Современное состояние технологий баз данных

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	2
1. ВВЕДЕНИЕ В БАЗЫ ДАННЫХ	5
1.1. Основные понятия и определения	5
1.2. Современное состояние технологий баз данных	6
1.3. Базы данных и СУБД	8
1.4. Краткие выводы	12
2. СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ	13
2.1. История развития	13
2.2. Структура данных	15
2.3. Управляющая часть сетевой модели	17
2.4. Достоинства и недостатки сетевой модели	18
2.5. Краткие выводы	19
3. СЕТЕВАЯ СУБД DBVISTA	20
3.1. Общая характеристика	20
3.2. Пример создания базы данных в СУБД DBVISTA	21
3.3. Краткие выводы	26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	29






ВВЕДЕНИЕ

     В настоящее время информация является одним из наиболее важных ресурсов, а информационные системы представляют собой обязательный инструмент практически во всех сферах человеческой деятельности, что стало предпосылкой увеличения количества специалистов в данной области.
     Развитие информатики и вычислительной техники положило основу двум направлениям использования. Первое из них – использование вычислительной техники с целью автоматизации расчетов. Второе – применение средств вычислительной техники в рамках отдельных автоматизированных информационных систем. В широком смысле под информационной системой понимается программный комплекс, основной задачей которого является поддержка надежного хранения информации внутри компьютера, а также выполнение различных преобразований этой информации. Примером такой системы может служить система  резервирования билетов или банковская система[9].
     Все информационные системы обладают рядом общих свойств:
* основное назначение – сбор, хранение и обработка информации;
* ориентация на конечного пользователя – интуитивно понятный интерфейс, доступный для человека, не связанного с компьютером в повседневной жизни.
     Эти два важных свойства привели к четкому формулированию задач любой информационной системы:
* разработка базы данных (БД), выступающей в роли хранилища информации;
* разработка клиентского приложения для работы с БД.
     Фактически, термин «база данных» появился еще в 60-х годах прошлого века, когда были сформулированы требования к организации данных в автоматизированных информационных системах:
* данные должны храниться и накапливаться централизованно;
* данные должны отражать динамическую модель данных (отражать изменения);
* данные должны быть максимально независимы от программ их обработки.
     Выполнение данных требований стало предпосылкой создания нового блока данных – базы данных. Кроме того, данные требования легли в основу и другого важного компонента – управляющей программы, основной задачей которой является манипуляция данными. Данная программа получила название системы управления базой данных (СУБД) [14].
     Актуальность данной работы очевидна – современный человек регулярно сталкивается с автоматизированными информационными системами, в основе которых лежат базы данных. Чтобы грамотно их использовать, а также уметь самостоятельно создавать такие системы и управлять ими, важно знать все тонкости данной темы.
     Объект исследования данной работы – современные системы управления базами данных, без которых немыслимо использование самих баз.
     Предмет использования – сетевые БД и СУБД.
     Цель работы – изучить основные понятия теории баз данных, а также рассмотреть сетевые СУБД. Для достижения данной цели предстоит решить ряд задач:
* проанализировать литературу по заданной теме;
* определить основные понятия БД;
* определить назначение и характерные черты СУБД;
* выявить особенности сетевых БД и СУБД.
     При написании работы в качестве опорных источников были использованы следующие: П.В. Бураков – «Введение в системы баз данных» и И.А. Кумскова – «Базы данных».
     


