Організація та проектування баз і сховищ даних

Організація та проектування баз і сховищ даних 21.07.2014 08:22

Тема 1. Поняття  бази даних та її структура

Передумови створення концепцiї БД. Визначення та  вимоги  до органiзацiї БД.  Класифiкацiя БД.  Система управлiння базою даних (СКБД) та її функцiї. Покоління СКБД. Мовнi, технiчнi та органiзацiйнi засоби. Поняття метаданих. Словник даних (репозітарій метаданих) та його призначення. Адміністратор БД та його функції. Рiвнi подання даних у БД: зовнiшнiй,  iнфологiчний, даталогiчний  та  внутрiшнiй (фiзичний). Характеристика  етапів проектування баз даних.

 

Тема 2. Iнфологiчне проектування

Зовнiшнiй рiвень - основа iнфологiчного  проектування. Основні етапи робіт при проектуванні на зовнішньому рівні. Мета й завдання  iнфологiчного  проектування.  Пiдходи  та  вимоги до iнфологiчного проектування.  Iнструментальнi засоби iнфологiчного проектування (атрибут, iнформацiйний  об’єкт, інформаційний запит,  запитувальний зв’язок, структурний зв’язок).  Методика розробки iнфологiчної моделi предметної областi.  Опис складових  елементiв  iнфологiчної моделi.

 

Тема 3. Даталогiчне проектування

Визначення даталогічної моделі. Мета й завдання даталогiчного проектування. Вимоги до даталогiчного  проектування.  Вибiр  СКБД  - передумова даталогiчного проектування.  Обгрунтування вибору СКБД.  Вiдображення iнфологiчної  моделi  на iєрархiчну модель БД.  Вiдображення iнфологiчної моделi на мережеву модель БД. Вiдображення iнфологiчної  моделi  на реляцiйну модель БД.

 

Тема 4. Реляцiйний пiдхiд до проектування БД

      Правила побудови  реляцiйних  вiдношень. Поняття об’єктного та зв’язкового відношень. Поняття первинного та вторинного (зовнішнього) ключів. Умова  посилкової цiлiсностi та її сутнiсть.  Визначення оптимальної логiчної моделi БД. Аномалії ненормалізованого відношення. Поняття повної та неповної функцiональної залежності. Поняття транзитивної залежності та залежності Бойса-Кодда. Поняття багатозначної  залежностi та залежності з’єднання.  Теорiя  нормалiзацiї вiдношень – основа реляцiйного пiдходу до проектування БД.  Правила зведення  вiдношень до 1НФ,  2НФ,  3НФ, нормальної форми Бойса-Кодда, 4НФ та 5НФ.  Переваги нормалiзованого подання бази даних.

 

Тема 5. Автоматизація проектування баз даних

Загальна характеристикаCASE-засобів та їх класифікація.  Характеристика  методологій моделювання, що застосувуються в CASE-засобах.

 Характеристика пакета AllFusionErwinDataModeler як CASE-засобу для проектування баз даних. Основні можливості  та інструментарій AllFusionErwinDataModeler. Режими роботи AllFusionErwinDataModeler. Порядок створення логічної моделі засобами Erwin: створення сутностей та опис атрибутів; опис зв’язків між сутностями. Характеристика видів зв’язків між сутностями: ідентифікуючий, неідентифікуючий, багато до багатьох, категоріальний. Встановлення бізнес-правил, що задають обмеження посилкової цілісності. Поняття тригерів та процедур, що зберігаються. Вибір СКБД та генерація фізичної моделі БД засобами AllFusionErwinDataModeler. Порядок обрахування прогнозних обсягів бази даних. Проектне документування в AllFusionErwinDataModeler.

 

Тема 6. Створення та робота з базою даних в середовищі реляційної СКБД MicrosoftSQLServer 2008

Об’єкти реляційної  бази даних.  Правила побудови схеми даних шляхом встановлення зв’язків між таблицями. Характеристика опцій цілістності даних, каскадного оновлення та каскадного вилучення. Характеристика рекурсивного, внутрішнього та зовнішнього (асиметричного) об’єднання таблиць. Загальна характеристика СКБДMicrosoftSQLServer 2008. Типи даних та їх характеристика. Характеристика створення бази даних засобами MicrosoftSQLServer   МanagementStudioз використанням  конструктора  ObjectExplorer та за допомогою операторів мови  Transact-SQL.  Створення таблиць  засобами MicrosoftSQLServer   МanagementStudioз використанням  конструктора ObjectExplorer та за допомогою операторів мови  Transact-SQL. Побудова діаграми (схеми) БДв середовищі MicrosoftSQLServer МanagementStudio. Встановлення правил для виконання  операцій  вилучення  (INSERT)  і  зміна даних (UPDATE) при побудові діаграми БД.

Тема 7. Мовні засоби реляційних  СКБД.

