Этапы проектирования многопользовательских УБД

В современных условиях развития производства и бизнеса необходимо переходить от стратегии проектирования баз данных, как самостоятельных объектов, на стратегию задания многопользовательских информационных систем, т. е. общих баз данных.

Такой переход предусматривает необходимость разработки СУБД данных в соответствии с этапами их жизненного цикла.

Рассмотрим более подробно работы, выполняемые на каждом этапе жизненного цикла удаленных баз данных:

1. Планирование разработки базы данных — это подготовительные работы, включающие в себя нахождение методов и оптимального решения задачи, поставленной перед информационной системой.

Планирование разработки базы данных должно быть неразрывно связано с общей стратегией формирования единого информационного пространства предприятия, для чего необходимо:

определить цель и задачи информационных технологий основе анализа целей и бизнес-планов организации;

провести анализ существующих (в том числе действующих предприятии) информационных систем и дать рекомендации их применению или модернизации;

дать оценку экономической эффективности, ожидаемой разработки новых информационных технологий (в том числе преимуществ перед конкурентами).

Целью разработки любой компьютерной системы является достижение определенного экономического эффекта от ее реализации. Следовательно, в условиях конкретного приятия необходимо установить приоритетные направления в здании баз данных.

2. Определение требований к СУБД зависит от области применения баз данных, состава пользователей, а следовательно, и от назначения системы.

Выбрав область производственной деятельности, необходимо установить состав пользователей информацией разрабатываемой базы данных. Это требуется для решения следующих задач:

определение классов информационных объектов, их характеристик и, в конечном счете, состава таблиц баз данных;

определение места нахождения потенциальных пользователей и, в конечном счете, архитектуры ЛВС.

Определив состав пользователей баз данных, следует установить задачи для каждого пользователя системы:

• 1. Одним — дать право модифицировать таблицы баз данных;
• 2. Другим — разрешить только доступ к информации без права ее изменения.
• 3. Разработка единого описания характеристик объекта базы данных представляет собой достаточно трудоемкий процесс сбора и анализа информации от каждого потенциального пользователя базой данных.

Существуют разные методы сбора информации, которые, в общем, определяются как методы сбора фактов. К этим методам относятся:

изучение документации;

проведение собеседований;

наблюдение за работой сотрудников подразделений предприятия;

проведение исследований;

проведение анкетирования.

Изучение документации, т. е. определение характеристик информационных объектов на основе технической документации, в соответствии с которой выполняет свои функции конкретный пользователь (подразделение) предприятия. [12].

Проведение собеседований — достаточно эффективный метод сбора фактов. При проведении собеседований можно также установить степень заинтересованности пользователей, собрать предложения по организации работ с информационной системой и др. [12].

Наблюдение за работой сотрудников подразделений предприятия относится также к эффективной методике сбора фактов. Данная методика позволяет:

убедиться в правильности установленных ранее характеристик информационных объектов;

оценить ожидаемую эффективность от внедрения базы данных в конкретном подразделении благодаря возможности непосредственной оценки трудоемкости выполняемых работ потенциальным пользователем системы.

Проведение исследований на основе изучения технической литературы, ресурсов сети Интернет, материалов конференций и т. Достоинство данного метода сводится к возможности изучения методов решения аналогичных проблем другими предприятия, в том числе и конкурентами.

Проведение анкетирования — метод, основанный на проведении опросов пользователей по заранее составленным опрос листам — анкетам. При этом возможны две формы опросных листов: произвольная и фиксированная. В первом случае опрос листы состоит из вопросов, на которые опрашиваемый должен дать ответ в произвольной форме. Во втором, опрашиваемому предоставляется бланк с вариантам, заранее сформулированных ответов на поставленные вопросы, из которых следует сделать выбор. [12].

К данному методу можно также отнести непосредственное «структурирование» таблицы базы данных для задач, выполняемых конкретным специалистом. В этом случае анкетирование можно выглядеть в виде собеседования или предоставить специалисту, самостоятельно составить структуру таблицы (или таблиц) базы данных, для чего целесообразно использовать конструктор таблиц СУБД Microsoft Access.

4. Разработка и исследование моделей проекта СУБД сводится к разработке и исследованию концептуальных, логических и физических моделей баз данных.

Концептуальное моделирование — это процесс создания информационной модели (базы данных), не зависящей от ее физической реализации. В общем случае это определение необходимо для состава таблиц базы данных исходя из установленного с пользователей. [12].

Логическое моделирование предполагает разработку и установление связей между таблицами базы данных, а также их модификацию на основе принципов нормализации. При разработке логической модели учитывается конкретная СУБД.

Физическое моделирование — это описание способов хранения базы данных на запоминающих устройствах. [12].

Данный этап проектирования выполняется после разработки концептуальных и логических моделей баз данных.

Физическое моделирование подразумевает:

определение конкретных структур хранения информации и методов доступа к удаленным таблицам баз данных;

выбор аппаратных, программных (технологических) и разработку организационных методов защиты данных. [12].