1. ВВЕДЕНИЕ В БАЗЫ ДАННЫХ

1.1. Основные понятия и определения
     Концепция баз данных является центральным стержнем современных информационных технологий. Согласно данной концепции, в основе любой технологии лежат данные, организованные в БД с целью адекватного отображения постоянно изменяющейся картины реального мира, а также для удовлетворения информационных потребностей пользователей.
     Данные неразрывно связаны с информацией. Информацией называются любые сведения о каком-либо объекте, процессе или событии. Данные – это информация, представленная в определенном виде, который позволяет автоматизировать процессы ее сбора, хранения и дальнейшей обработки. С точки зрения компьютерных технологий данные являются отображением информации в дискретном (фиксированном) виде, удобном для хранения и обработки в рамках вычислительной машины, а также для передачи по каналам связи[20].
     Базой данных называется поименованная совокупность данных, задачей которой является отражение состояния объектов и их отношений в рамках какой-либо предметной области. Другими словами, БД представляет собой набор взаимосвязанных данных при минимальной избыточности, допускающей их использование оптимальным образом для нескольких клиентских приложений. С точки зрения вычислительной техники БД является множеством файлов, связанных между собой.
     Система управления базами данных – совокупность программных и языковых средств, основной задачей которых является создание, ведение и совместное использование БД сразу несколькими пользователями[5].
     Автоматизированной информационной системой называется система, которая реализует процессы автоматизированного сбора, обработки и манипулирования данными. Данная система базируется на вычислительной машине, а также других технических средствах, куда относится определенное программное обеспечение (ПО), а также обслуживающий персонал.
     Любая АИС характеризуется своей предметной областью, определение которой является необходимым этапом при разработке любой системы. Выполнение данного этапа предполагает определение информационных потребностей всех пользователей к будущей системе [17].
     Частным случаем АИС является банк данных. Банк данных представляет собой систему специальным образом организованных данных: БД, технических, программных, языковых, а также организационно-методических средств, задачей которых является обеспечение централизованного накопления и совместного использования данных несколькими пользователями.
     Задачи обработки данных представляют собой класс задач, решаемых при помощи вычислительной техники, связанных с хранением, видом, сортировкой, отбором по определенному критерию, а также группировкой записей однородной структуры.
     Отдельные программы и комплексы программы, которые реализуют процесс автоматизации решения прикладных задач по обработке данных, являются приложениями. Приложения, разработанные при помощи средств СУБД, являются приложениями СУБД. Приложения, разработанные при помощи различных систем программирования и использующие средства доступа к БД, называются внешними приложениями[7].
1.2. Современное состояние технологий баз данных
     Основные принципы организации БД:
* большинство современных СУБД способны работать под управлением различных операционных систем (ОС) на компьютерах с различной архитектурой;
* значительная часть современных СУБД обеспечивает поддержку полной реляционной модели данных, сохраняя при этом целостность категорий, а также целостность на уровне ссылок;
* в основе современных СУБД лежат определенные стандарты в области языков;
* обмен данными между разными СУБД основан на существующих технологиях обмена информацией;
* многие современные СУБД являются сетевыми – предназначенными для поддержки многопользовательского режима работы с БД, а также для поддержки возможности децентрализованного хранения данных. Сетевые СУБД характеризуются развитыми средствами администрирования и защиты данных внутри БД;
* большинство современных СУБД характеризуется опытами использования концепции идеи объектно-ориентированного подхода, который способствует повышению уровня абстракции БД и является перспективным направлением в рамках технологии БД [13].
     Как говорилось ранее, информационные системы, созданные при помощи средств технологии баз данных – банки данных. Структура банка данных приведена на рисунке 1.
     
