57
Реляционная модель реализует и представляет информацию в виде таблиц и
реляций. Все отношения тут имеют свой личный ID, что помогает минимизировать
повторяющиеся данные. Такие модели легки в применении, просто
переделываются и их реализация не требует больших временных затрат. Есть 2
подхода к проектированию реляционной БД:
• В процессе создания концепции реализуется не концептуальная
модель данных, а сама реляционная схема БД, включающая определения
реляционных таблиц, требующих нормализации;
• Функциональная модель переделывается в нормализированную
реляционную. Подобный подход часто можно встретить при создании больших БД
для крупных ИС.
Исходя из описанного выше делаем выбор в пользу реляционной БД, она
просто трансформируется, удобна в применении и несложная по своей
структуре.Организация локальных файлов так или иначе подразумевает
дублирование данных в ИС, что ведет к несогласованности данных в разных
приложениях, а также усложненным доступом к данным, поэтому зачастую
используется только в специализированных приложениях.
Для нашего проекта информационная база реализована в виде встроенного
информационного хранилища. Подобное расположение дает возможность
объединять разные источники данных, управлять файлами разных форматов.
Также очевидны преимущества применения в процессе размещения информации в
таких базах данных:
• Полная совместимость данных;
• Соответствие данных текущему состоянию объекта;
• Увеличение скорости совместной обработки информации;
• Поддержание целостности данных.
База данных (БД)представляет из себя совокупность данных, позволяет
отражать совокупность объектов и их отношений в указанной предметной области.
Главным способом реализации БД становится разработка централизованных
и распределенных БД. Базовым критерием отбора метода организации ИБ остается
стремление к минимальным трудовым и стоимостным затратам на создание
структуры ИБ, ПО системы, структуры ведения файлов. Базируясь на этих
58
критериях и необходимости реализации стабильности хранения данных
используется централизованный способ создания БД.
По способу реализации связей между данными могут различать:
• Иерархическую модель;
• Сетевую модель;
• Реляционную модель.
Главными компонентами любой из представленных моделей становятся
файлы или таблицы.
Иерархические модели – это ни что иное, как графовая модель с вершинами-
таблицами. В моделях есть один файл, являющийся входом в структуру. Между
файлами имеются отношения соподчиненности. Файл может иметь одну исходную
вершину и несколько подчиненных. Самый популярный тип отношений - 1:М.
В сетевых моделях абсолютно любой файл может являться точкой входа в
систему, и взаимосвязан с некоторым числом оставшихся файлов отношениями
вида 1:1, 1:М и М:М.
Наибольшую популярность получила реляционная модель данных. В случае
такого распределения данных вся информация сохраняется в виде таблиц и
отношений. Таблицы становятся совокупностью записей (строк, кортежей). Между
отношениями (таблицами) имеются связи вида 1:М, М:М. Любое такое отношение
имеет ключ, т.н. поле записи (атрибут), позволяющее определить ее. Это свойство
реляционной модели данных минимизирует возможность дублирования данных,
увеличивает скорость поиска и доступ к отдельным данным.
Установленный в реляционной модели подход к разделению и целостности
данных дает возможность практично организовать и упорядочить процесс создания
и реализации сложных БД, а реляционные операции имеют мощные средства
управления и обработки данных.
Беря во внимание все преимущества реляционных моделей данных для
отображения информации, используемой при решении задачи лучше всего
применять реляционную модель БД.
В данном дипломном проекте должны быть спроектированы следующие
локальные классификаторы:
сотрудники компании;
59
клиенты;
продукция;
заявки.
Разрабатываемая система должна содержать в себе следующие модули:
- модуль авторизации;
- модуль работы со справочниками;
- модуль ввода данных;
- модуль получения отчетов;
- модуль поиска.
В модуле авторизации должны быть реализованы следующие функции:
Доступ пользователя к главной странице системы после корректного
ввода пароля и логина;
Вывод сообщения об ошибке ввода пароля и логина с предложением
повторить ввод.
В данном модуле должны быть реализованы следующие функции:
Ввод данных в справочники;
Проверка вводимых данных на корректность по типам;
Вывод в виде экранной формы состава справочника;
Редактирование состава справочника.
В модуле ввода данных должны быть реализованы следующие функции:
Возможность ввода данных с помощью экранной формы;
Проверка вводимых данных на их корректность.