Схема моделирования проекта СУБД, которая отражает трехуровневую архитектуру построения и управления базами данных применяется в таких СУБД, как ORACLE и SQL Server. При такой схеме проектирования удаленных баз данных обеспечивается высокая степень независимости системы управления от данных.

Различают два типа независимости:

логическую;

физическую.

Логическая независимость от данных означает полную защищенность внешних схем от изменений, вносимых в концептуальную модель.

Физическая независимость от данных означает защищенность концептуальной модели от изменений, вносимых во внутреннюю схему баз данных.

Внешняя схема данных (или внешний уровень) описывает только ту часть управления базами данных, которая относится к каждому пользователю.

Внутренняя схема данных (или внутренний уровень) описывает способы хранения данных.

5. Обоснование и выбор программной системы для разработки баз данных — это этап, на котором решается задача выбора такой программной системы, которая обеспечивала бы минимальные трудовые и материальные затраты при разработке и эксплуатации информационной системы, в частности:

при разработке баз данных в конкретной предметной области;

интеграции с уже имеющимися на предприятии базами данных;

обращение к удаленным базам данных;

обеспечение защиты данных.

Набольшее распространение среди пользователей и разработчиков СУБД получили следующие программные продукты:

специальные языки программирования — Visual FoxPro, SQ;

прикладные программные системы (ППП) — Microsoft Access;

программные системы разработки и управления удаленными базами данных — Oracle, MS SQL-Serves, MYSQL, INFORMIX и др.

6. Разработка «эскизного проекта» — прототипа баз данных позволяет проверить разработанные информационные модели данных, на основе которых можно с уверенностью составить техническое задание программистам для разработки приложения.

Данный этап должен выполняться либо непосредственно специалистами конкретной предметной области, либо под их руководством. Именно поэтому для реализации данного этапа рекомендуется применять Microsoft Access.

7. Разработка приложения — это этап, на котором одним из обязательных условий является необходимость обеспечения быстрой работы с удаленными базами данных, в том числе через глобальную сеть.

Разработка приложения управляющего работой баз данных состоит из создания двух программных частей:

серверной;

клиентской.

Серверная часть приложения разрабатывается, как правило, средствами встроенного в соответствующие СУБД языка SQL l Server, Oracle, и др.

Клиентская часть приложения разрабатывается, как правило, с использованием универсальных языков программирования.

Одним из средств разработки клиентской части приложения выполняется объектно-ориентированный язык программирования Visual Basic.NET. Эта современная визуальная среда обеспечивает:

простоту создания пользовательского интерфейса программы;

возможность работы с Web-сервисами;

создание клиент-серверных приложений (включая работу через Интернет);

поддержку многоплатформенного протокола передачи данных — SOAP-протокола. [7].

SOAP-протокол — это набор правил для работы с удаленными объектами. Где именно находятся эти удаленные объекты (в другом каталоге, в корпоративной интрасети или в сети Интернет) — для клиентских программ, использующих SOAP-протокол, абсолютно неважно. [9].

SOAP-протокол основывается на языке ХМL. Любая передаваемая информация между клиентом и сервером в этом случае является отдельным XML-документом, написанным по правилам SOAP-протокола.

SOAP-протокол — это слабосвязанный механизм, ориентированный на сообщения и предназначенный для удаленного вызова объектов по глобальным сетям, работа с удаленными базами данных в котором осуществляется с помощью HTTP-запросов и ответов.

8. Реализация СУБД — это этап, следующий после разработки «эскизного проекта» и приложения. На этапе реализации информационной системы фактически осуществляется формирование базы данных в конкретных условиях производства, т. е. происходят:

формирование серверной части системы;

формирование клиентской части системы;

доработка программных модулей управления базой данных;

установление прав доступа к таблицам баз данных и разработка других методов защиты информации;

разработка инструкций, обучение пользователей и администраторов работе с базами данных.

Фактически данный этап жизненного цикла является началом сдачи разработанной системы заказчику.

9. Загрузка данных — это этап, который сводится к заполнению таблиц соответствующими данными в полном соответствии с Разработанными на предыдущем этапе инструкциями пользований. Если разработанная база данных должна функционировать совместно с другими информационными системами, необходимо обеспечить их взаимодействие, используя для этого и методы присоединения данных.

Тестирование — это этап, предназначенный для нахождения возможных ошибок при работе и управлении разработанной информационной системой. Очевидно, что для выполнения тестирования все таблицы базы данных должны быть заполнены соответствующей информацией.

Процесс тестирования можно осуществлять двумя способами:

• 1. Непосредственной проверкой функционирования системы пользователями и администраторами в соответствии с разработанными инструкциями.
• 2. С помощью специальных экспертных программ, позволяющих автоматически находить ошибки, например при вводе данных в таблицы или запросы.

Эксплуатация и сопровождение — это этап, на котором полагается непрерывное наблюдение за разработанной системой в процессе ее функционирования. Контроль качества работы системы осуществляет администратор базы данных. Процесс контроля качества системы должен полностью соответствовать действующим на предприятии методам, системы менеджмента качеством, отвечающим требованиям стандартов ISO 1900:2000. [6].