     
Рисунок 1 – Банк данных
     В состав банка данных входят:
* одна или несколько БД;
* СУБД;
* каталог (словарь) данных – служит для централизованного накопления и описания ресурса данных. Отражает описание предметной области, сведений о структуре БД, а также о связях между ее элементами;
* администратор базы данных (АБД) – группа лиц, участвующих в разработке БД, отвечающих за контроль правильности функционирования системы;
* вычислительная система (ВС) – программно-аппаратный комплекс банка данных;
* обслуживающий персонал (ОП) – группа людей, основными задачами которых является создание и поддержание корректного функционирования банка данных. Именно обслуживающий персонал отвечает за работу прикладного ПО. Сюда относятся разработчики БД, администраторы, аналитики и программисты;
* различные технические средства.
1.3. Базы данных и СУБД
     В большинстве случаев БД создается в качестве общего ресурса организации, данные в которой являются общими и интегрированными. Понятие общности говорит о наличии возможности использования отдельных областей данных в БД несколькими различными пользователями с различными целями. Понятие интегрированности определяет возможность представления базы данных в виде объединения нескольких отдельных файлов данных [8].
     Информация в рамках БД должна быть организована таким образом, чтобы обеспечивалась минимальная доля ее избыточности, ведущей к возникновению ряда проблем, главными из которых являются:
* увеличение объема хранящейся информации, что ведет к потребности в ресурсах хранения данных;
* появление ошибок при вводе дублирующей информации, которые ведут к нарушению целостности БД и созданию противоречивых данных [18].
     Кроме данных о какой-либо предметной области, БД содержит еще и описания этих данных. Такую информацию принято называть метаданными. В совокупности описания всех данных образуют словарь данных.
     Важно, чтобы данные, хранящиеся в БД, были логически связаны между собой. Для реализации данного условия выполняется этап анализа предметной области, который позволяет выявить ее сущности (объекты). Сущность представляет собой то, о чем необходимо хранить информацию. Сущности характеризуются набором свойств – атрибутов, которые также хранятся в БД. С точки зрения структуры атрибуты бывают простые и сложные. Простые атрибуты представляются простыми типами данных, например, число или символ. Графические изображения или музыкальные записи являются сложными атрибутами. После выявления сущностей и определения их атрибутов идет этап выявления связей, которые могут существовать между сущностями. Связь – это то, что объединяет сущности по какому-либо признаку. Связи являются частью данных и также хранятся в базе данных.
     Любая проектируемая БД должна обладать следующими свойствами:
* целостность – сведения, содержащиеся в БД в любой момент времени, не должны противоречить друг другу. Выполнение данного свойства реализуется при помощи введений определенных ограничений целостности, куда относятся, в первую очередь, ограничения, связанные с нормализацией БД;
* восстанавливаемость – БД должна быть способна к восстановлению своего физического состояния после сбоя системы;
* безопасность – данные, хранящиеся в БД, должны быть защищены от преднамеренного или непреднамеренного доступа, разрушения и модификации. Для выполнения данного свойства в большинстве современных БД используют криптографическую защиту и защиту от копирования;
* эффективность – данное свойство предполагает минимальные потребности в памяти для хранения данных, а также минимальное время реакции на пользовательские запросы [12].
     СУБД представляет собой набор программного обеспечения, при помощи которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать БД, а также осуществлять контролируемый доступ к ней.
     С точки зрения универсальности выделяют два класса СУБД:
* системы общего назначения – системы, не ориентированные на конкретную предметную область или информационные потребности конкретной группы пользователей. Подобные системы реализуются в виде отдельного программного продукта, который может функционировать на определенной конфигурации вычислительной машины. СУБД общего назначения включают в себя средства настройки на работу с конкретной БД в условиях конкретного применения;
* специализированные системы – СУБД, ориентированные на конкретную предметную область. Применяются в тех случаях, когда СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемых проектных и эксплуатационных характеристик, например, объема памяти или производительности [15].
     В процессе работы СУБД непрерывно взаимодействует с БД, а также другими прикладными программами пользователей – приложениями. Современные СУБД обладают рядом возможностей:
* СУБД содержит язык определения данных, при помощи которого описывается структура БД, типы используемых данных, а также средства задания ограничений хранимой информации. В многопользовательских СУБД данный язык позволяет формировать представления как некоторое подмножество БД, при поддержке которых пользователи могут создавать собственные взгляды на хранимые данные, а также обеспечивать дополнительный уровень их защиты;
* СУБД позволяет добавлять, удалять, редактировать и извлекать информацию из БД при помощи языка управления данными;
* большинство СУБД способны работать на компьютерах с различной архитектурой и под разными ОС, не оказывая при этом влияния на работу пользователей;
* многопользовательские СУБД обладают достаточно развитыми средствами администрирования БД;
* СУБД предоставляют контролируемый доступ к базе при помощи следующих систем:
o система обеспечения безопасности – предотвращает несанкционированный доступ к данным;
o система поддержки целостности БД – обеспечивает непротиворечивость хранимых данных;
o система управления параллельной работой приложений – контролирует процессы совместного пользовательского доступа к БД;
o система восстановления – позволяет восстанавливать состояние БД до предыдущего непротиворечивого состояния, которое может быть нарушено в результате программного или аппаратного сбоя.
     К основным функциям современных СУБД относят следующие:
* управление данными во внешней памяти – обеспечение необходимых структур в рамках внешней памяти для хранения данных, входящих в состав БД, а также для служебных целей, например, для ускорения доступа к данным;
* управление транзакциями – транзакцией называется определенная последовательность операций над БД, рассматриваемая как единое целое, например, добавление или удаление данных;
* восстановление БД – надежность по отношению к мягким и жестким сбоям. К первым относят внезапную остановку работы системы, ко вторым – потерю информации на внешних носителях;
* поддержка языков БД – всякая СУБД характеризуется интегрированным языком для работы с данными, в большинстве случаев – это язык SQL (StructuredQueryLanguage–язык структурированных запросов);
* словарь данных – описание данных, хранящихся в БД;
* управление параллельным доступом – СУБД должна гарантировать, что при одновременном доступе к БД большого количества пользователей не произойдет конфликтов данных;
* управление буферами оперативной памяти - буферизация данных в собственные блоки оперативной памяти существенно ускоряет процесс работы с БД;
* контроль доступа к данным – СУБД обладает механизмом, гарантирующим возможность подключения к БД только тех пользователей, которые обладают соответствующими правами;
* поддержка целостности данных – данные, хранящиеся в БД, должны быть корректны и непротиворечивы [2].
1.4. Краткие выводы
     В данной главе были рассмотрены основные понятия и определения баз данных, описано современное состояние технологий, а также приведены общие сведения об организации и функциях СУБД.




2. СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ
     
     Модель данных представляет собой формализованное описание структуры единиц информации и операций над ними в рамках информационной системы. Другими словами, модель данных – это абстракция, отражающая наиболее важные аспекты функционирования предметной области. Модель данных состоит из набора понятий для описания данных, а также связей между ними и ограничений, накладываемых на данные.
     Основные компоненты модели данных:
* структурная часть – характеризует правила порождения структур данных, допустимых в рамках конкретной СУБД;
* управляющая часть – определяет набор операций над структурами;
* классы ограничений целостности данных.
     Сети представляют собой способ отображения отношений между объектами всевозможных взаимосвязей. В основе сетевой модели лежит математическая структура – граф [3].
2.1. История развития
     Первая СУБД была введена в эксплуатацию  1968 г. Изначально базы данных хранились во внешней памяти. Интерактивный доступ к БД обеспечивался при помощи консольных терминалов.
     История развития БД может быть рассмотрена в двух аспектах. В узком смысле БД рассматриваются в традиционном современном понимании. Их появление относят к 1955 году, проводя параллель с созданием программного оборудования обработки записей. Программное обеспечение того времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов, данные при этом хранились на перфокартах.
     Появление оперативных сетевых БД относится к середине 60-х годов прошлого столетия. Операции над БД обрабатывались в интерактивном режиме при помощи терминалов. Технология индексно-последовательной организации записей стала развиваться и стала предпосылкой создания модели записей, ориентированной на наборы. Ключевым лицом этого периода является Чарльз Бахман, получивший Тьюринговскую премию за руководство работой группы DBTG (DataBaseTaskGroup), которая разработала стандартный язык описания данных и манипулирования ими [12].
     Следующим этапом стали 70-е годы, когда бурно развивался теоретический аспект теории БД. В 1975 г. был сформулирован стандарт сетевых БД – CODASYL, названный в честь консорциума, созданного в 1959 г. Стандарт CODASYL содержал спецификации двух основных языков:
* DDL (Data Definition Language) – языкописанияданных;
* DML (Data Manipulation Language) – языкманипуляцииданными.
     Важно отметить, что данный стандарт лег в основу большого числа сетевых СУБД, например, db_Vista, DBMS32, IDMSи т.д.[19].
     Сетевые базы данных относятся к базам данных первого поколения. Способ работы с такими БД был навигационный, представляющий собой перемещение по графу, который описывал структуру БД. Обработка элементов осуществлялась на низком уровне. Чарльз Бахман, руководивший разработкой стандарта CODASYL, назвал свою работу «Программист как навигатор».
     Главным недостатком СУБД того времени являлась сложность имеющейся структуры, которая приводила к сложности прикладных программ для обработки хранящихся данных. Подобные программы требовали детального описания всех навигационных маршрутов в рамках БД. Наличие таких сложных путей затрудняло модификацию структуры данных, т.к. влекло за собой изменение всех имеющихся программ обработки данных. Таким образом, разделить функции проектировщиков прикладных программ и проектировщиков данных было практически невозможно, что в рамках больших проектов являлось большой проблемой.Кроме того, стоит отметить и неудобство построения запросов. Именно эти факты стали причиной того, что в начале 80х годов на передний план вышли реляционные БД[10].
2.2. Структура данных
     В сетевой модели используется несколько типовых структур данных, главными из которых являются типы записей и наборы. Для их построения применяются особые элементы – агрегаты и элементы данных (рисунок 2).
     
