پایان نامه سیستم بانک اطلاعاتی
مقدمه:
مروري بر بانكهاي اطلاعاتي
يكي از مهمترين بخشهاي هر برنامه كاربردي اطلاعاتي آن است كه با چگونگي ذخيره و بازيابي اطلاعات سروكار دارد. در اين فصل مروري بر مفهوم بانك اطلاعاتي و انواع آن خواهيم داشت.
تعريف بانك اطلاعاتي
بانك اطلاعاتي مجموعهاي از دادههاي پايدار است كه توسط برنامههاي كاربردي موجود در يك موسسه مورد استفاده قرار ميگيرد. منظور از پايداري اين است كه نوع دادههاي بانك اطلاعاتي با دادههاي ناپايداري مثل دادههاي ورودي دادههاي خروجي دستورات كنترلي صفها بلوكهاي كنترل نرمافزار نتايج موقت و به طور كلي تمام دادههايي كه ماهيت آنها حالت گذرا دارد متفاوت است.
بانكهاي اطلاعاتي از نظر فيزيكي فايلهايي هستند كه در سيستمهاي كامپيوتري براي ذخيره و بازيابي اطلاعات به كار ميروند. برنامههاي كاربردي مستقيماً نميتوانند اين فايلها را دستكاري كنند بلكه براي پردازش اين فايلها فرمانهايي را به سيستمهاي مديريت بانك اطلاعاتي (DBMS) صادر ميكنند. بنابراين سيستمهاي مديريت بانك اطلاعاتي واسط ميان كاربران و بانكهاي اطلاعاتياند.
به اين دليل ميگوييم دادههاي بانك اطلاعاتي پايدار است كه وقتي دادهها توسط سيستم مديريت بانك اطلاعاتي براي ورود به بانك اطلاعاتي پذيرفته شدهاند فقط در صورتي ميتوانند حذف شوند كه درخواستي به اين سيستم وارد شده و اجازه حذف به آن داده شود. يعني با اثرات جانبي ناشي از اجراي برنامه حذف نخواهند شد.
توجه داشته باشيد كه منظور از موسسه در تعريف بانك اطلاعاتي هر سازمان اقتصادي، علمي ، فني و غيره است. موسسه ممكن است يك واحد مستقل ، يا يك شركت بزرگ باشد مانند:
– شركت توليدي – دانشگاه – اداره دولتي
– بيمارستان – بانك
هر موسسه دادههايي راجع به عمليات خود نگهداري ميكند. اين دادهها همان دادههاي پايدار هستند.
سيستم بانك اطلاعاتي چيست؟
سيستم بانك اطلاعاتي ، سيستم كامپيوتري نگهداري دادههاست . بانك اطلاعاتي را ميتوان بستري براي نگهداري دادهها در نظر گرفت. كاربران سيستم ميتوانند عمليات گوناگوني را بر روي اين فايلها انجام دهند:
- افزودن فايلهاي جديد و خالي به بانك اطلاعاتي
- افزودن دادهها به فايلهاي موجود
- بازيابي دادهها از فايلهاي موجود
- تغيير دادههاي فايلهاي موجود
- حذف دادهها از فايل موجود
- حذف فايلهايي از بانك اطلاعاتي
به عبارت سادهتر، سيستم بانك اطلاعاتي يك سيستم كامپيوتري است كه هدف آن ذخيره اطلاعات است و كاربران ميتوانند اطلاعات آن را بازيابي يا به هنگامسازي كنند.
