پاورپوینت اصول و طراحی پایگاه داده ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بنام خدا

اصول و طراحی پایگاه داده ها

اسلاید 3 :

سرفصل
مفاهیم پایه ای(Basic Concepts)
معماری پایگاه داده ها(Databases Architecture)
شیوه های مختلف بانک اطلاعاتی(سلسله مراتبی، شبکه ای و رابطه ای)
جبر رابطه ای (Relational Operators)
زبان پرس و جوی ساخت یافته (SQL)
نرمال سازی (Normalizing)
مدلسازی داده ها با استفاده ازERD

اسلاید 5 :

فصل 1: مفاهیم پایه

اسلاید 6 :

مفاهیم مربوط به پایگاه داده ها
Data: عبارت است از حقیقتی خام که هیچ مفهوم خاصی ندارد و نمی تواند هیچ تاثیری در تصمیم گیریهای سیستم داشته باشد.(مثل 123)
Information:مفهوم داده است که از تفسیر داده بدست می آید و مبنای تصمیم گیری در سازمانها است (دو تفسیراز 123:{کد درس: 123یا کد استاد 123})
Knowledge: دانشی است که از تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست می آید مثلا: چه دانشجویانی درس 123 را گرفته اند؟

اسلاید 7 :

:Data Managementبرای تولید، ذخیره و بازیابی صحیح داده ها مکانیزم موثری مورد نیاز است. چنین مکانیزمی مدیریت داده ها نامیده میشود
Integrated: یکپارچگی داده ها را Integrate می گویند به عنوان مثال پایگاه داده یک ساختار کامپیوتری یکپارچه شامل داده های مورد نیاز کاربران است.
Metadata: داده هائی که ساختار داده اصلی را توصیف میکنند
Data: 123
Metadata:( (name=student code , length= 10 , type =char,…
مفاهیم مربوط به پایگاه داده ها

اسلاید 8 :

داده (:(Data عبارتی است از حقیقتی خام که هیچ مفهوم خاصی ندارد
فیلد (Field): گروهی از کاراکترهاست که خصوصیتی از یک موجودیت را توصیف یا تفسیر میکند مثل name
(اگر علی داخل فیلد name قرار گیرد نشان میدهد اسم یک موجودیت علی است)
رکورد(Record):مجموعه ای از فیلدهاست که مربوط به یک موجودیت خاص است (مثل رکورد مربوط به یک دانشجو)
فایل(File):مجموعه ای از رکوردهاست که مربوط به یک نوع موجودیت هستند(مثل فایل دانشجویان)
سیستم فایل(File System): مجموعه ای از فایلها و برنامه های لازم برای کار با آنهاست (مثل سیستم فایل یک دانشگاه)
مفاهیم مربوط به سیستم های فایل

اسلاید 9 :

نیاز به برنامه نویسی زیاد و پیچیده: از آنجائی که در سیستم فایل ها نرم افزاری برای ذخیره وبازیابی فایلها وجود ندارد برنامه نویس باید ازجزئیات نحوه ذخیره سازی فایلها آگاه باشد بنابراین نیاز به نوشتن کدهای طولانی داشت.
وابستگی داده ای(Data Dependence): یک تغییر کوچک در داده های فایل مثل تغییر در نوع فیلد باعث میشود که کد کلیه قسمتهایی از برنامه که با فایل مرتبط میباشند را نیز تغییر دهد زیرا برنامه ها کاملا به ساختار فیزیکی فایل وابسته اند.
وابستگی ساختاری(Structural Dependence): یک تغییر کوچک در ساختار فایل مثل حذف یا اضافه یک فیلد کلیه کد برنامه هائی که به نحوی به فایل مربوط میشوند را نیزتغییر میدهد.
معایب سیستم های فایل

اسلاید 10 :

افزونگی داده ها : وقتی یک قلم داده در چندین جای مختلف ذخیره میشود را افزونگی یا تکرار داده می نامند که مشکلات زیر را خواهد داشت

