Введение
Пользователи живут в век информации, под этим подразумевается то, что информация требуется практически во всех сферах человеческого предпринимательства. Термин «предприятие» широко используется для обозначения любой организации для достижения заявленной цели, включая социально-экономическую деятельность. Человек признает важность эффективного предоставления своевременной соответствующей информации предприятию и важности надлежащего использования технологий для достижения этого. Наконец, мы признаем, что непревзойденное развитие технологии обработки информации имеет и будет продолжать изменять то, как человек работает и живет, т.е. технология не только поддерживают существующие предприятия, но и меняет их и делает возможными новые предприятия, которые не были бы жизнеспособными.
Способность координировать деятельность, например, через национальные границы и часовые пояса, явно зависит от своевременности и качества предоставляемой информации. Более важные, возможно, стратегические решения высшего руководства в ответ на воспринимаемые возможности или угрозы будут определять будущую жизнеспособность предприятия, так или иначе. Другими словами, для управления бизнесом (или любым) предприятием необходимо должным образом оценивать будущее развитие. Информация является важным компонентом в этом отношении.
Чтобы эффективно работать с информацией необходимо правильно ее хранить. Для этого были созданы базы данных. Для автоматизации работы с базами данных была создана программная оболочка, позволяющая упростить работу по управлению базами данных – это СУБД.
За последние несколько лет достижения в области технологий привели к появлению новых приложений систем баз данных. Новые медиа-технологии позволили хранить изображения, аудиоклипы и видеопотоки в цифровом виде. Эти типы файлов становятся важным компонентом мультимедийных баз данных. Географические информационные системы (ГИС) могут хранить и анализировать карты, метеорологические данные и спутниковые изображения. Системы хранения данных и онлайн-аналитическая обработка (OLAP) используются во многих компаниях для извлечения и анализа полезной деловой информации из очень больших баз данных для поддержки принятия решений. Технология реального времени и активной базы данных используется для управления промышленными и производственными процессами. Также методы поиска базы данных применяются к Всемирной паутине для улучшения поиска информации, которая необходима пользователям, просматривающим Интернет.
Предмет курсовой работы – базы данных и СУБД, объект курсовой работы - информация о системе управления базами данных MS Access.
Цель курсовой работы заключается в изучении информации о системе управления базами данных MS Access.
Microsoft Office Access - это мощное приложение для реляционных баз данных, которое включает сотни инструментов, позволяющие быстро начать отслеживание, совместное использование и отчетность, даже если вы новичок в разработке баз данных. Пользователи имеют доступ к большой библиотеке профессионально разработанных шаблонов приложений, мастеров, которые автоматически создают таблицы, формы, запросы и отчеты, а также обширные локальные и интерактивные справочные ресурсы.
При постановке цели были поставлены задачи:
1) Выполнение исследовательских характеристик по работе с базами данных.
2) Исследование вопросов управления базами данных.
3) Исследование вопросов защиты баз данных.
4) Исследование общих вопросов по работе с СУБД MS Access.
4) Изучение функционала, объектов СУБД MS Access.
5) Разработка полноценной базы данных в MS Access.
Для методологической базы курсовой работы были исследованы научные труды следующих авторов: Молдованова О.В., Нестеров С.А., Разоренова Т.Р., Смирнов С.Н., Киселев А.В., Сажин В.И., Конецкая Е.В., Советов Б.Я., Цехановский В.В., Чертовской В.Д., Точилкина Т.Е., Громова А.А., Тарасов С.В., Туманов В.Е., Фуфаев Э.В., Фуфаев Д.Э. и другие.
Состав данной работы следующий: введение, три раздела: теоретический, обзорно-теоретический и практический, заключение и список литературы.
Теоретические основы баз данных
Исследование основ БД
База данных определяется в директиве как «сбор независимых работ, данных или других материалов, которые организованы систематическим или методическим способом и могут быть индивидуально доступны с помощью электронных или других средств». Это широкое определение может охватывать все, от списков рассылки, репозиториев, каталогов и до телефонных справочников и энциклопедий[1].
Информация, хранящаяся в памяти компьютера, называется данными. В современных компьютерных системах такие данные могут (постоянно) находиться на нескольких устройствах памяти, наиболее распространенными из которых являются гибкие диски, компакт-диски и жесткие диски.