يك بانك اطلاعاتي ساده از چهار مولفه تشكيل شده است :
– دادهها – نرمافزار
– سخت افزار – كاربران
هر يك از اين چهار مولفه را به طور مختصر شرح خواهيم داد:
دادهها
سيستمهاي بانك اطلاعاتي در كامپيوترهاي شخصي و كامپيوترهاي بزرگ (يا سرور) به كار گرفته ميشود. بديهي است كه قابليتهايي كه سيستم بانك اطلاعاتي ارائه ميكند تا حد زيادي به كامپيوتري كه اين سيستم بر روي آن نصب است، بستگي دارد. سيستمها بر روي كامپيوترهاي بزرگ معمولاً چند كاربره هستند، در حالي كه سيستمها بر روي كامپيوترهاي شخصي، تك كاربره ميباشند به طور كلي، دادهها در بانك اطلاعاتي ، به خصوص در سيستمهاي بزرگ، هم به صورت مجتمع و هم به صورت اشتراكي هستند. اين دو جنبه، يعني مجتمع و اشتراكي بودن دادهها در محيطهاي بزرگ به عنوان امتياز سيستمهاي بانك اطلاعاتي محسوب ميشود و در سيستمهاي كوچك نيز ارزشمند است. هر كدام از اين دو جنبه را به طور مختصر شرح ميدهيم.
– مفهوم مجتمع بودن اين است كه بانك اطلاعاتي مجموعهاي از فايلها است كه بخشي از اطلاعات اضافي از آن حذف شدهاند.
– مفهوم مشترك بودناین است كه دادههاي موجود در بانك اطلاعاتي ميتواند بين كابران مختلف به اشتراك گذاشته شود، يعني هر يك از كاربران ميتوانند از يك بخش از دادهها براي اهداف خاصي استفاده كنند.
كاربران مختلف ميتوانند به يك بخش از دادهها دستيابي داشته باشند. اين شيوه اشتراك و همزماني از اين واقعيت ناشي ميشود كه بانك اطلاعاتي مجتمع است.
سخت افزار
قطعات سخت افزاري سيستم شامل موارد زير است :
– حافظههاي جانبي ( معمولاً ديسكها) كه براي ذخيره دادهها به كار ميروند و دستگاههاي ورودي ، خروجي ، (مثل درايوها) ، گردانندههاي دستگاهها، كانالهاي ورودي ـ خروجي و …
– پردازندههاي سختافزار و حافظههاي اصلي آنها كه براي پشتيباني از اجراي نرمافزار بانك اطلاعاتي به كار ميروند.
نـرمافـزار
بين بانك اطلاعاتي فيزيكي (مثلاً دادههاي ذخيره شده) و كاربران سيستم ، لايهاي از نرمافزار وجود دارد كه سيستم مديريت بانك اطلاعاتي نام دارد. امكاناتي مثل حذف و اضافه فايلها، بازيابي دادهها از آنها و به هنگامسازي اين فايلها از طريق سيستم مديريت بانك اطلاعاتي ارائه ميشود. يكي از كارهايي كه سيستم مديريت بانك اطلاعاتي انجام ميدهد اين است كه كاربران را از مواجه شدن با جزئيات سختافزاري دور ميكند.
كـاربـران
كاربران اطلاعاتي را ميتوان به سه دسته تقسيم كرد:
– دسته اول ، برنامهنويسان كاربردي هستند كه برنامههاي كاربردي بانك اطلاعاتي را به زبانهاي خاصي مينويسند. اين برنامهها، درخواست مناسبي را به سيستم مديريت بانك اطلاعاتي ارسال ميكنند تا به بانك اطلاعاتي دستيابي داشته باشند.
– دسته دوم ، كاربران نهايي هستند كه از طريق ايستگاههاي كاري يا پايانه به سيستم دستيابي دارند. هر كاربر ميتواند از طريق برنامههاي كاربردي به بانك اطلاعاتي دستيابي داشته باشد.
دسته سوم : مدير بانك اطلاعاتي است. وظيفه اين دسته از كاربران ، مديريت بر دادههاي بانك اطلاعاتي است كه مفهوم دادهها را درك ميكنند و نياز موسسه به دادهها را در سطح مديريت عالي قرار ميدهند.
مزاياي استفاده از بانك اطلاعاتي
براي اين كه با مزاياي استفاده از بانك اطلاعاتي آشنا شويد، بايد بدانيد كه موسسات معمولاً دادههاي خود را به دو شكل ذخيره ميكنند:
سيستمهاي فايل . در اين سيستم ، هر يك از فايلهاي مربوط به دادههاي موجود در موسسه ، مستقل از ديگري مورد استفاده قرار ميگيرد. موسسه براي بهرهبرداري از اين سيستم ، به ازاي هر فايل ، يك يا چند برنامه كاربردي مينويسد . اين برنامههاي كاربردي هر كدام مستقيماً به دادههاي فايل دستيابي دارند.
در چنين سيستمي ، برقراري ارتباط بين فايلهاي مختلف و به دست آوردن اطلاعات جديد دشوار است. علاوه بر اين دادههاي تكراري در فايلهاي مختلف ذخيره ميشوند.
سيستم بانك اطلاعاتي : در چنين سيستمي ، دادهها در يك بانك اطلاعاتي قرار دارند كه با مفهوم آن در ابتداي بحث آشنا شديد. مزاياي سيستم بانك اطلاعاتي عبارتند از:
– جلوگيري از اتلاف حافظه در ذخيره كردن دادهها.
– ايجاد اطمينان نسبت به گزارشهاي به دست آمده.
– ساده بودن اخذ گزارشهاي جديد.
– بالا بودن سرعت پردازش دادهها.
– استقلال دادهها از سيستم كاربردي.
– تمركز در مديريت دادهها.
انواع بانكهاي اطلاعاتي
براي سازماندهي دادهها و روابط بين آنها راههاي گوناگوني وجود دارد. سه الگوي اصلي ، تشكيل سه نوع بانك اطلاعاتي را ميدهند.
بانك اطلاعاتي هرمي
در اين الگو، اطلاعات به صورت درختي در اختيار كاربران قرار ميگيرد. دادهها در بخشهايي به نام قطعه ذخيره ميشوند. قطعه بالاي نمودار ريشه نام دارد. ريشه به صورت رابطه پدر – فرزندي به قطعات زيرين وصل ميشود. قطع پدر ميتواند چندين فرزند داشته باشد، ولي هر فرزند فقط يك پدر دارد.
بانك اطلاعاتي شبكهاي
اين شكل ، حالت تغييريافته الگوي هرمي است. اين دو الگو به آساني قابل تبديل به يكديگر هستند. در الگوي هرمي ميتوان يك عامل را به چند عامل پيوند داد، ولي در الگوي شبكهاي ميتوان چندين عامل را پيوند داد.
بانك اطلاعاتي رابطهاي
در سيستم بانك اطلاعاتي رابطهاي، هر يك از فايلهاي بانك اطلاعاتي را يك جدول مينامند. به عبارت ديگر ، بانك اطلاعاتي مجموعهاي از جدول هاست و هر جدول حاوي دادههاي مرتبط به هم است. كه در هر جدول هر ستون را يك فيلد و هر سطر را يك ركورد گويند. بنابراين ، هر ركورد بانك اطلاعاتي حاوي چند فيلد است كه هر فيلد از نوع خاصي است.
نكته ديگري كه در مورد جدولها قابل توجه است ، فيلد كليد اوليه است. اين ، فيلد مشخصه هر ركورد است و در هيچ دو ركوردي از جدول يكسان نيست.
انـواع رابـطه
همانطور كه از نام بانك اطلاعاتي رابطهاي برميآيد. رابطه ، عنصر مهمي در اين نوع بانك اطلاعاتي محسوب ميشود. به عبارت ديگر، قدرت بانك اطلاعاتي رابطهاي ، ناشي از رابطهاي است كه جدولهاي بانك اطلاعاتي ميتوانند با يكديگر داشته باشند. براي اين كه جدولها با يكديگر رابطه برقرار كنند، بايد داراي فيلد كليد اصلي باشند، زيرا رابطه بر اساس اين فيلد صورت ميگيرد. جدولهاي بانك اطلاعاتي به شكلهاي مختلف ميتوانند با يكديگر رابطه داشته باشند كه به شرح آنها خواهيم پرداخت.
رايطه يك به يك : در اين نوع رابطه ، يك ركورد با يك ركورد از جدول ديگر ارتباط برقرار ميكند.
رابطه يك به چند : اين رابطه ، متداولترين رابطه در بانك اطلاعاتي است كه در آن ، يك ركورد از جدولي با چند ركورد از جدول ديگر مطابقت ميكند.
رابطه چند به چند : در اين رابطه ، چند ركورد از يك جدول با چند ركورد از جدول ديگر تطبيق ميكند. اين نوع رابطه معمولاً در بانك اطلاعاتي رخ نميدهد. ولي براي ايجاد چنين رابطهاي ، بايد جدول ديگري به نام جدول اتصال ، بين دو جدول ديگر قرار داد , تا رابطه چند به چند را به دو رابطه يك به چند تبديل كند.
طراحي بانك اطلاعاتي
اطلاعات در سيستم بانك اطلاعاتي رابطهاي بين چند جدول توزيع ميشود تا ذخيرهسازي اطلاعات و بازيابي اطلاعات بهينه شود. جدولها با فيلدهاي مشتركي ارتباط داده ميشوند به طوري كه اطلاعات ميتوانند به شيوههاي موثري استخراج و نمايش داده شوند. اگر بانك اطلاعاتي خوب طراحي شده باشد ميتواند ابزار مهمي براي مديريت بر اطلاعات شخصي يا تجاري باشد، ولي اگر طراحي آن خوب صورت نگيرد، ارزشي نخواهد داشت. هر چه وقت بيشتري در طراحي و تحليل دادهها صورت گيرد، نتيجه بهتري به دست ميآيد.
وقتي طراحي كامل و مرور شد، به راحتي ميتوان بانك اطلاعاتي را ايجاد كرد.
فرآيند طراحي ، با تحليل كارهايي ميشود كه براي بانك اطلاعاتي مورد نياز است. اول بايد مشخص كنيد كه سيستم چه كاري را بايد براي كاربر انجام دهد. با كاربران مصاحبه كنيد تا به خواستههاي آنها پي ببريد. توجه داشته باشيد كه فرآيند طراحي يك فرآيند تكراري است. وقتي كاربران ميخواهند از سيستم جديد استفاده كنند، راجع به ويژگيهاي آن فكر ميكنند، مثل فرم ورود دادهها، تقاضاهاي ويژه و فيلدهاي محاسباتي.
از طرفي ديگر ، طراحي بايد جايي خاتمه يابد و توسعه بانك اطلاعاتي شروع شود. در اين صورت، خواستههاي ديگر سيستم را ميتوانيد در نسخ بعدي سيستم منظور كنيد. فرآيند طراحي بانك اطلاعاتي را ميتوان در هشت مرحله انجام داد كه هر مرحله هدف خاصي را دنبال ميكند:
- تعيين كنيد كه كاربران چه انتظاري از بانك اطلاعاتي دارند و چه دادههايي بايد در خروجي ظاهر شوند.
- توزيع دادهها را برنامهريزي كنيد (چه دادههايي در چه جدولهايي قرار گيرند).
- فيلدهاي هر ركورد را در هر جدول مشخص كنيد.
- براي هر جدول يك فيلد منحصربه فرد تعريف كنيد تا تضمين شود كه هيچ دو ركوردي يكسان نيستند.
- تعيين كنيد كه جدولها چگونه بايد با يكديگر ارتباط داشته باشند.
- طراحي را با كاربران مرور كنيد.
- جدولها را ايجاد كرده دادهها را وارد كنيد.
- كارآيي بانك اطلاعاتي را تحليل و بهينهسازي كنيد.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.