В модуле получения отчетов должны быть реализованы следующие
функции:
Возможность получения отчета в соответствии с заданными
параметрами:
Формирование необходимых аналитических отчетов
В модуле поиска должна присутствовать функция, позволяющая
осуществлять поиск по справочникам, существующим в системе.
Основу Ио включает база информации, поддерживающая ее хранение и
обработку. Состав этой базы отражается параметрами системы и услугами, ею
предоставляемыми для своих пользователей, а также реализацией взаимодействия
60
контроля оплаты с другими АИС. Структура базы информации должна
поддерживать возможность увеличения функций системы, не требующих
корректировки структуры обрабатываемых данных, без переделки самой БД.
Сама база информации может состоять из:
• Справочников, которые ведутся методом работы с программой самим
персоналом системы, который с ней работает;
• Подстроенных таблиц для работы системы в требуемых условиях,
исходная загрузка которых реализована вместе с инсталляцией системы, и данные,
в которых может изменятся админом системы;
• Таблиц сохраненной и текущей информации, доступ к которым
реализуется на основе ПО системы с указанными правами пользователей.
Обмен данными между комплексами задач, включёнными в состав системы,
а также остальными системами реализуется в рамках функций, включенных в
систему.
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ для реализации
целей и задач автоматизированной системы.[2]
ПО делится на два вида: общее (операционные системы, операционные
оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды для разработки
прикладных программ, СУБД, сетевые программы и т.д.) и специальное
(совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в
рамках функциональных подсистем, и контрольные примеры). [2]
Программные средства общего назначения должны удовлетворять
следующим требованиям [1] :
представлять собой набор взаимосвязанных программ с
нормализованными методическими указаниями и инструкциями по
использованию обслуживающих программ на всех стадиях реализации расчётов
комплексов задач [32];
61
строиться по принципу открытого программного обеспечения с целью
дальнейшего развития и совершенствования;
управлять устройствами комплекса технических средств и организовать
очередность решения задач;
осуществлять работу программ самоконтроля и иметь группу
диагностических тестов;
обеспечивать защиту данных и программ пользователя друг от друга и
от операционной системы;
обеспечивать удобное хранение данных и обращение к любой
совокупности данных;
обеспечивать надежность хранения информации при сбоях ЭВМ;
проводить анализ аварийных ситуаций, определять их причину,
сообщать о ней и предлагать различные варианты действия пользователю.
Операционная система и базовое ПО.
Аналогично техническому обеспечению программное обеспечение
отличается для клиентской и серверной части.
Выбор сетевой операционной системы (СОС) во многом зависит от
технической платформы вычислительных средств.
Применительно к данному дипломному проекту необходима серверная ОС и
персональная ОС для клиентских ЭВМ.
Выбранная СОС, для достижения максимальной производительности,
должна быть:
многозадачной (с вытесняющей многозадачностью);
многонитиевой;
многопользовательской;
многопроцессорной.
Применительно к условиям внедрения проекта в рассматриваемой компании
необходимо отметить, что использование в работе технологий Microsoft
существенно ограничивает выбор серверной ОС в пользу ОС Microsoft Windows
Server.
Рассмотрим некоторые из наиболее распространенных СУБД [34].
1) Oracle Database
62
Объектно-реляционная система управления базами данных. Одна из ранних
версий стала первой коммерческой СУБД, поддерживающей язык запросов SQL. В
настоящее время доступно шесть версий СУБД:
- Enterprise Edition
2) Microsoft Access
Реляционная СУБД, разработанная компанией Microsoft. Встроенный язык
Visual Basic for Applications (VBA) (упрощённая версия языка программирования
Visual Basic) позволяет разрабатывать приложения в Access для взаимодействия с
базами данных. Наряду с VBA в приложении используется язык
структурированных запросов SQL и язык макрокоманд [2].
3) MS SQL Server [36]
Система управления реляционными базами данных. Первая версия СУБД
является совместной разработкой компаний Sybase, Ashton-Tate и Microsoft [3]. MS
SQL Server относится к СУБД клиент-серверной архитектуры. Имеет большое
количество версий и обновлений. Последние версии программного продукта имеют
компонент ядра СУБД (Database Engine); набор технологий для синхронизаций баз
данных, называемых репликацией; различные службы работы с данными, такие как
служба предоставления отчетов, анализирования данных и т. п. [4].
4) Sybase A daptive Server Enterprise
Реляционная СУБД, разработанная компанией SAP [7]. Изначально
разрабатывалась совместно с Microsoft SQL Server, поэтому так же использует
Transact- SQL как основной язык запросов. Является СУБД клиент-серверной
архитектуры. Применяется в системах, масштабом среднего или большого
предприятий. Характеризуется простотой использования и низкой стоимостью для
сегмента рынка СУБД, обслуживающих большие базы данных. Используется при
необходимости одновременно работать с большим числом пользователей,
высокими объемами обрабатываемой информации для критически важных
объектов. Кроме того данная СУБД не зависит от программного обеспечения
сторонних производителей.
5) ЛИНТЕР
СУБД российского производства, разработанная научно-производственным
предприятием РЕЛЭКС (Реляционные экспертные системы). Является
63
кроссплатформенным программным обеспечением, поддерживающим
большинство операционных систем. Основным направлениями применения
являются государственные проекты, системы реального времени и встроенные
системы. СУБД ЛИНТЕР обладает высокой степенью надежности благодаря
системе горячего резервирования, т. е. резервная система подменяет основную,
вышедшею из строя, в автоматическом режиме. Язык запросов в СУБД ЛИНТЕР
соответствует стандарту SQL:2003 [9]. Существует четыре версии СУБД: ЛИНТЕР
Бастион, ЛИНТЕР Стандарт, ЛИНТЕР Realtime и ЛИНТЕР Multiversion.
6) MySQL
Кроссплатформенная система управления реляционными базами данных.
Находится в свободном доступе, но есть и коммерческая лицензированная версия
от компании MySQL AB. СУБД имеет открытый исходный код [12]. Изначально
разрабатывалась шведской компанией MySQL AB, с 2008 по 2010 года —
компанией Sun Microsystems. На сегодняшний день разработкой и поддержкой
программного продукта занимается корпорация Oracle. Первая внутренняя версия
СУБД вышла в 1995 году, а релиз состоялся в январе 2001 года. Данная СУБД
применяется для управления системами малого или среднего размеров. СУБД
MySQL применима в системах, имеющих клиент- серверную и встроенную
архитектуру. В версиях выше MySQL 3.22 нет ограничений на максимальный
размер таблиц [10].
Существует визуальный интерфейс для облегчения работы с базами данных
MySQL — PhpMyAdmin [11]. СУБД MySQL версий 5.0 и выше соответствуют
стандарту структурированного языка запросов SQL, поэтому она совместима с
другими базами данных. Основными языками разработки являются C/C++.
7) IBM Database 2
Система управления реляционными базами данных. Разработана компанией
IBM. Является кроссплатформенным программным обеспечением. Основными
языками разработки являются C/C++, поддерживает диалект языка SQL. С 2000-
ных годов компания IBM предоставляет доступ к бесплатной версии продукта —
DB2 Express-C. Данная версия имеет ограничения на количество используемых
СУБД процессорных ядер, на объем используемой оперативной памяти и т. д.
8) Firebird
64
Firebird является сервером баз данных. Один такой сервер способен
обрабатывать до нескольких сотен независимых баз данных. Firebird
предназначается для больших баз данных, причем базы данных могут
располагаться в нескольких файлах. СУБД основана на исходном коде InterBase 6.0
компании Borland [15].
Является реляционной СУБД клиент-серверной или встраиваемой
архитектуры. Firebird — кроссплатформенное программное обеспечение,
поддерживаемое такими операционными системами, как Mac OS X, Linux, MS
Windows и Unix платформами. На данный момент последней версией продукта
является Firebird 3.0, вышедшей в апреле 2016 года. У данной СУБД выделяют
некоторые недостатки, среди которых, существенное падение производительности
при росте внутренней фрагментации базы. ПО находится в свободном доступе,
лицензионных отчислений нет даже для коммерческого использования продукта.
Есть возможность создавать хранимые процедуры на процедурном языке SQL
(PSQL). Пользователь оповещается об успешном завершении транзакции.
9) PostgreSQL
Кроссплатформенное ПО: поддерживаются такие ОС, как Linux, Mac OS X,
Microsoft Windows; множество UNIX-подобных платформ и др. PostgreSQL
основывается на языке SQL, во многом соответствующем стандарту SQL:2011 [30].