Данные, которые мы храним и используем с помощью компьютеров, имеют смысл только в той мере, в какой они связаны с каким-либо объектом реального мира в данном контексте. Возьмем, например, номер «23». Это часть данных, но сама по себе бессмысленная сумма. Если это связано с, скажем, человеком и интерпретируется для обозначения возраста этого человека (в годах), тогда оно становится более значимым. Или, если это связано, например, с организацией, которая продает электронные товары и интерпретируется как количество проданных телевизоров за определенный месяц, то опять становится более значимым. Обратите внимание, что в обоих предыдущих примерах необходимо было привести другие данные: человек, возраст человека, магазин, телевизоры, данный месяц и т. д[5].
Если данные представляют собой совокупность связанных фактов о некоторых предприятиях (например, бизнес, организация, деятельность и т.д.), то она называется базой данных[3]. Хранимые данные не должны включать в себя все мыслимые факты об этом предприятии. Обычно фиксируются и организуются только факты, относящиеся к какой-либо области предприятия, как правило, для предоставления информации для поддержки принятия решений на различных уровнях (оперативных, управленческих и т. д.). Такая ограниченная область внимания также часто упоминается как проблемная область или область интереса и типична для баз данных. В этом смысле база данных представляет собой информационную модель некоторого (реального) проблемного домена.
Управление базой данных
Реальный мир очень динамичен. По мере того, как организация занимается своей деятельностью, объекты создаются, изменяются или уничтожаются. Аналогично отношениям с сущностью - это легко увидеть даже для простой проблемной области. Например: когда продажи производятся, продаваемый продукт логически связан с покупателем, который его купил, и с представителем, который его продал. Многие транзакции продаж могут происходить каждый день и, следовательно, многие новые логические связи создаются между многими отдельными объектами. Также могут быть введены новые объекты, например: новый клиент приходит на сцену, предлагается новый продукт или нанимается новый продавец. Аналогичным образом, некоторые организации могут больше не беспокоить организацию, например: продукт прекращается, продавец завершает работу или уволен и т. д. (эти объекты все еще могут существовать в реальном мире, но стали неактуальными для проблемной области). Очевидно, что информационная модель также должна изменяться, чтобы отражать изменения в проблемной области, которые она моделирует.
Если проблемная область мала, она включает лишь несколько сущностей и отношений, а динамические изменения относительно немного или нечасты, ручных методов может быть достаточно для поддержания точной записи состояния бизнеса[7]. Но если задействованы сотни или тысячи субъектов, и бизнес очень динамичен, то сохранение точных записей о его состоянии становится проблемой. Это когда компьютеры, обладающие огромной властью для обработки большого количества информации, становятся решающими для организации. Часто речь идет не только об эффективности, но и о выживании, особенно в интенсивно конкурирующих секторах бизнеса[4].
Необходимость использования компьютеров для эффективного и эффективного хранения баз данных и поддержания их актуальности на протяжении многих лет разрабатывала специальные программные пакеты под названием «Системы управления базами данных» (СУБД). СУБД позволяет пользователям создавать, изменять, получать доступ и защищать свои базы данных (рис. 1).
Рисунок 1 - СУБД
Другими словами, СУБД является инструментом, который будет применяться пользователями для создания точной и полезной информационной модели своего предприятия[3].
Система управления базами данных (СУБД) представляет собой набор программ, которые позволяют пользователям создавать и поддерживать базу данных.
СУБД представляет собой универсальную программную систему, которая облегчает процессы определения, построения, управления и совместного использования баз данных между различными пользователями и приложениями[7].
Определение базы данных включает указание типов данных, структур и ограничений данных, которые будут храниться в базе данных. Определение базы данных или описательная информация также хранятся СУБД в виде каталога базы данных или словаря - метаданные.
Построение базы данных - это процесс хранения данных на каком-либо носителе данных, который управляется СУБД. Манипулирование базой данных включает такие функции, как запрос базы данных на получение конкретных данных, обновление базы данных с целью отражения изменений в объектах, и генерирование отчетов данных. Совместное использование базы данных позволяет пользователям и программам одновременный доступ к базе данных[8].
Концептуально, управление базами данных основано на идее отделения структуры базы данных от ее содержимого. Весьма просто, структура базы данных представляет собой набор статических описаний классов сущностей и отношений между ними. На данный момент, возможно, проще всего описать описание класса сущности как набор меток атрибутов. Затем содержимое сущности можно рассматривать как значения, которые связаны с метками атрибутов, создавая объекты данных. Другими словами, различие между структурой и контентом - это нечто большее, чем различие, сделанное ранее между меткой атрибута и значением атрибута[10].
Описания отношений также просто обозначаются ссылками между описаниями сущностей. Они указывают возможные связи между объектами данных, т.е. два объекта данных могут быть связаны только в том случае, если структура базы данных описывает связь между их соответствующими классами сущностей[9].
