Комплексная информационная автоматизированная система "Кафедра" (стр. 7 из 14)
Основной структурой в сетевых моделях данных является "сеть". При таком представлении существует несколько входов в сеть - неоднозначность доступа к данным. Особенности такого представления: один или несколько узлов могут иметь больше одного родителя; время доступа изменяется в зависимости от исходного входа. Время доступа в сетевой структуре может быть больше, чем в иерархической структуре.
Недостатком обеих этих структур является то, что при добавлении новых вершин или установлении новых связей возникают проблемы выгрузки данных из базы, перегенерации полностью структуры, загрузка данных обратно в базу. При этом возникает вероятность потерять данные при обратной загрузке.
Основными недостатками дореляционных баз данных были: сложность организации внутренней структуры данных и, как следствие, сложность использования, а также зависимость прикладных систем от этой организации и их перегруженность методами доступа к данным. Все это привело к возникновению новой архитектуры баз данных - реляционной.
В основе структуры данных реляционной модели лежит мощный аппарат реляционной алгебры, реляционного исчисления и теории нормализации. При проектировании реляционной модели БД используется понятия ER-модели: сущность - объект, атрибут - свойства и связь.
Реляционные модели представляют собор набор двумерных таблиц, каждая из которых состоит из строк (записей) и столбцов (полей). Записи содержат сведения об однотипных объектах. Конкретные данные находятся на пересечении столбца и строки таблицы. Данные в таблице должны удовлетворять следующим принципам:
каждое значение, находящееся на пересечении столбца и строки должно быть атомарным, то есть не расчленяемым на множество значений;
значения данных в одном и том же столбце должны принадлежать к одному и тому же типу, доступному для использования в данной СУБД;
каждая запись в таблице уникальна, то есть не существует двух записей с полностью совпадающим набором значений ее полей;
каждое поле имеет уникальное имя;
последовательность записей в таблице несущественна;
последовательность полей также не имеет значения.
Несмотря на то, что строки таблиц считаются неупорядоченными, любая система управления базами данных позволяет сортировать строки и столбцы в выборках из нее нужным пользователю способом. Поскольку последовательность столбцов в таблице несущественна, то обращение к ним производится по имени. И эти имена должны быть уникальны для таблицы, но не для всей базы данных. Идентификация строки в таблице осуществляется при помощи специального поля таблицы, содержащего уникального значение для каждой строки - первичного ключа.
Достоинство реляционных СУБД, обеспечившее им высокую популярность, заключается в не функциональности языка запросов. Это означает, что в запросе формулируется не то, как надо найти данные, а что надо найти.
Наиболее известными программными продуктами в области СУБД являются RDBMSOracle (производитель - OracleCorporation) и MicrosoftSQLServer (производитель - Microsoft).
Oracle - это реляционная СУБД и семейство продуктов, обеспечивающих создание автоматизированных и информационных систем различного назначения. В состав семейства входят: СУБД Oracle RDBMS, средства проектирования приложений CDE CASE (Designer/2000), средства разработки приложений CDETools (Developer/2000), средства конечного пользователя, средства интерфейса с программными продуктами третьих фирм, коммуникационные средства и т.д.
MicrosoftSQLServer является одним из наиболее стремительно развивающихся серверов баз данных на рынке корпоративных СУБД.
В состав MS SQLServer входит свыше 20 графических средств управления и утилит командной строки. Кроме этого, MS SQLServer включает Web-assistant - программу мастер для подготовки публикации на Web-страницах данных из базы, SQL Mail - утилиту, обеспечивающую интеграцию с электронной почтой MS Mail или MSExchange, MSDistributedTransactionCoordinator (MSDTC) для проведения распределенных транзакций и некоторые другие средства. SQLServer, MS DTC и SQL Executive функционируют как сервисы операционной системы. Согласованная работа этих компонентов достигается благодаря трехуровневой архитектуре SQL - DMF (DistributedManagementFrame-work).
PHP содержит утилиты, с помощью которой можно создавать и редактировать базы данных, а также выполнять SQL-запросы.
4.2 Выбор и обоснование выбора операционной системы
В качестве операционной системы выбрана Windows 2000, так как данная ОС:
имеет широкое распространение на кафедре АСОИУ;
имеет удобный, интуитивно-понятный интерфейс;
является наиболее простой в установке и конфигурировании;
обладает широкими графическими возможностями и удобным интерфейсом;
имеет встроенные средства графической печати и работы с документами;
поддерживает большой набор офисных программ (таких как MSWord и MSExcel) и средств автоматизации.