     
Рисунок 2 – Основные структуры сетевой модели данных

     Элементом данных называется минимальная именованная единица данных, которая доступна пользователю. Элемент данных характеризуется типом.
     Агрегат данных представляет собой следующий уровень обобщения – это именованная совокупность элементов данных внутри записи или другого агрегата (рисунок 3).
     
     
Рисунок 3 – Пример агрегата «Дата»

     Запись представляет собой конечный уровень агрегации – это именованная структура, которая содержит один или несколько именованных элементов данных своего формата.
     Рассмотренный агрегат «Дата» может входить в состав записи «Сотрудник» (рисунок 4).
     
     
Рисунок 4 – Пример записи «Сотрудник»

     Тип записи является совокупностью логически связанных экземпляров записей, таким образом, моделируя некоторый класс объектов реального мира.
     В роли элемента данных могут использоваться только простые типы, а в роли агрегатов – сложные, например, векторы или группы.
     Агрегат-вектор отражает линейную последовательность элементов (рисунок 3), а агрегат-группа – совокупность векторов. Так, например, запись «Заказ» может содержать несколько видов товаров (рисунок 5).
     Набором называется именованная двухуровневая структура, содержащая запись-владельца и записи-члены. Наборы отражают связи «один к одному» или «один ко многим» между двумя типами записей. 
     
     Рисунок 5 – Пример записи «Заказ»
     
     Рисунок 6 иллюстрирует пример набора, определяющего запись-владельца «Отдел» и записи-члены «Сотрудник». Тип связи в данном отношении – «один ко многим», название связи – «Работает». Данная связь допускает возможность существования нескольких элементов записей-членов.
     
     
     Рисунок 6 – Пример набора со связью «Работает»
     
     Опираясь на сетевую модель, данное отношение можно представить в другом варианте (рисунок 7).
     В сетевой модели база данных представляет собой поименованную совокупность экземпляров записей различного типа и экземпляров наборов, содержащих связи между ними [17].
     Сетевая модель данных легко получается из концептуальной модели, исходя из предположения, что в концептуальной модели используются только бинарные связи типов «один ко многим» и «один к одному». При этом происходит следующее:
* имена сущностей заменяются именами типов записей;
* атрибуты сущностей заменяются полями;
* связь между сущностями заменяется связью между типами записей.
     