Мова  SQL -  стандарт мови запитів до реляційних СКБД.  Особливості реалізації SQL в сучасних СКБД. Характеристика мови СКБД MicrosoftSQLServer 2008Transact-SQL.  Характеристика підмножини Transact-SQL мови опису даних – DDL.          Характеристика підмножини Transact-SQL мови запитів даних  – DQL. Характеристика підмножини  Transact-SQL мови  маніпулювання даними   – DML. Використання мови  Transact-SQL  при роботі з базою дани

Тема 8.  Реалізація запитів,  фільтрів та тригерів засобами СКБД   MicrosoftSQLServer 2008.

 

 Фільтри та їх призначення. Створення фільтрів MicrosoftSQLServer МanagementStudio. Характеристика запитів та способи їх реалізації   в середовищі MicrosoftSQLServer МanagementStudio. Створення запитів за допомогою конструктора та з використанням операторів мови Transact-SQL. Тригери їх  призначення та характеристика. Внесення змін до бази даних з використанням: INSERT-тригерів, UPDATE-тригерів, DELETE-тригерів.

 

Тема 9. Проектування розподілених баз даних

Поняття розподіленої бази даних (РБД). Стратегії розподілення даних в РБД. Характеристика та архітектура систем керування розподіленими базами даних. Особливості проектування розподілених баз даних. Фрагментація бази даних: горизонтальна, вертикальна і змішана. Основні правила виконання операції фрагментації при проектуванні розподілених баз даних. Вимоги до розподілених систем.

Специфіка та технологічні особливості роботи з розподіленою базою даних. Управління одночасним доступом до розподідленої бази даних. Транзакції та механізм їх підтримки. Управління відновленням  даних у розподіленій базі даних.

Характеристика СКБД, які підтримують роботу з розподіленою базою даних.

Тема 10. Передумови створення сховищ даних та їх архітектура

Сховище даних як різновид бази баних та передумови  розробки концепції сховищ даних. Порівняльна характеристика задач класу OLTP та OLAP. Поняття сховищ даних та їх місце в системах оброблення даних. Застосування сховищ в OLAP-технологіях. Сховища даних та технологія DataMining. Відмінності сховищ даних від транзакційних баз даних, що зберігають оперативні дані. Сховища даних та сховища метаданих (репозитарії). Поняття віртуального, корпоративного, глобального сховища даних та кіоска (вітрини) даних. Поняття залежного та незалежного кіоска (вітрини) даних. Архітектура сховищ даних. Технологія ETL (extract, transformandload)   та характеристика її основних фаз: витягання даних (IDC), вивантаження даних, структуризації даних, опрацювання даних, пересилання  даних, імпорт в СКБД, опрацювання помилок на стадії IDC, очищення даних.  Віртуалізація сховищ.

 

Тема 11.Характеристика моделей побудови сховищ даних.

Характеристика основних ознак сховищ даних: предметна орієнтація, інтегрованість, підримка хронології, незмінність і мінімальна надлишковість.

Вимоги до вибору моделей побудови  сховищ даних. Характеристика просторової  моделі побудови сховища даних і її різновиди моделі „зірка” та „сніжинка”. Характеристики основних елементів багатовимірного представлення даних: куби даних (cube), метрики (Measure), вимірювання (Dimension), атрибути (Attribute), ієрархії (Hierarchy), асоціації(Association), факти (Fact).  Характеристика гібридної моделі побудови сховища даних  Порівняльна характеристика моделей побудови сховища даних.     Основні поняття технології OLAP. Тест FAMSI.

 

Тема 12.  Проектування сховищ даних

Відмінності проектування сховищ даних від проектування баз даних. Підходи до проектування сховищ даних. Низхідний і висхідний підходи до проектування сховищ даних. Підходи до проектування сховищ даних : метод реконструкції, проектування за шаблоном, проектування  під замовлення.

Визначення основних елементів сховищ даних. Вимоги до змінних та ступінь їх деталізації. Характеристика повністю аддитивних, неаддитивних та напіваддитивних показників (змінних). Характеристика вимірів та їх  поділ на стандартні  і часові. Збалансована, незбалансована та «нерівна»  ієрархія вимірів. Визначення фактів та вимоги до них. Методика вимірного моделювання сховищ даних.  Основні категоріїзапитів, що використовуються при вимірному моделюванні СД: запити перевірки, запити порівняльного аналізу, запити тенденції, запити для аналізу відношень, ранжування та кластер, запити статистичного аналізу. Визначення набору початкових фактів. Аналіз ступені деталізації фактів та їх сумістності за часовими параметрами, аналіз змінних на адитивність та  уточнення набору початкових фактів і проектування багатовимірної моделі сховища. Характеристика методу моделювання „ Зведення даних”(Data Vault).

Визначення метаданих. Автоматизація проектування сховищ даних.