Определение ИС в широком смысле. Определение ИС в узком смысле. Классификация ИС по степени распределенности

Информационные системы

Определение ИС в широком смысле. Определение ИС в узком смысле. Классификация ИС по степени распределенности

В широком смысле ИС – совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле ИС – подмножество, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы. ИС различают:

• настольные или локальные (на одном компьютере)
• распределённые (несколько компьютеров)

· файл-серверные ИС – база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях

· клиент-серверные ИС – база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения

Сравнение двузвенных и многозвенных клиент-серверных ИС

В двухзвенных ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (КП). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую. Бизнес-логика может быть размещена либо в БД, либо на КП.

В многозвенных (multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений. Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Бизнес-логика может быть размещена в БД, на серверах приложений, в кл.прил. Размещение логики в БД или на СП позволяет реализовать «тонкий клиент» (особенно актуально при реализации мультиплатформенности)

Базы данных

Отличительные признаки баз данных

· База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.

· Данные в базе данных логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе.

· Структурированность подразумевает явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизацию элементов и связей, при которой с типом элемента (связи) соотносится определённая семантика и допустимые операции (оценивается не физическое хранение, а уровень модели)

· База данных включает метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью).

Классификация БД по модели данных

· Иерархические

· Сетевые

· Реляционные

· Объектные

· Объектно-ориентированные

· Объектно-реляционные

Классификация БД по технологии хранения

· БД во вторичной памяти (традиционные): хранение на HDD, кэш – в ОП

· БД в оперативной памяти (in-memory databases): вся БД в ОП

· БД в третичной памяти (tertiary databases): магнитные ленты и оптические диски, кэш и оперативные данные – на HDD, загрузка данных – спецпроцедура

Отличия БД и СУБД

СУБД – специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Функции СУБД.

· управление данными во внешней памяти (на дисках)

· управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша

· журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев

· поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными)

Компоненты СУБД.

· ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию

· процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода

· подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

· сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификация СУБД по модели данных

· Иерархические

· Сетевые

· Реляционные

· Объектно-ориентированные

Классификация СУБД по способу доступа к БД

Файл-серверные. Файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro

Клиент-серверные. СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Примеры: Oracle, MS SQL Server, Firebird, MySQL, Interbase, IBM DB2, Sybase, PostgreSQL, ЛИНТЕР, MDBS.

Встраиваемая СУБД. Библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы). Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Стадии разработки ПО и ПД.

Стадии разработки согласно ГОСТ 19 серии.

· Техническое задание

· Эскизный проект

· Технический проект

· Рабочий проект

· Внедрение

 

Стадии разработки согласно ГОСТ 34 серии.

· Формирование требований к АС

· Разработка концепции АС

· Техническое задание

· Эскизный проект

· Технический проект

· Рабочая документация

· Ввод в действие

· Сопровождение АС

Сравнение ГОСТ 19 и 34 серии.

ГОСТ 19.102-77	ГОСТ 34.601-90
	1. Формирование требований к АС
	2. Разработка концепции АС
1. Техническое задание	3. Техническое задание
2. Эскизный проект	4. Эскизный проект
3. Технический проект	5. Технический проект
4. Рабочий проект	6. Рабочая документация
5. Внедрение	7. Ввод в действие
8. Сопровождение АС

Массивы и списки

Достоинства и недостатки массивов.

Достоинства массивов:

· лёгкость вычисления адреса элемента по его индексу

· одинаковое время доступа ко всем элементам

· малый размер элементов: они состоят только из информационного поля

Недостатки массивов:

· для статического массива – отсутствие динамики, невозможность удаления или добавления элемента без сдвига других

· для динамического и/или гетерогенного массива – более низкое (по сравнению с обычным статическим) быстродействие и дополнительные накладные расходы на поддержку динамических свойств и/или гетерогенности.

· при работе с массивом в стиле C (с указателями) и при отсутствии дополнительных средств контроля — угроза выхода за границы массива и повреждения данных

Динамические массивы. Алгоритм изменения размера массива.

Динамические массивы – массивы с возможностью изменения размера

1. Выделить память нового размера

2. Скопировать старые данные в новую область

3. Объявить новую память «старым» массивом

4. Освободить старую память

Гетерогенные массивы – массивы с возможностью хранения разнотипных данных (реализовано не во всех ЯП)

Динамические массивы. Проблемы роста.

· Проблема линейного роста – в большом количестве выделяемой памяти

· Общая проблема роста – кусочно разбросанные остающиеся области памяти

Тестирование и отладка

5.1. Общие принципы тестирования.

· Тестирование проводится, чтобы найти ошибки, а не показать работоспособность

· Наилучшее решение проблемы надежности – не допускать ошибок в программе

· Совершенное тестирование невозможно

o Тестирование программы должен производить не автор

o Подготовка исходных данных и результатов ДО запуска программы

o Подготовка тестов для правильных и для неправильных данных

o Не изменять программу для облегчения тестирования

o Заблаговременное тестирование

o Регрессионное тестирование

o Парадокс пестицида

o Случайное тестирование

5.2. Привести пример программы и показать, каким образом она будет тестироваться.

Console.Read(int a);

Console.Read(int b);

int c = a+b; // прогнать каждое значение a и b (вложенный цикл от -32768 до 32767)

Console.Write(c);

Системы счисления

Информационные системы

Определение ИС в широком смысле. Определение ИС в узком смысле. Классификация ИС по степени распределенности

В широком смысле ИС – совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле ИС – подмножество, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы. ИС различают:

• настольные или локальные (на одном компьютере)
• распределённые (несколько компьютеров)

· файл-серверные ИС – база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях

· клиент-серверные ИС – база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения