-
|
Понятие базы данных. Основные определения.
|
Информационная система. Информационно-управляющая система. Данные. Информация. База данных. Система базы данных. Система управления базой данных (СУБД). Требования, которым должна удовлетворять СУБД.
|
Оперирование основными понятиями предметной области баз данных. Выделение основных требований, которым должна удовлетворять СУБД.
|
-
|
История развития представлений о базах данных
|
Основные этапы развития баз данных. Предыстория баз данных: файлы и файловые системы. Особенности систем, основанных на инвертированных списках (структуры данных, манипулирование данными, ограничения целостности).
|
Знание основных подходов к построению баз данных. Знание основных этапов развития баз данных.
Определение достоинств и недостатков файловых систем, в частности инвертированных списков.
|
-
|
Архитектура типичной СУБД
|
Данные, метаданные, процессор запроса, менеджер транзакций, менеджер памяти (менеджер файлов, менеджер буфера). Понятие транзакции. Способы обращения к СУБД (запросы, модификации, модификации схемы).
|
Знание архитектуры типичной СУБД, способов обращения к СУБД. Умение определят виды транзакций.
|
-
|
Трехуровневая архитектура ANCI-SPARC
|
Уровни системы с базой данных. Трехуровневая архитектура ANCI-SPARC. Внешний, концептуальный и внутренний уровень. Уровни СУБД
|
Выделение основных уровней в системе с базой данных. Определение основных уровней ANCI-SPARC Выделение основных характеристик каждого уровня.
|
-
|
Модели данных ранних СУБД. Иерархические системы. Сетевые системы
|
Иерархические системы (иерархические структуры данных, манипулирование данными, ограничения целостности). Сетевые системы (сетевые структуры данных, манипулирование данными, ограничения целостности). Достоинства и недостатки ранних СУБД.
|
Знание основных моделей ранних СУБД. Определение достоинств и недостатков ранних СУБД, в частности иерархических систем и сетевых систем.
|
-
|
Модели баз данных. Модель «сущность-связь». Объектно-ориентированная и объектно-реляционная модели данных.
|
Модель «сущность-связь». Основное назначение модели. Виды нотаций для преставления элементов модели. Достоинства и недостатки модели «сущность-связь».
Объектно-ориентированная и объектно-реляционная модели данных. Необходимость развития направления, связанного с ООБД. Основные элементы объектных моделей. Внутренняя структура объектов. Внешняя структура объектов. Наследование. Использование абстрактных типов данных. Достоинства и недостатки объектных моделей
|
Умение выявлять высокоуровневые модели данных. Знать и различать различные нотации модели «сущность-связь». Знать осноыне нотации объектных моделей. Определять достоинства и недостатки указанных моделей.
|
-
|
Жизненный цикл базы данных.
|
Понятие жизненного цикла базы данных (ЖЦБД). Понятие жизненного цикла системы. Функционально-ориентированный подход. Подход, ориентированный на данные.
Этапы ЖЦБД: предварительное планирование, проверка осуществимости, определение требований, концептуальное проектирование, реализация, оценка работы и поддержка БД.
|
Выделение основных требований, предъявляемых на каждом этапе ЖЦБД и использование их в практической деятельности разработчика БД.
|
-
|
Этапы проектирования баз данных.
|
Предметная область. Инфологическая модель данных. Логическая модель данных. Критерии оценки качества логической модели данных. Физическая модель данных. Собственно база данных и приложения.
|
Определение основных этапов проектирования баз данных. Оценка качества логической модели данных.
|
-
|
Введение в реляционные базы данных. Реляционная модель данных.
|
Основные понятия реляционной модели данных. Отношение. Домен. Атрибут отношения. Заголовок отношения. Тело отношения. Степень (-арность) отношения. Мощность отношения. Схема отношения данных. Эквивалентность схем отношений.
|
Оперирование основными определениями реляционной модели данных. Определение эквивалентных схем отношений. Сопоставление реляционных терминов соответствующим «табличным» терминам.
|
-
|
Реляционная модель данных. Свойства отношений.