Структура базы данных также называется схемой (или метаструктурой, поскольку она описывает структуру объектов данных). Он предопределяет все возможные состояния базы данных в том смысле, что ни одно состояние базы данных не может содержать объект данных, который не является результатом создания экземпляра сущности-схемы, а также никакое государство не может содержать ссылку между двумя объектами данных, если только такая ссылка была определена в схеме.
DDL представляет собой набор инструкций для описания типов данных. Администратор базы данных должен определить структуру целевой базы данных с точки зрения этих типов данных[12].
Например, объект данных, атрибут и ссылка, упомянутые выше, являются типами данных и, следовательно, могут восприниматься как простой DDL.
DML - это набор операторов, которые могут применяться к действительным экземплярам (т. е. объектам данных) типов данных в схеме. DML используется для управления экземплярами, включая создание, изменение и извлечение экземпляров.
Защита данных
Базы данных могут быть крупными инвестициями. Очевидно, что затраты связаны с аппаратным и специализированным программным обеспечением, таким как СУБД - менее очевидны, возможно, затраты на создание баз данных[14]. Большим и сложным базам данных может потребоваться много человеко-лет усилий по анализу и разработке с привлечением специальных навыков, которые могут отсутствовать в организации. Таким образом, могут потребоваться дорогостоящие консультанты и другие технические специалисты. Кроме того, в долгосрочной перспективе организация должна также развивать внутренние возможности для ведения баз данных и решения изменяющихся требований. Обычно это означает найм и сохранение группы технических специалистов, таких как администраторы баз данных, которым необходимо пройти обучение (и переучиваться, чтобы идти в ногу с технологией). Конечным пользователям также необходимо будет обучить правильное использование системы. Другими словами, существуют значительные эксплуатационные расходы. В целом, базы данных могут быть очень дорогими.
Помимо вышеперечисленных расходов, базы данных часто имеют решающее значение для бизнеса. Как правило, существуют три типа безопасности, которые должны быть установлены[15]:
1. Физическая защита: это защитные меры для защиты от стихийных бедствий (например, пожара, наводнений, землетрясений и т. д.), Кражи, случайного повреждения оборудования и других угроз, которые могут привести к физической потере данных. Это, как правило, область управления физической установкой и выходит за рамки этой книги.
2. Оперативная защита: это меры по минимизации или даже устранению воздействия человеческих ошибок на целостность баз данных. Ошибки могут возникать, например, при назначении значений атрибутам - значение может быть необоснованным или неправильного типа (например, значение «Смит», присвоенное атрибуту возраста). Эти меры обычно воплощаются в наборе ограничений целостности (набора утверждений), которые должны быть соблюдены (т. е. истина утверждений должна быть сохранена во всех транзакциях базы данных). Примером утверждения может быть «цена продукта должна быть положительным числом». Любая операция тогда недействительна, если она нарушает указанное ограничение, например. «Магазин... Цена = - 9.99». Эти ограничения обычно задаются администратором баз данных в схеме базы данных.
3. Авторитарная защита: это меры для обеспечения доступа к базам данных только авторизованным пользователям, а затем только для определенных режимов доступа (например, некоторым пользователям разрешено читать только, в то время как другие могут изменять содержимое базы данных). Они необходимы для обеспечения сохранения конфиденциальности и правильности информации. Контроль доступа может применяться на разных уровнях системы. На уровне установки доступ через компьютерные терминалы можно контролировать с помощью специальных карт доступа или паролей. На последовательно более низких уровнях управление может применяться ко всей базе данных, ее физическим устройствам (или их частям) или к ее логическим частям (частям схемы). В чрезвычайно чувствительных проблемных областях управление доступом может даже применяться к отдельным экземплярам или объектам данных в базе данных.
Классификация СУБД
Для классификации СУБД обычно используются несколько критериев. Первая - это модель данных, на которой основана СУБД. Основной моделью данных, используемой во многих современных коммерческих СУБД, является модель реляционных данных[1]. Модель данных объекта была реализована в некоторых коммерческих системах, но не получила широкого распространения. Многие устаревшие приложения по-прежнему работают в системах баз данных на основе иерархических и сетевых моделей данных. Примеры иерархических СУБД включают IMS (IBM) и некоторые другие системы, такие как System 2K и TDMS. IMS по-прежнему используется на правительственных и промышленных объектах, включая больницы и банки, хотя многие из его пользователей превратились в реляционные системы. Модель сетевых данных использовалась многими поставщиками, а также такими продуктами, как IDMS, DMS 1100 (Univac-now Unisys), IMAGE (Hewlett-Packard), VAXDBMS (Digital-then Compaq и теперь HP) и SUPRA (Cincom) по-прежнему имеют следующее, и их группы пользователей имеют свои собственные активные организации. Если добавить к ним популярную файловую систему IBM VSAM, то с легкостью можно сказать, что разумный процент данных по всему миру по-прежнему находится в этих так называемых устаревших системах баз данных.