     
Рисунок 7 –Пример набора со связью «Работает» между двумя типами записей
     Бинарные связи «один ко многим» переносятся следующим образом: владельцем является запись со стороны «один», записи со стороны «много» - записи-члены. В связях «один к одному» выбор записи-владельца осуществляется произвольно.
2.3. Управляющая часть сетевой модели
     С целью манипулирования данными в сетевой модели существует целый ряд операций, которые делятся на две группы:
* навигационные операции;
* операции модификации.
     Навигационные операции отвечают за перемещение по связям в рамках БД. Сюда относятся следующие операции:
* поиск конкретной записи среди набора однотипных записей;
* переход от записи-владельца к записи-члену;
* переход от записи-члена к записи владельцу;
* переход по связи к следующей записи.
     Операции модификации реализуют добавление экземпляров записей, экземпляров новых наборов, удаление записей, а также редактирование отдельных компонент. Текущее состояние при этом характеризуется следующими элементами:
* текущий набор;
* текущий тип записи;
* текущий экземпляр типа записи.
	К операциям модификации относятся:
* извлечение записи из БД и помещение ее в буфер для дальнейшей обработки;
* замена указанных элементов извлеченной записи новыми значениями;
* перенос записи из буфера в БД;
* создание записи;
* удаление записи;
* включение записи в текущий экземпляр;
* исключение записи из текущего экземпляра[1].
2.4. Достоинства и недостатки сетевой модели
     Сетевая модель данных обладает как плюсами, так и минусами. К достоинствам относятся:
* развитые низкоуровневые средства управления данными, хранящимися во внешней памяти;
* эффективное использование памяти;
* поддержка аналитической обработки данных;
* возможность построения эффективных прикладных систем вручную;
* возможность экономии памяти, которая достигается за счет распределения подобъектов;
* высокая скорость выполнения основных операций над данными;
* возможность образования произвольных связей;
* сетевые СУБД поддерживают сложные отношения между типами данных.
	Недостатки:
* сложность понимания и использования;
* жесткость схемы БД;
* слабый контроль целостности связей;
* высокий уровень требований к знаниям о физической организации конкретной базы;
* зависимость прикладных систем и приложений от физической организации конкретной базы;
* перегруженность логики прикладных систем и приложений деталями организации доступа к БД [4, 6, 11].


2.5. Краткие выводы
     В рамках данной главы был рассмотрен вопрос истории появления сетевых баз данных, описаны основные структурные элементы, применяющиеся в сетевых БД, дана характеристика управляющей части сетевой модели, а также выделены преимущества и недостатки концепции.


3. СЕТЕВАЯ СУБД DBVISTA

3.1. Общая характеристика
     Система  dBVISTA–это система управления базами данных от фирмы RaimaCorp., которая поддерживает сетевую модель данных вида CODASYL.  Она предназначается для создания, а также использования БД сложнойструктуры в рамках разных программных информационных систем, реализованных на языке программирования Си. Для них предоставляется интерфейс языка. Кроме этого, конечные пользователи могут также получить интерактивный доступ непосредственно к базе данных припомощи языка запросов SQL. 
     СистемаdB_VISTA реализована на языке программирования Си и поэтому есть переносимой.
     Она может также эксплуатироваться в среде ОС MS DOS  OS/2, UNIX, ULTRIX, VMS и других на ПК IBM PC, SUN и VAX.  Для разработок приложений допускается такжеприменениеMicrosoft C, Turbo C и иных компиляторов языка Си.  
     Фирма выполняеткроме однопользовательской, также и мультипользовательскую версии системы.  Обеспечиваются методы доступа за счет применениякомбинаций наборов CODASYL и механизмов индексирования, основанных на деревьях.
     Система продается в виде совокупности 3 компонентов: 
     - собственно СУБД - библиотеки функций, что обычным образом подсоединяются к Си-программе с помощьюкомпиляторов и редактора связей, разных компонентовdB_Query илиdB_Revise, а также и ряда утилит по облегчению эксплуатации системы.
     	Компонент dbQuery предоставляет пользователю обратится в  интерактивномрежиме с разными запросами к СУБД с помощью   и генерировать отчеты.Все входящие в модуль функции реляционных запросовна  могут встраиваться с помощью редактора связи в Си-программу.
     	Компонент  dbRevise служит для изменения БД и конверсии  в ней данных в информацию новой структуры. 
     Утилиты этой системыдают возможность инициализировать базу данных, проверять непротиворечивость информации в БД, просматривать,редактировать данные в записях базы в полноэкранном режиме, создавать индексы по указанным ключам, генерировать отчеты для администраторов БД, выводить дампы базы для восстановления ее при разрушении, осуществлять обмен информацией между СУБД и ASCII-файлами.
     Сетевая модель CODASYL реализована в системе dBVista в упрощенном режиме.  
     В ней отсутствует автоматика, что предусмотрена в подходе CODASYL, селекция экземпляров наборов, автоматическая навигация в формате данных, поддержка автоматического членства записей в наборах, создание производных элементов данных в записях,распространение  удалений и изменений в структуре БД.  
     В записях не могут применятся повторяющиеся группы. Также не предусматривается поддержка ограничения целостности данных, процедур БД, механизм управления доступом. 
3.2. Пример создания базы данных в СУБД DBVISTA
     Рассмотрим процесс создания БД автомобильного сервиса (СТО). В базу данных будут входить такие таблицы:
     «Сотрудники» – для хранения данных о работающем персонале с полями:
     – Код_сотрудника;
     – ФИО;
      – Дата_рождения;
     – Телефон;
     – Должность.
     Таблица «Услуги» – для хранения данных о ценах и услугах, предоставляемые комплексом с такими полями:
     – Номер_услуги;
     – Наименование_работ;
     – Цена_услуги;
     Таблица «Клиенты» – для хранения данных о заказчиках с такими полями:
     – Код_клиента;
     – ФИО_клиента;
     – Телефон_клиента;
     – Модель_автомобиля.
     Таблица «Заказы» для хранения данных о заказах с полями:
     – Номер_заказа;
     – Код_клиента;
     – Номер_услуги;
     – Количество;
     – Код_сотрудника.
     Для работы по созданию таблиц используем СУБД DBVISTA. Эта СУБД является свободно распространяемой, а также доступной для скачивания в Интернет.
     Для создания новой БД необходимо нажать правой кнопкой мыши на пункте меню File и выбрать при этомNewDataBase (рис.8). 
     