Является свободно распространяемым программным обеспечением, но есть и
платные расширенные версии — Postgres Plus для коммерческого использования и
Postgres Plus Advanced Server для совместимости с Oracle Database. В PostgreSQL
используется клиент-серверная модель данных [17]. СУБД поддерживает работу с
базами данных большого размера, класса автосалона. Поэтому для быстрого
восстановления работоспособности при сбоях используется механизм горячего
резервирования.
10) Interbase
Кроссплатформенная система управления реляционными базами данных. На
сегодняшний день продвижением ПО занимается компания Embarcadero
Technologies. Разработки по Interbase 6 Open Source легли в основу общедоступной
СУБД Firebird [23].
65
СУБД применима в широком диапазоне вариантов использования: от
персонального компьютера до масштаба автосалона с сотнями пользователей. Есть
устойчивость к отключению сетей и потере питания за счет резервного
копирования в процессе работы сервера без его остановки. Отказоустойчивость
обеспечивается ведением журнала транзакций, и возможности восстановления БД в
конкретный момент времени.
11) SQLite
Данная реляционная СУБД является кроссплатформенным программным
обеспечением. Исходный код, написанный на языке Си, находится в свободном
доступе [20].
Отличительной особенностью данной СУБД является способ доступа к базе
данных. SQLite — встраиваемая СУБД, то есть представляет из себя библиотеку,
работающую в том же процессе, что и само приложение [21]. Такая модель данных
упрощает программу и уменьшает время отклика. База данных хранится в одном
файле на компьютере, выполняющем данную программу. Этот файл можно без
труда перенести на другую ЭВМ.
Результаты сравнительного анализа РСУБД по основным параметрам
приведены в таблицах 1.9 и 1.10.
Таблица 1.8
Результаты сравнения СУБД
Параметры
Масштаб применения
Модель
данных
Требуемый уровень
квалификации персонала
Oracle Database
От персонального
использования до компании
крупных размеров
Клиент-
серверная
Высокий и средний
Microsoft Access
Компании малых и средних
размеров
Файл-
серверная
Низкий
MS SQL Server
Компании малых, средних
и крупных размеров
Клиент-
серверная
Средний и низкий
Sybase Adaptive
Server Enterprise
Компании средних и
крупных размеров
Клиент-
серверная
Средний и низкий
ЛИНТЕР
Компании средних и
крупных размеров
Клиент-
серверная
Средний
MySQL
Компании малых и средних
размеров
Клиент-
серверная
Средний и низкий
66
IBM Database 2
Компании средних и
крупных размеров
Клиент-
серверная
Средний
Firebird
Крупное предприятие
Клиент-
серверная
Высокий и средний
PostgreSQL
Компании малых и средних
размеров
Клиент-
серверная
Средний
Продолжение Таблицы 1.9
Параметры
Масштаб применения
Модель
данных
Требуемый уровень
квалификации персонала
Interbase
Компании малых, средних
и крупных размеров
Клиент-
серверная
Средний
SQLite
Компании малых и средних
размеров
Встраиваема
я
Средний
Таблица 1.9
Результаты сравнения СУБД, окончание
Параметры
СУБД
Разработчики
ПО
Доступность
Диалект языка SQL
Oracle Database
Oracle
Платно, но есть
бесплатная
облегченная версия
PL/SQL
Microsoft
Access
Microsoft
Поставляется в пакете
Microsoft Office, есть в
свободном доступе
Jet SQL
MS SQL Server
Sybase, Ashton-
Tate и
Microsoft
Платно, но есть
бесплатная
облегченная версия
Transact-SQL
Sybase Adaptive
Server
Enterprise
SAP SE,
Microsoft SQL
Server, Sybase
Проприетарная
лицензия, т. е.
несвободное ПО или
полусвободное
Transact-SQL
ЛИНТЕР
РЕЛЭКС
Только платно
Стандарт SQL:2003
MySQL
MySQL AB,
Sun
Microsystems,
Oracle
Бесплатно, есть
коммерческая версия
Частично соответствует
стандарту SQL:2003
IBM Database 2
IBM
Платно, но есть
бесплатная
облегченная версия
Язык SQL DB2 PL/SQL
Firebird
Сообщество
Бесплатное
распространение
Процедурный язык SQL
(PSQL)
PostgreSQL
Сообщество
Бесплатно, есть
коммерческая версия
Стандарт SQL:2011
Interbase
Embarcadero
Technologies
Платно, есть пробная
версия с временным
ограничением
^андарт ANSI-92 и частично
стандарт ANSI-III