هدررفتن فضا و نیروی کار : ذخیره یک قلم داده در چند جای مختلف علاوه بر آنکه فضای حافظه زیادی را به هدر می داد باعث به هدر رفتن نیروی کار نیز می شد
ناسازگاری داده ها (Data Inconsistency) : اگر برای یک موجودیت در دو فایل مختلف دو مقدار متفاوت وجود داشته باشد ناسازگاری داده اتفاق می افتد.
بروز انواع ناهنجاری : افزونگی داده باعث بروز سه نوع ناهنجاری میشود
معایب سیستم های فایل

اسلاید 11 :

ناهنجاری اصلاح : در سیستم فایل ها بدلیل نبودن ارتباط بین بانکهای اطلاعاتی ، اطلاعات به صورت تکراری در قسمتهای مختلف ذخیره می شود. وقتی اطلاعاتی در یک فایل اصلاح می گردد لازم است تمام اطلاعات وابسته تغییر کند. این نوع اصلاح را اصلاح منتشر شونده Propagating Modification گویند
ناهنجاری درج : در سیستم فایل ها بدلیل نبودن ارتباط بین بانکهای اطلاعاتی لازم میشد برای درج یک اطلاع ، اطلاعات وابسته دیگری نیز بصورت تکراری مجددا ثبت شود. که این امر باعث هدر رفتن فضا ، نیروی کار و خطر بروز ناسازگاری میشد.
ناهنجاری حذف : وقتی با حذف یک قلم اطلاعات ، به طور ناخواسته اطلاعات وابسته دیگری نیز حذف شود. (مثل حذف شدن استاد وقتی تنها دانشجوی مربوط به آن حذف میشود)

عدم وجود امکانات لازم برای تامین امنیت داده ها (Data Security) سیستمهای فایل فاقد امکانات لازم برای تعیین حدود اختیارات هر کاربر بودند
معایب سیستم های فایل

اسلاید 12 :

سیستم های پایگاه داده ها
Database System :
کلیه داده ها به صورت یکپارچه و تنها در یک محل ذخیره میشوند و کلیه کاربران می توانند به صورت اشتراکی و همزمان از این داده ها استفاده کنند.
سیستمی که اطلاعات را بصورت کامپیوتری نگهداری میکند و هدف اصلی آن ذخیره و بازیابی و به هنگام سازی اطلاعات (بنا به تقاضا) می باشد
سیستم پایگاه داده ها مکانیزم هائی برای تامین جامعیت داده ها (صحت داده ها)، کنترل دسترسی به داده ها، ترمیم داده ها و . فراهم می کند
تعریف رانکوهی: مجموعه ای است از داده های ذخیره شده، پایا(مانا)، به هم مرتبط، مجتمع، حتی المکان فاقد افزونگی، دارای معماری خاص خود مبتنی بر یک مدل داده ای تحت مدیریت یک سیستم کنترل متمرکز، مورد استفاده یک یا چند کاربر، از یک محیط(سازمان)به طور اشتراکی و همزمان

اسلاید 13 :

Database Management System(DBMS):
DBMS نقش واسط و مترجم میان کاربران یا برنامه های کاربردی ((Applicationآنها و پایگاه داده را بازی میکند
DBMS هر دستور سطح بالای کاربر یا برنامه کاربردی را به کدهای پیچیده لازم تبدیل کرده، این کدهای پیچیده را روی پایگاه داده ها اعمال کرده، نتیجه دریافتی را به فرمتی قابل فهم برای کاربر یا برنامه کاربردی وی تبدیل می کند
Select name from student where age>17
سیستم های پایگاه داده ها

اسلاید 14 :

سخت افزار
نرم افزار
کاربران
پروسجرها
داده ها
اجزاء یک سیستم پایگاه داده ها

اسلاید 15 :

سخت افزار: سخت افزار یک سیستم پایگاه داده ها شامل کلیه وسایل فیزیکی است که برای ورود /خروج و ذخیره اطلاعات بکار میرود. اگر پایگاه داده در شبکه باشد کلیه تجهیزات مربوط به شبکه نیز لازم میباشد.

پروسیجرها: شامل دستوارتی که برای اجرای قوانین حاکم بر سیستم نوشته میشوند. (با صدور فاکتور ، موجودی کالاها باید به روز شود)

داده ها: داده های مورد نیاز کاربران نهائی و فراداده ها
اجزاء یک سیستم پایگاه داده ها

اسلاید 16 :

سیستم عامل : روی کلیه کامپیوترهای محیط پایگاه داده ها یک سیستم عامل مثل ویندوز یا Unix یا . نصب میشود.