|
Свойства отношений. Уникальность имени отношения. Уникальность кортежей. Неупорядоченность кортежей. Неупорядоченность атрибутов. Уникальность имени атрибута в пределах отношения. Атомарность значений атрибутов. Отношение и его элементы. Экземпляр отношения. Схема реляционной базы данных. Понятие оптимизатора СУБД.
|
Определение основных свойств отношений. Выделение основных элементов отношения. Определение схемы реляционной базы данных.
|
-
|
Реляционная модель данных. Реляционная целостность данных.
|
Ключи отношения. Назначение ключей отношения. Первичный ключ отношения. Внешний ключ отношения. Реляционные ограничения целостности. NULL-значения. Целостность отношений. Ссылочная целостность. Корпоративные ограничения целостности.
|
Определение ключей для отношения. Задание правил для поддержания целостности реляционной базы данных.
|
-
|
Реляционная алгебра. Традиционные операции над множествами.
|
Теоретико-множественные операторы. Объединение. Пересечение. Вычитание. Декартово произведение.
|
Использование теоретико-множественных операторов реляционной алгебры для доступа к реляционным данным.
|
-
|
Реляционная алгебра. Специальные реляционные операции.
|
Специальные реляционные операторы. Выборка (ограничение, селекция). Проекция. Соединение (общая операция соединения;  -соединение (тэта-соединение); экви-соединение; естественное соединение). Деление.
|
Использование специальных реляционных операторов реляционной алгебры для доступа к реляционным данным.
|
-
|
Реляционная алгебра. Соединения. Зависимость реляционных операторов.
|
Соединения. Внешнее соединение. Левое (естественное) внешнее соединение. Правое внешнее соединение. Полусоединение. Зависимые и независимые операторы. Замкнутость операций.
|
Использование различных соединений реляционной алгебры для доступа к реляционным данным. Выражение зависимых реляционных операторов через примитивные реляционные операторы.
|
-
|
Проектирование реляционных баз данных. Аномалии базы данных
|
Цель проектирования реляционных баз данных. Аномалии базы данных (вставки, удаления, обновления). Корректная схема базы данных. Методы логического проектирования реляционной базы данных. Метод декомпозиции. Метод синтеза.
|
Определение цели проектирования базы данных. Определение причин аномалий баз данных. Выбор метода проектирования реляционной базы данных.
|
-
|
Проектирование реляционных баз данных. Нормальные формы отношений.
|
1НФ (Первая нормальная форма). 2НФ (Вторая нормальная форма). 3НФ (Третья нормальная форма). НФБК (Нормальная форма Бойса-Кодда). 4НФ (Четвертая нормальная форма). 5НФ (Пятая нормальная форма). Нормальные формы высших порядков. Алгоритм приведения семантической модели к пятой нормальной форме.
|
Знание основных нормальных форм отношений. Приведение схемы реляционной базы данных к пятой нормальной форме.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Объекты. Типы объектных множеств.
|
Графические нотации для представления концептуальной модели данных. Объект (сущность, объектное множество). Объект-элемент. Виды объектных множеств. Лексическое объектное множество. Абстрактное объектное множество. Типы объектных множеств. Сильное объектное множество. Слабое объектное множество. Составное объектное множество. Ассоциативное объектное множество. Функционирующее объектное множество.
|
Оперирование основными понятиями предметной области концептуального (инфологического) проектирования (моделирования). Оперирование различными видами объектных множеств. Графическое представление различных видов объектных множеств.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Отношения. Кардинальность. Степень участия.
|
Отношение. Рекурсивное отношение. Графические нотации для представления объектов и отношений. Мощность (кардинальность). Минимальная и максимальная мощность. Степень участия: полная и частичная. Виды отношений: функциональное, один-к-одному, один-ко-многим, много-ко-многим
|
Оперирование различными видами отношений, степенью участия. Графическое представление отношений и степени участия.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Атрибуты. Виды атрибутов. Ключи.
|
Атрибут. Пустое значение атрибута. Графическое обозначение атрибута. Домен атрибута. Простой атрибут. Составной атрибут. Однозначный атрибут. Многозначный атрибут. Производный атрибут.
Ключ. Потенциальный ключ. Первичный ключ. Внешний ключ. Составной ключ.
|
Оперирование различными видами атрибутов. Графическое представление различных атрибутов. Определение атрибутов, являющихся потенциальными ключами в отношении, а также – первичных, внешних и составных ключей в отношении.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Кокретизация/обощение. Наследование. Составные объектные множества. Слабые объектные множества.
|
Кокретизация/обощение. Наследование. Наследование атрибутов и отношений. Составной объект. Отношение высокого порядка (бинарное и N-арное отношение). Специализация (конкретизация). Иерархия специализаций. Генерализация (обобщение). Ограничения, накладываемые на процедуры специализации и генерации. Виды ограничения пересечения и участия для специализации и генерализации. Слабые объектные множества. Причины появления слабых объектных множеств. Графическое представление слабых объектных множеств.
|
Владение методикой «конкретизация-обобщение». Использование графических нотаций для представления конкретизации/обобщения. Выявление слабых объектных множеств. Графическое представление слабых объектных множеств.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Моделирование ограничений.
|
Моделирование ограничений. Три группы правил целостности. Целостность по объектным множествам (сущностям) и целостность по ссылкам (ограничения на первичные/внешние ключи, ограничения ссылочной целостности, ограничения на связность и мощность связи). Целостность, определяемая пользователем (ограничения по единственному значению, ограничение на пустое значение, ограничения области значений, общие ограничения).
|
Оперирование принципами моделирования данных. Выбор элементов правильного вида. Моделирование различных ограничений.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Проектирование транзакций
|
Транзакция. Цель проектирования транзакций. Факторы, которые учитываются при проектировании транзакций. Основные типы транзакций. Транзакции извлечения. Транзакции обновления. Смешанные транзакции.
|
Выделение основных типов транзакций. Проектирование транзакций.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Проектирование транзакций. Принципы проектирования.
|
Проектирование транзакций. Типы транзакций. Принципы проектирования. Правильность. Ликвидация избыточности. Простота. Выбор элементов правильного вида
|
Оперирование принципами моделирования данных. Выбор элементов правильного вида. Моделирование различных ограничений и транзакций.
|
-
|
Концептуальное моделирование данных. Метод нормальных форм.
|
Некоторые замечания по поводу нормализации концептуальных моделей. Метод нормальных форм. Суть основных нормальных форм. Пример нормализации для концептуальной модели.
|
Применение метода нормальных форм в концептуальном моделировании.
|
-
|
Средства автоматизированного проектирования баз данных. Power Designer
|
Обзор существующих средств автоматизированного проектирования баз данных. Современные версии CASE-средств для автоматизированного проектирования баз данных. Возможности средств автоматизированного проектирования БД для взаимодействия с СУБД и решения стандартных задач. Особенности использования Power Designer для создания моделей данных
|
Умение ориентироваться в современных CASE-средств для автоматизированного проектирования баз данных. Знание методологий, поддерживающих проектирование данных.
|
-
|
Проектирование баз данных на логическом и физическом уровне
|
Методология логического проектирования баз данных. Переход от концептуальных проектов к реляционным. Отображение объектных множеств в отношения. Переход связей в ключи отношений. Отображение слабых объектных множеств. Некоторые замечания о физическом проектировании базы данных. Модели данных в CASE-средствах.
|
Владение методологией логического проектирования баз данных. Преобразование концептуальной модели в реляционную.
|
-
|
Power Designer как средство автоматизированного проектирования баз данных. Создание концептуальных моделей данных
|
Графические нотации Power Designer для создания концептуальной модели данных. Особенности использования графических нотаций Power Designer. Сложные элементы ER-модели.
|
Использование Power Designer для создания концептуальной модели данных конкретной задачи предметной области.
|
-
|
Power Designer как средство автоматизированного проектирования баз данных. Создание физических моделей данных. Реинжиниринг в Power Designer
|
Генерация физической диаграммы (логической модели) данных и ее доработка. Особенности генерации скриптов в Power Designer. Прямое и обратное проектирование баз данных. Использование возможности реинжиниринга в Power Designer.
|
Использование Power Designer для генерации физической модели и ее доработки. Осуществление реинжиниринга средствами Power Designer
|
-
|
Стандарт ANSI для языка SQL.
|
Документы, определяющие структуру SQL. Компоненты СУБД. Применение SQL для доступа к БД. Основные функции языка SQL. Язык интерактивных запросов.
|
Оперирование ключевыми понятиями стандарта ANSI для языка SQL. Определение различия между соответствующими компонентами СУБД.
|
-
|
SQL. Создание баз данных.
|
Создание баз данных. Схемы в SQL. Таблицы. Представления. Домены. Утверждения. Привилегия. Набор символов. Правила сортировки. Порядок конвертирования текста.
|
Создание схемы базы данных средствами SQL.
|
-
|
SQL. Создание таблицы.
|
Создание таблицы (CREATE TABLE). Определение столбца. Определение первичного и внешнего ключей. Условия уникальности. Условия на значения. Механизм проверки ограничений.
|
Запись инструкции создания таблицы на языке SQL.
|
-
|
SQL. Удаление, изменения таблицы.
|
Удаление таблицы (DROP TABLE). Изменение определения таблицы (ALTER TABLE). SQL-инструкции: запись, особенности.
|
Запись инструкции изменения определения таблицы на языке SQL. Запись инструкции удаления таблицы на языке SQL.
|
-
|
SQL. Утверждения. Псевдонимы таблиц. Индексы.
|
Утверждения (ограничение на содержимое БД.). Псевдонимы таблиц. Индексы. Создание индекса. Удаление индекса.
|
Запись инструкции ограничения на содержимое БД на языке SQL. Создание и удаление псевдонима (на языке SQL). Создание и удаление индекса (на языке SQL).
|
-
|
SQL. Представления. Другие объекты баз данных.
|
Представления. Преимущества представлений (безопасность, простота запросов, простота структуры, защита от изменений, целостность данных). Недостатки представлений (производительность, ограничения на обновление). Создание представлений (CREATE VIEW). Обновление представлений. Требования, разрешающие обновлять представления. Удаление представлений. Другие объекты баз данных.
|
Запись на языке SQL инструкций для создания, обновления и удаления представления.
|
-
|
SQL. Системный каталог.
|
Системный каталог. Таблицы. Столбы. Пользователи. Представления. Привилегии. Комментарии в СУБД. Создание комментария.
|
Оперирование объектами системного каталога. Создание комментария с использованием инструкции COMMENT.
|
-
|
SQL. Манипуляция данными. Добавление, удаление, обновление данных.
|
Манипуляция данными. Добавление новых данных. Однострочная инструкция INSERT. Многострочная инструкция INSERT. Утилита пакетной загрузки. Удаление данных. Инструкция DELETE. Инструкция DELETE с подчиненным запросом. Обновление данных. Инструкция UPDATE. Обновление всех строк.
|
Запись на языке SQL инструкций для добавления, удаления и обновления данных.
|
-
|
SQL. Однотабличные запросы на выборку. Основные условия отбора (предикаты). Составные условия отбора (операторы AND, OR и NOT).
|
Однотабличные запросы на выборку. Инструкция SELECT. Основные условия отбора (предикаты). Сравнение. Проверка на принадлежность диапазону. Оператор BETWEEN…AND. Проверка на членство в множестве. Оператор IN. Проверка на соответствие шаблону. Подстановочные знаки. Символы пропуска.
Проверка на равенство значению NULL. Составные условия отбора (операторы AND, OR и NOT). Проверка IS.
|
Запись на языке SQL инструкций для выборки данных из одной таблицы с использованием соответствующих предикатов. Запись на языке SQL инструкции для проверки содержится ли в столбце значение NULL. Запись на языке SQL инструкций для выборки данных из одной таблицы с использованием составных условий отбора. Использование оператора IS для проверки значения результата логического выражения.
|
-
|
SQL. Правила выполнения однотабличного SQL – запроса. Объединение результатов нескольких запросов (операция UNION).
|
Правила выполнения однотабличного SQL-запроса. Объединение результатов нескольких запросов (операция UNION).
|
Запись на языке SQL инструкций для выборки данных из одной таблицы с использованием соответствующих предикатов и составных условий отбора. Запись на языке SQL инструкции для объединения результатов нескольких запросов.
|
-
|
SQL. Многотабличные запросы на выборку (объединения). Особенности многотабличных запросов. Правила выполнения многотабличных запросов.
|
Многотабличные запросы на выборку (объединения). Объединение по равенству (с помощью первичных и внешних ключей). Объединение по неравенству (объединение таблиц на основе операций сравнения, не включает в условие WHERE связи между таблицами). Особенности многотабличных запросов. Самообъединения. Правила выполнения многотабличных запросов.
|
Запись на языке SQL инструкций для выборки данных из нескольких таблиц с использованием соответствующих предикатов и составных условий отбора. Запись рекурсивных SQL-запросов.
|
-
|
SQL. Многотабличные запросы на выборку. Различные объединения таблиц. Объединения и стандарт SQL.
|
Внутреннее объединение. Перекрестное объединение. Полное внешнее объединение. Построение внешнего объединения. Левое внешнее объединение. Правовое внешнее объединение. Расширенный запрос на объединение. Система записи объединений. Объединения и стандарт SQL.
|
Запись на языке SQL инструкций для выборки данных с различным объединением таблиц. Запись расширенного запроса на объединение.
|
-
|
SQL. Итоговые запросы на выборку. Правила выполнения запроса на выборку.
|
Итоговые запросы на выборку. Статистические функции. Условие DISTINCT для удаления повторяющихся строк из таблицы результатов запроса. Предложение GROUP BY. Условия отбора групп (предложение HAVING). Правила выполнения запроса на выборку.
|
Запись на языке SQL инструкций для выполнения итоговых запросов с использованием статистических функций, группировки и условия отбора групп.
|
-
|
Некоторые аспекты защиты баз данных. Компьютерные средства контроля.
|
Защита базы данных. Понятие защиты. Целью организации защиты БД. Понятие опасности. Компьютерные средства контроля. Авторизация пользователей. Представления. Резервное копирование и восстановление. Поддержка целостности. Шифрование. Вспомогательные процедуры.
|
Оперирование основными аспектами защиты баз данных. Использование компьютерных и средств контроля.
|
-
|
Некоторые аспекты защиты баз данных. Некомпьютерные средства контроля.
|
Некомпьютерные средства контроля. Меры обеспечения безопасности и планирование защиты от непредвиденных обстоятельств. Контроль за персоналом. Защита помещений и хранилищ. Гарантийные соглашения. Договора о сопровождении. Контроль за физическим доступом.
|
Оперирование основными аспектами защиты баз данных. Использование некомпьютерных средств контроля.
|
-
|
Безопасность баз данных. Избирательный и обязательный подходы. Избирательное управление доступом.
|
Безопасность. Избирательный подход. Обязательный подход. Рекомендации по обеспечению баз данных. Избирательное управление доступом. Компоненты правила безопасности. Имя правила. Привилегии. Выражение. Пользователь. Действие. Контрольный след выполняемых операций.
|
Запись правила безопасности в соответствии со стандартными директивами.
|
-
|
Безопасность баз данных. Обязательное управление доступом.
|
Обязательное управление доступом. Уровень классификации. Уровень допуска. Правила безопасности для обязательного управления доступом.
|
Оперирование основными аспектами, связанными с обязательным подходом к доступу данных.
|
-
|
Безопасность баз данных. Поддержка мер обеспечения безопасности в языке SQL.
|
Поддержка мер обеспечения безопасности в языке SQL. Механизм представлений. Подсистема полномочий. Привилегии. Предоставление привилегий (GRANT). Отмену привилегий (REVOKE).
|
Запись инструкции предоставления и отмены привилегий для пользователей на языке SQL.
|
-
|
Целостность баз данных.
|
Целостность баз данных. Корректность базы данных. Компоненты ограничения целостности. Имя. Ограничение. Реакция на нарушение. Классификация ограничений целостности. Ограничения домена. Ограничения атрибута. Ограничения отношения. Ограничения базы данных. Ограничения целостности в стандарте SQL (ограничения домена, ограничения базовой таблицы, общие ограничения – «утверждения»). Инструкция CREAT ASSERTION.