Реляционные СУБД постоянно развиваются и, в частности, включают многие концепции, разработанные в объектных базах данных. Это привело к созданию нового класса СУБД, называемого объектно-реляционными СУБД[2].
Можно классифицировать СУБД на основе модели данных: реляционные, объектные, объектно-реляционные, иерархические, сетевые и другие.
Совсем недавно открыли миру некоторые экспериментальные СУБД основанные на модели XML, которая является древовидной (иерархической) моделью данных. Они называются родными СУБД XML. Несколько коммерческих реляционных СУБД добавили интерфейсы XML и хранилище к их продуктам.
Второй критерий, используемый для классификации СУБД, - это число пользователей, поддерживаемых системой. Однопользовательские системы поддерживают только одного пользователя за раз и в основном используются с ПК. Многопользовательские системы, которые включают большинство СУБД, поддерживают одновременное использование нескольких пользователей[6].
Третий критерий - это количество сайтов, на которых распространяется база данных. СУБД централизована, если данные хранятся на одном компьютерном сайте. Централизованная СУБД может поддерживать несколько пользователей, но СУБД и база данных полностью находятся на одном компьютерном сайте. Распределенная СУБД может иметь фактическое программное обеспечение базы данных и СУБД, распространяемое на многих сайтах, связанных компьютерной сетью. Однородные DDBMS используют одно и то же программное обеспечение СУБД на всех сайтах, тогда как гетерогенные могут использовать различное программное обеспечение СУБД на каждом сайте. Также возможно разработать программное обеспечение промежуточного программного обеспечения для доступа к нескольким автономным существующим базам данных, хранящимся в гетерогенных СУБД. Это приводит к объединенной СУБД (или системе с несколькими базами данных), в которой участвующие СУБД слабо связаны и имеют степень местной автономии. Многие DDBMS используют архитектуру клиент-сервер.
Четвертый критерий - это стоимость. Трудно предложить классификацию СУБД на основе стоимости. Сегодня есть открытые (свободные) продукты СУБД, такие как MySQL и PostgreSQL, которые поддерживаются сторонними поставщиками с дополнительными сервисами[4]. Основные продукты РСУБД доступны в виде бесплатных экзаменационных 30-дневных версий копий, а также персональных версий, которые могут стоить менее 6000 рублей и обеспечить достаточную функциональность. Гигантские системы продаются в модульной форме с компонентами для обработки распространения, репликации, параллельной обработки, мобильных возможностей и с большим количеством параметров, которые должны быть определены для конфигурации. Кроме того, они продаются в виде лицензий на лицензии, позволяющие неограниченно использовать систему баз данных с любым количеством экземпляров, запущенных на сайте клиента. Другой тип лицензии ограничивает количество одновременных пользователей или количество мест пользователя. Отдельные однопользовательские версии некоторых систем, таких как Microsoft Access, продаются за копию или включаются в общую конфигурацию настольного компьютера или ноутбука. Кроме того, функции хранилища данных и интеллектуального анализа данных, а также поддержка дополнительных типов данных предоставляются за дополнительную плату. За установку и обслуживание больших систем баз данных можно ежегодно выплачивать миллионы долларов.
Можно также классифицировать СУБД на основе типов путей доступа для хранения файлов. Одно известное семейство СУБД основано на инвертированных файловых структурах. Наконец, СУБД может быть общего назначения или специального назначения. Когда производительность является основным соображением, СУБД особого назначения может быть спроектирован и построен для конкретного приложения; такая система не может использоваться для других приложений без существенных изменений. Многие системы бронирования авиабилетов и системы телефонных справочников, разработанные в прошлом, представляют собой СУБД специального назначения. Они относятся к категории систем обработки транзакций онлайн (OLTP), которые должны поддерживать большое количество параллельных транзакций без чрезмерных задержек.
В данной главе были описаны основные типы языков и интерфейсов, поддерживаемые СУБД. Также была проведена классификация СУБД в соответствии с несколькими критериями: модель данных, количество пользователей, количество сайтов, типы путей доступа и стоимость.
Исследование системы управления БД MS Access
Производительность настольных компьютеров становится все более важной в современном деловом мире. Системы управления базами данных линейки MS Access дает большие возможности в упрощении процессов деятельности. В этой главе будет рассмотрены характеристики, плюсы, минусы системы, а также рабочие инструменты. Для начала нужно определить концепцию реляционных баз данных.