DBMS:نرم افزاری از پیش تهیه شده و پیچیده است که نسخه های مختلف آن خریداری میشود و بر روی محیط کامپیوتر نصب میگردد. از امکانات آن ایجاد و پشتیبانی از پایگاه داده ها است (مثل SQL Server، Oracle، DB2و Informix).

برنامه های کاربردی: برنامه های کاربردی توسط برنامه نویسان و مخصوص یک محیط عملیاتی نوشته میشود، این برنامه ها از طریق DBMS با پایگاه داده ها ارتباط برقرار می کند(مثل برنامه های حسابداری، حقوق دستمزدو.)
اجزاء یک سیستم پایگاه داده ها- نرم افزار

اسلاید 17 :

مدیران سیستم (System Administrator): این گروه از کاربران بر عملکرد کلی سیستم پایگاه داده ها نظارت میکند.
مدیران پایگاه داده ها (Database Administrator): استفاده بهینه و درست و کارآمد از پایگاه داده ها را مورد بررسی قرار میدهد. در واقع DBAها خط مشی و سیاستهای کلی استفاده و کار با پایگاه داده ها را مشخص می کنند (مثل: چه DBMSی استفاده شود چگونه نصب گردد و چه استانداردها و مکانیزم هائی برای استفاده از پایگاه داده لازم است)
طراحان پایگاه داده ها(Database Designer): این گروه از کاربران، پایگاه داده ها را مطابق با خواسته مدیران و بر اساس نیازهای کلیه کاربران نهائی طراحی میکنند
برنامه نویسان: برنامه های کاربردی لازم برای کار با پایگاه داده را طراحی و پیاده سازی میکنند(مثل ساخت صفحات ورود داده ها و تهیه گزارشات )
کاربران نهائی(End Users) : کاربران نهائی اپراتورها و مدیران سازمانها هستند
اجزاء یک سیستم پایگاه داده ها- کاربران

اسلاید 18 :

از نظر تعداد کاربر
Single User: درهر لحظه یک کاربر اجازه کار با پایگاه داده ها را دارد.
Desktop Database: به DBMS تک کاربره گفته میشود که روی یک کامپیوتر PC اجرا شود .

N-User : بطورهمزمان چندین کاربربا پایگاه داده کار میکنند.
Work-group Database: به پایگاه داده ای گفته میشود که تعداد کاربران مجاز برای استفاده همزمان از آن کمتر از 50 کاربر باشد.
Enterprise Database: به پایگاه داده ای گفته میشود که توسط کل بخشهای یک سازمان مورد استفاده قرار می گیرد
انواع سیستم مدیریت پایگاه داده ها

اسلاید 19 :

از نظر توزیع داده
Centralized DBMS: به DBMSهائی گفته میشود که اجازه نمی دهند داده ها روی چند سایت پخش شوند
Distributed DBMS: به DBMSهائی گفته میشود که اجازه می دهند داده ها روی چند سایت مختلف پخش شوند

از نظر کاربرد
Transactional: به DBMS هائی گفته میشود مبتنی بر Transaction مثل سیستم بانک، فروش و .
Decision Support: به DBMSهائی گفته میشود که اطلاعاتی برای مدیران رده بالای سازمان برای اتخاذ تصمیمهای استراتژیک تولید می کند (مانند تعیین سرمایه گذاری بهینه، تعیین قیمت تضمینی یا پیش بینی آب و هوا و.)
انواع سیستم مدیریت پایگاه داده ها

اسلاید 20 :

تامین استقلال داده ای و ساختاری
مدیریت ذخیره سازی داده ها
تبدیل فرمت داده ها میان محیط فیزیکی و محیط منطقی
مدیریت امنیت
تامین امکان دسترسی مشترک چندین کاربر به پایگاه داده ها
مدیریت تهیه نسخه پشتیبان و ترمیم پایگاه داده ها
تامین جامعیت داده ای
تامین زبان پرس و جو و ابزارهای مدیریت پایگاه داده ها
وظائف سیستم مدیریت پایگاه داده ها