|
Определение корректности базы данных. Запись на языке SQL инструкций для создания ограничений базы данных.
|
-
|
Системы клиент-сервер. Главные черты архитектуры клиент-сервер. Типы вычислений клиент-сервер.
|
Архитектура клиент-сервер. СУБД в трехуровневой архитектуре Internet. Главные черты архитектуры клиент-сервер (инкапсуляция). Типы вычислений клиент-сервер.
|
Выделение главных компонент архитектуры клиент-сервер.
|
-
|
Классическая архитектура клиент-сервер.
|
Системы клиент-сервер. «Тонкий» и «толстый» клиенты: особенности и недостатки.
|
Выявление главных характеристик модели «толстый» клиент и «тонкий» клиент, их достоинств и недостатков.
|
-
|
Создание приложений средствами MS Access.
|
Основным компонентом проекта MS Access. Создание таблиц и схемы данных. Реализация запросов. Проектирование форм и отчетов. Придание приложению MS Access законченного вида.
|
Разработка приложения, основанного на использовании реляционных баз данных, средствами MS Access.
|
-
|
Виды запросов в MS Access.
|
Запросы на выборку: соединение по одному полю; запросы на выборку с косвенными связями; внутреннее соединение по нескольким полям. Внешнее соединение. Рекурсивное соединение. Соединение по отношению. Запросы на изменение: запрос на создание таблицы; запросы на добавление; запросы на удаление; запросы на обновление. Перекрестные запросы. Параметрические запросы.
|
Создание запросов различного вида средствами MS Access.
|
-
|
Разработка приложений с использованием MySQL и PHP
|
База данных MySql. Использование PhpMyAdmin для взаимодействия с базой данных MySql. Cпособы взаимодействия PHP и СУБД MySql. Установка соединения с базой данных, функции отправки запросов и обработка ответов (mysql_connect, mysql_query, mysql_result, mysql_num_rows, mysql_close).
|
Создание приложений с использованием MySQL и PHP
|
-
|
СУБД корпоративного уровня
|
Назначение и возможности СУБД корпоративного уровня. Обзор современных версий СУБД версий Oracle, Microsoft SQL Server
|
Знание основных серверов баз данных корпоративного уровня и их характеристик.
|
-
|
Обзор основных возможностей Microsoft SQL Server
|
Назначениеи использование Microsoft SQL Server. Основные возможности и приемы работы. Создание таблиц и схемы данных. Создание запросов.
|
Знание основных возможностей Microsoft SQL Server Создание таблиц и схемы данных средствами Microsoft SQL Server. Создание запросов средствами Microsoft SQL Server.
|
-
|
Новые направления в теории и практике баз данных. Распределенные базы данных.
|
Типы вычислений клиент-сервер. Концепции распределенных баз данных. Распределенные системы. Архитектура распределенной системы.
|
Знание основных направлений в теории и практике баз данных. Определение достоинств и недостатков распределенных систем.
|
-
|
Современные тенденции развития СУБД Объектно-ориентированные базы данных.
|
Объектно-ориентированная модель базы данных. Общие принципы оъектно-ориентированного подхода. Внутренняя структура объектов. Внешняя структура объектов. Наследование. Использование абстрактных типов данных.
Объектно-ориентированные системы управления базой данных (ООСУБД). ООСУБД: преимущества и недостатки.
|
Знание основных направлений в теории и практике баз данных. Определение достоинств и недостатков объектно-ориентированных систем.
|
-
|
Современные тенденции развития СУБД. Основные концепции распределенной базы данных.
|
Основные концепции распределенной базы данных. Преимущества и недостатки распределенных СУБД. Архитектура распределенных СУБД. Методы построения распределенных баз данных.
|
Знание основных концепции распределенной базы данных, методов построения распределенной базы данных.
|
-
|
Современные тенденции развития СУБД. Веб-технологии и СУБД. Использование фреймворков.
|
Веб-технологии и СУБД. Типичные проблемы баз данных Интернета. Базы данных в электронной коммерции. Возможности использования различных фреймворков при разработке приложений.
|
Знание основных тенденций использования СУБД в Интернет-проектах. Определение достоинств и недостатков использования фреймворков при разработке проектов.
|