     Рисунок 8 – Окно создания БД
     После указания имя базы и пути к файлам БД будет создана новая база данных.
     Для создания таблицы для хранения информациинужно выбрать в контекстном меню совокупности «Таблицы» подпункт «Создать таблицу». Далее откроется окно, что имеет две вкладки: на первой нужно ввести название таблицы (рис. 9) и поля с форматами данных (рис.10)
     
     Рисунок 9 – Ввод названия таблицы «Сотрудники»
     
     Рисунок 11 – Формирование структуры таблицы
     Аналогично создаем остальные таблицы, структура которых показана на рис. 12 - 14:

     Рисунок 12 – Структура таблицы «Услуги»

     Рисунок 13 – Структура таблицы «Клиенты»

     Рисунок 14 – Структура таблицы «Заказы»
     После заполнения таблицы будут иметь вид (рис.15 – 18):
     
     Рисунок 15 – Заполненная таблица «Услуги»

     Рисунок 16 – Заполненная таблица «Сотрудники»
     
     Рисунок 17 – Заполненная таблица «Клиенты»
     
     Рисунок 18 – Заполненная таблица «Заказы»
     Для демонстрации возможностей по отбору данных рассматриваемой СУБД выполним несколько запросов.Например:
     – Запрос «Дорогие услуги» для вывода всех услуг, стоимостью больше 550 руб.
     Для создания запроса необходимо ввести такое SQL-выражение (рис.19):

     Рисунок 19 – Создание запроса
     В результате получим:
     
     Рисунок 20 – Запрос «Дорогие услуги»
     – Запрос «Слесари» для отображения вывода данных о слесарях.
     SELECT * FROM Сотрудники WHERE Должность=’Слесарь’
     Получим (рис.21):
     