позволяет легко подключаться к локальной сети, поддерживает распространенные сетевые протоколы.
ОС Windows 2000 наиболее подходит для эксплуатации в условиях учебного заведения.
Так как все ПО написано в PHP 4, то для работы с этими приложениями необходима как минимум операционная система Windows 98 Second Edition и выше. Тем не менее разрабатываемый программный продукт успешно работает и в операционной системе Windows XP.
5. Обоснование и выбор технических средств
5.1 Техническое обеспечение
Техническое обеспечение должно удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать функционирование системы в диалоговом режиме, иметь средства вывода информации на экран монитора, иметь объем оперативной памяти, позволяющий использовать системное и прикладное программное обеспечение.
Был разработан рекомендуемый вариант конфигурации комплекса технических средств:
Процессор. Для обеспечения приемлемых скоростных характеристик и исключения ожидания при выполнении задач рекомендуется процессор Celeron-600, а для файл-сервера (при его наличии) рекомендуется процессор Pentium IV с тактовой частотой 2 Ггц.
Оперативная память. Рекомендуемый объем оперативной памяти - 128 Мбайт. При наличии файлового сервера рекомендуется поставить на него оперативную память объемом 512 Мбайт и выше, что обеспечит работу пользователей без существенных задержек.
Дисковая память. Для установки Windows 2000 на жесткий диск с файловой системой FAT32 требуется не менее 650 Мб дискового пространства. С учетом возможного развития системы и роста объема данных по мере эксплуатации рекомендуется выбрать объем дисковой памяти не менее 2 Гб.
Клавиатура, мышь и монитор. Необходимы для полноценной работы с системой и ее визуальными компонентами. Их технические характеристики не критичны.
Сетевой адаптер. Для связи с файловым сервером БД необходимо наличие сетевой платы. Наиболее распространенным типом сетевых плат является Ethernet. Количество локальных пользователей - как правило, не превышает двух десятков.
Количество обращений к серверу происходит по мере необходимости пользователя. Объем передаваемой информации одному пользователю зависит от параметров запроса пользователя и может достигаться нескольких Мб. Сервисной программой на сервере передается по сети бинарный файл, полученный с контроллера, он достигает несколько Кб. С технологией файл-сервер реализуемой в создаваемой системе будет загрузка сети, при которой желательно использовать сетевые платы в 100 Мбит/с.
Принтер. Нужен для печати отчетов в виде документов формата А4.
Минимальные требования к техническому обеспечению:
процессор должен быть не менее 166 MHz, что позволит Windows работать в нормальном режиме и сократить время ожидания процесса решения поставленной задачи;
для конфигурации минимальной ОС Windows 98 достаточно 24 Мбайт оперативной памяти;
свободное дисковое пространство, требуемое для системы с учетом эксплуатации в течении 5-ти лет, должно быть не менее 450 Мb (данный показатель складывается из следующих величин: 350 Mb- ОС Windows 98, 100 Mb- данные);
сетевая плата типа Ethernet производительностью 10 Мбит/с;
монитор;
клавиатура для ввода данных;
манипулятор “мышь" для перемещения по полям ввода.
6. Руководство пользователя
6.1 Руководство программисту
Программная реализация системы является модульной, что позволяет с использованием простых средств разработки изменять и дополнять систему. Используемая база данных (MySQL) соответствует стандартам клиент-серверных реляционных БД, что позволяет использовать любые другие клиентские модули, а также обеспечивает совместимость с другими системами.
При первоначальной загрузке доступ к системе имеет только администратор, который, пройдя авторизацию, имеет возможность добавлять пользователей. При добавлении необходимо указать имя и фамилию пользователя, персональный логин/пароль (поля f_name, l_name, username, password) а также группу пользователя (администратор, методист, преподаватель, зав. лаб., секретарь, поле groupp). Указанная группа пользователя в дальнейшем будет определять права доступа к системе. Добавление пользователей осуществляется в таблицу “auth_users", при этом пароли шифруются стандартными средствами, что повышает защищенность системы и исключает несанкционированный доступ.
 |
Рисунок 6.1.1 - Структура алгоритма.
При запуске системы пользователь изначально попадает на форму регистрации, где ему необходимо свои персональные логин/пароль. Если введенные данные имеют соответствие в таблице auth_users, то регистрация считается успешно пройденной и пользователь получает доступ для работы в системе. При вводе некорректных данных (отсутствующих в таблице auth_users логина и пароля) пользователь уведомляется об ошибке авторизации и автоматически попадает на форму регистрации для повторного ввода данных. Таким образом, осуществляется достаточная защита системы от доступа посторонних.