Анализ требований к базам данных для хранения информации

Под файловой базой данных (ФБД) понимается совокупность организованных по общим принципам файлов, между которыми неявно определены связи. Если в сетевых и иерархических базах данных объектом поиска и обработки является запись, то в ФБД основной объект поиска и обработки представляет файл или же совокупность взаимосвязанных однотипных записей, называемая массивом и являющаяся частью файла. В частных случаях можно выполнять работу и с отдельными записями.

Выбор стандартных структур организаций данных, в которые, как в контейнеры (или как книги на полке библиотеки), вкладывается разнообразная информация, является ключевым моментом при проектировании технологии обработки массовых геолого-геофизических данных. К достоинствам концепции банка данных относится введение понятия структуры данных и выделение набора стандартных структур, управляемых набором стандартных программ и подпрограмм, входящих в конкретную СУБД.

В ФБД выделяют четыре структуры данных: файл, массив, запись, элемент, которые по существу отражают все разнообразие площадной геолого-геофизической информации.

Файл обычно соответствует площади работ, т. е. содержит конкретные данные по этой площади.

Массив файла соответствует профилю или маршруту, скважине или интервалу скважины, сейсмической трассе, кривой или любой другой совокупности точек наблюдения, т. е. массив содержит данные по профилю, маршруту, скважине и т. д. Массив состоит из заглавия и записей.

Заглавие — особая запись для характеристики массива в целом. Записи массива в совокупности образуют таблицу объекты — свойства. Одна запись соответствует одному объекту и совпадает с понятием «запись» в терминах CODASYL.

Элементы записи — это характеристики, например, значения конкретного физического поля, координаты, признаки одного объекта.

Любой файл в СОД состоит из краткого паспорта и массивов. Имеется близкая аналогия между паспортом файла и аннотацией книги, между массивами файла и главами той же книги. В паспорте файла содержится имя (или название) файла, имя (обозначение) это означает, то данные, содержащиеся в файле, должны храниться на ленте или диске в упакованном виде; в случае РАСК=0 упаковка запрещается), параметры V (число элементов данных в заглавии каждого массива), W (число элементов данных в заглавиях каждого файла), Р"> символически обозначающий принцип кодирования массивов файла (принцип группирования записей в массивы); Pj, Uj, Cj, (/ = 1,…, У+ W), описывающие элементы заглавия и записей массивов.

На каждом шаге последовательного преобразования файлов с помощью той или иной программы выполняется переход от одного или нескольких исходных файлов к одному или более, которые могут отличаться от исходных структурой и составом. Поскольку каждый шаг графа обработки определяется именем программы, выполняющей требуемые функции, именами исходных и создаваемых файлов и значениями параметров управления работой. Данной программы (например, граничные координаты обрабатываемой площади, имена используемых признаков и т. п.), то после любого шага процесс обработки может быть прерван для визуализации и анализа промежуточных результатов, принятия решения о выборе приёмов и параметров дальнейшей обработки или интерпретации.

К современным базам данных, а, следовательно, и к СУБД, на которых они строятся, предъявляются следующие основные требования [6, 8].

Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос).

Время отклика — промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Похожим является термин время доступа — промежуток времени между выдачей команды записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция поиска, чтения данных или записи их. Часто операции записи, удаления и модификации данных называют операцией обновления.

Простота обновления данных.

Важнейшими являются лёгкое и понятное пользователю обновления баз данных в системе.

Независимость данных.

Независимость данных — возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей.

Независимость данных предполагает инвариантность к характеру хранения данных, программному обеспечению и техническим средствам. Она обеспечивает минимальные изменения структуры БД при изменениях стратегии доступа к данным и структуры самих исходных данных. Это достигается, как будет показано далее, «смещением» всех изменений на этапы концептуального и логического проектирования с минимальными изменениями на этапе физического проектирования.

Совместное использование данных многими пользователями.

Достигается возможностью работы с БД в сетевом режиме или в сети интернет.

Безопасность данных — защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения.

Безопасность данных включает их целостность и защиту.

Целостность данных — устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей.

Она предполагает:

• 1. отсутствие неточно введенных данных или двух одинаковых записей об одном и том же факте;
• 2. защиту от ошибок при обновлении БД;
• 3. невозможность удаления (или каскадное удаление) связанных данных разных таблиц;
• 4. неискажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределенных базах данных;
• 5. сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных).

Целостность обеспечивается триггерами целостности — специальными приложениями-программами, работающими при определённых условиях.

Защита данных от несанкционированного доступа предполагает ограничение доступа к конфиденциальным данным и может достигаться:

• 1.

  введение

  м системы паролей;

• 2. получением разрешений от администратора базы данных (АБД);
• 3. запретом от АБД на доступ к данным;
• 4. формирование видов — таблиц, производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям.

Адекватность отображения данных соответствующей предметной области.

Данные введение в банк данных картографической информации должны отображается в соответствии с номенклатурой карт и работать в различных оперативных систем.

Дружелюбный интерфейс пользователя.

Интерфейс банка картографической информации должен быть понятным и позволять пользователю работать в различных режимах.