое значение имеет время

OLТP-ПРИЛОЖЕНИЯ

Поддерживает большое число пользователей, работающих параллельно.
Большое значение имеет время ответа на

запрос.
OLTP-системы сопряжены с интенсивными процессами чтения-записи.
Примеры OLTP-приложений - системы складского учета, системы заказов билетов, банковские системы, выполняющие операции по переводу денег, и т.п.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 19

OLAP-ПРИЛОЖЕНИЯ Оперируют с большими массивами данных. Добавление в систему новых данных

OLAP-ПРИЛОЖЕНИЯ

Оперируют с большими массивами данных.
Добавление в систему новых данных происходит относительно

редко крупными блоками (например, раз в квартал загружаются данные по итогам квартальных продаж из OLTP-приложения).
Добавленные данные в систему обычно никогда не удаляются.
Перед загрузкой данные проходят различные процедуры "очистки", связанные с тем, что в одну систему могут поступать данные из многих источников, имеющих различные форматы.
Запросы к системе являются нерегламентированными, достаточно сложными. Скорость выполнения запросов важна, но не критична.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 20

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД Проектирование базовых отношений в среде целевой СУБД, отношений,

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД

Проектирование базовых отношений в среде целевой СУБД, отношений, содержащих

производные данные.
Реализация ограничений предметной области.
Проектирование физического представления БД.
Анализ транзакций.
Выбор файловой структуры.
Определение индексов.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 21

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД Определение требований к дисковой памяти. Разработка пользовательских представлений.

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД

Определение требований к дисковой памяти.
Разработка пользовательских представлений.
Анализ необходимости

введения контролируемой избыточности.
Организация мониторинга и настройка функционирования ОС.
Разработка средств и механизмов защиты.

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 22

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД выбор типа носителя, способа организации данных, методов доступа

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД

выбор типа носителя, способа организации данных, методов доступа (определение

пользователей базы данных, их уровней доступа, разработка и внедрение правил безопасности доступа),
определение размеров физического блока, управление размещением данных на внешнем носителе,
управление свободной памятью, определение целесообразности сжатия данных и используемых методов сжатия,

Составитель: доц. Космачева И.М.

Слайд 23

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД оценка размеров объектов базы (определение размеров табличных пространств

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД

оценка размеров объектов базы (определение размеров табличных пространств и

особенностей их размещения на носителях информации,
определение спецификации носителей информации для промышленной системы (например, тип RAID-массивов, их количество),
RAID-массивы это высокопроизводительные , устойчивые к отказам подсистемы ввода-выводы, это технология для расширения пропускной способности системы ввода/вывода и обеспечения возможности хранения избыточных данных.
разработка топологии базы данных в случае распределенной базы данных, определение механизмов доступа к удаленным данным.

Составитель: доц. Космачева И.М.