ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный

технический университет»

Т.И. Сергеева М.Ю. Сергеев

БАЗЫ ДАННЫХ: МОДЕЛИ ДАННЫХ,

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ЯЗЫК SQL

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2012

УДК 681.3

Сергеева Т.И. Базы данных: модели данных, проектирование, язык SQL: учеб. пособие / Т.И. Сергеева, М.Ю. Сергеев. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012. 234 с.

В учебном пособии рассматриваются понятия баз данных и систем управления базами данных, модели данных, язык SQL, проектирование реляционных баз данных, физическая организация баз данных, защита информации в базах данных, построение распределенных баз данных.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 230100 «Информатика и вычислительная техника», профилю «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», дисциплине «Базы данных».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 и содержится в файле BD.doc.

Табл. 5. Ил. 43. Библиогр.: 10 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. С.Л. Подвальный

Рецензенты: кафедра информатики и вычислительной

техники Международного института

компьютерных технологий

(зав. кафедрой канд. техн. наук,

доц. И.Н. Крючкова);

д-р техн. наук, проф. Т.М. Леденева

© Сергеева Т.И., Сергеев М.Ю., 2012

© Оформление. ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2012

Введение

Деятельность современного человека и функционирование преуспевающих предприятий и организаций невозможны без использования информационных систем, составной частью которых являются базы данных. Любая эффективная практическая деятельность в той или иной степени связана со сбором, хранением и обработкой все возрастающих объемов информации. Оперативная и эффективная обработка информации требует применения наиболее перспективных компьютерных технологий.

Освоение теоретических основ построения баз данных, перспективных моделей данных, различных средств проектирования баз данных, особенностей физической организации баз данных, средств защиты баз данных и обеспечения целостности и сохранности данных, особенностей построения и функционирования распределенных баз данных является целью данного пособия.

В первой главе учебного пособия изложены базовые понятия теории баз данных, назначение и основные компоненты системы баз данных, уровни представления баз данных, обзор современных систем управления базами данных.

Вторая глава содержит описание основных моделей данных. Рассматриваются классические модели данных и современные модели данных, которые стали активно внедряться в практику использования баз данных.

В третьей главе приведены теоретические основы построения реляционной модели данных, описание операций реляционной алгебры и стандартного языка работы с базами данных SQL.

Четвертая глава посвящена вопросам проектирования баз данных с использованием метода нормальных форм и метода сущность-связь, в том числе с использованием средств автоматизации проектирования.

В пятой главе описываются физическая организация базы данных, файловые структуры, используемые для хранения информации в базах данных, модели бесфайловой физической организации данных.

В шестой главе рассматриваются вопросы защиты информации в базах данных.

В седьмой главе кратко излагаются принципы построения распределенных баз данных.

Учебное пособие полностью соответствует типовой программе по дисциплине «Базы данных» и предназначено для студентов очной полной и сокращенной форм обучения.

1. Основные понятия и определения

1.1. Информационные системы и банк данных

Использование банков данных и других информационных систем становится неотъемлемой составляющей деловой деятельности современного человека и функционирования преуспевающей организации. В связи с тем, что объемы информации, подлежащей хранению и обработке, растут высокими темпами, производители программного обеспечения вынуждены разрабатывать новые гибкие подходы к управлению большими объемами данных. В таких условиях большую актуальность приобретает освоение принципов построения современных информационных систем и эффективного применения соответствующих технологий и программных продуктов.

В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные системы (ИС). Автоматизированными называются ИС, в которых применяются технические средства, в частности ЭВМ, для хранения и обработки информации. Большинство существующих ИС являются автоматизированными, поэтому для краткости просто будем называть их ИС.

В широком понимании ИС – это любая система обработки информации.

По области применения ИС разделяют на системы, используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военном деле, социальной сфере, торговле и других отраслях.

По целевому назначению ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.

Более узко ИС трактуют как совокупность аппаратно-программных средств, предназначенных для решения некоторой прикладной задачи. В организации, например, могут существовать информационные системы, выполняющие следующие задачи: учет кадров, учет материально-технических средств, расчет с поставщиками и заказчиками, бухгалтерский учет и т.д.

Банк данных является разновидностью ИС. Банк данных осуществляет централизованное хранение и накопление обрабатываемой информации, организованной в одну или несколько баз данных.

Автоматизированный банк данных определяют как систему информационных, математических, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоаспектного использования данных с целью получения необходимой информации.