     Рисунок 21 – Результат выполнения запроса «Слесари»
     Стоит отметить, что в рассматриваемой СУБД есть возможность создания запросов любой сложности и архитектуры: на добавление, на удаление, на обновление и другие.
3.3. Краткие выводы
     В данной главе была описана сетевая СУБД DBVISTA. Приведена ее характеристика, описанпроцесс создания базы данных на примере базы данных для станции технического обслуживания автомобилей.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В рамках выполнения данной работы была рассмотрена тема «Сетевые базы данных и СУБД».
     В первой главе дается общее описание теории баз данных. Базой данных называется поименованная совокупность данных, задачей которой является отражение состояния объектов и их отношений в рамках какой-либо предметной области. Для управления базами данных были созданы специальные системы, получившие название СУБД и представляющие собой совокупность программных и языковых средств, основной задачей которых является создание, ведение и совместное использование БД сразу несколькими пользователями.
     Любая БД должна обладать следующими свойствами:
     * целостность;
     * восстанавливаемость;
     * безопасность;
     * эффективность.
     В основе базы данных лежит модель - это абстракция, отражающая наиболее важные аспекты функционирования предметной области. В основе сетевой модели лежит математическая структура – граф. К основным структурам сетевой модели данных относятся:
     * элемент данных;
     * агрегат данных;
     * запись;
     * набор.
     С целью манипулирования данными в сетевой модели существует ряд операций, которые делятся на две группы:
     * навигационные операции;
     * операции модификации.
     
     Достоинства сетевой модели:
     * развитые низкоуровневые средства управления данными, хранящимися во внешней памяти;
     * эффективное использование памяти;
     * высокая скорость выполнения основных операций над данными;
     * сетевые СУБД поддерживают сложные отношения между типами данных.
     	Недостатки:
     * жесткость схемы БД;
     * слабый контроль целостности связей;
     * зависимость прикладных систем и приложений от физической организации конкретной базы;
     * перегруженность логики прикладных систем и приложений деталями организации доступа к БД.
     В рамках третьей главы была рассмотрена сетевая СУБД DBVISTA, при разработке которой было выполнено:
     * создано 2 таблицы в режиме конструктора;
     * проведено заполнение данными таблиц;
     * создано несколько запросов для демонстрации функционала программы.
     
     
     
     
     
     
     
     
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

     1. Баканов М.В. Базы данных. Системы управления базами данных: учебное пособие / М.В. Баканов, В.В. Романова, Т.П. Крюкова. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2010. – 166 с.
     2. Бураков П.В. Введение в системы баз данных. – СПб, 2010. – 128 с.
     3. Виноградова М.С. Математические методы хранения данных. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. – 15 с.
     4. Голицына О.Л. Базы данных: Учебное пособие / О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010. – 352 с.
     5. Громов Ю.Ю. Управление данными: учебник / Ю.Ю. Громов, О.Г. Иванова, А.В. Яковлев, В.Г. Однолько. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 192 с.
     6. Гущин А.Н. Базы данных. 2-е изд., испр. и доп.: учебно-методическое пособие. М.-Берлин: Директ-Медиа, 2015. – 311 с.
     7. Диго С.М. Базы данных. Проектирование и создание. – УМК: ЕАОИ, 2011. – 171 с.
     8. Додонов М.В. Распределенная обработка данных в современных СУБД. – Самара, 2010. – 106 с.
     9. Елинова Г.Г. Информационные технологии в профессиональной деятельности: Краткий курс лекций. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2014. – 39 с.
     10. Зафиевский А.В. Базы данных: учебное пособие. – Ярославль: ЯрГУ, 2012. – 164 с.
     11.  Карпова И.П. Базы данных: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2013. – 240 с.
     12. Клименко А.Г. Иерархические базы данных. – Балаково, 2015. – 19 с.
     13.  Кузин А.В. Базы данных:учеб.пособие для студ.высш.учеб.заведений / А.В. Кузин, С.В. Леонисова // М.:Издательский центр "Академия", 2012. - 320 с.
     14. Кумскова И.А. Базы данных: учебник. – М.: КНОРУС, 2016. – 488 с.
     15.  Макарова Н.В. Информатика: Учебник для вузов / Н.В. Макарова, В.Б. Волков. – СПб.: Питер, 2011. – 576 с.
     16. Мезенцев К.Н. Автоматизированные информационные системы: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования - 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2013. - 176 с.
     17.  Н.......................