Transcript 7. Informacioni sistemi

ОСНОВИ ИНФОРМАЦИОНИХ ТЕХНОЛОГИЈА
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ОСНОВИ ИНФОРМАЦИОНИХ ТЕХНОЛОГИЈА
 Данас на предавањима :
 Информациони системи
 Базе података, развој и разлози коришћења
 Системи за управљање базама података
 Апликације за рад с базама података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Информациони систем (IS)
 Систем у коме се везе између
објеката међусобно и са
околином остварују разменом
информација
 Систем који обухвата:
- базу података
- управљање базама
- апликације база
 Области примене - СВЕ
 Улагања у развој - ОГРОМНА
пример: база података
Ritz-Cаrlton хотела
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ФАЗЕ РАЗВОЈА
ИНФОРМАЦИОНОГ СИСТЕМА
 Развој информационог система има следеће фазе:
 Анализа задатка (проучавање проблема и
дефинисање захтева)
 Пројектовање базе података
Развој саме базе
 Креирање базе података
 Пројектовање апликације
 Креирање апликације
 Тестирање рада апликације
Развој апликације за
рад
с базом података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Састав информационог система:
 База података
 Систем за управљање базом података
 Апликације базе података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
РАЗЛОЗИ РАЗВОЈА БАЗА ПОДАТАКА
 Првобитно коришћено, данас превазиђено:
 програмско управљање записима у датотекама
 Датотека
 именовани логички скуп записа, који је на одређени начин
сачуван у секундарној меморији (на диску)
 Програмско управљање
 засновано на систему датотека
 дефиниција података у склопу је апликативног програма
 не постоји контрола над подацима изузев оне у оквиру
апликативног програма
 сваки апликативни програм управља “својим“ подацима
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
РАЗЛОЗИ РАЗВОЈА БАЗА ПОДАТАКА
 Програмско управљање записима у датотекама
карактерисали су:
 Изолованост података
 Дуплирање података
- редунданса  Некомпатибилност формата
 Зависност програма од организације података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
РАЗЛОЗИ РАЗВОЈА БАЗА ПОДАТАКА
 Систем датотека - са повећањем броја датотека и записа у
њима, може постати:
 отежан за прикупљање и одржавање података
(складиштење, ажурирање, организовање...)
 Постао је временом неефикасан за кориснике
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
РАЗЛОЗИ РАЗВОЈА БАЗА ПОДАТАКА
 Програмско управљање записима замењено је новим
концептом који обухвата:
 Развој база података (Data Base DB)
 Развој система за управљање базама података
(Data Base Management Systems DBMS)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 База података (Data Base - DB)
 Колекција логички повезаних података и описа ових
података, организованих на начин који омогућава њихову
једноставну обраду и коришћење.
 Само-описна колекција података – омогућава независност
дефиниције података од апликативног програма
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Врсте база података
 базе великих вишекорисничких система развијене оквиру
великих пројеката организација
- предузетничке базе података (enterprise)  базе персоналних рачунара – развијене од појединачних
корисника, али и у организацијама, све више заступљене
- персоналне базе података (PC database) -
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Операције са базама података
 Постављање упита (querying) – постављање питања и
добијање одговарајућих података из базе
 Преузимање података (retrieving) – налажење ради
коришћења
 Ажурирање / едитовање (changing / edit) – измене,
додавање и брисање података у бази
 Организовање (management) – категорисање података
 Дистрибуција (distribution) – презентовање ради употребе
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Кључни термини
 Ентитет (entity)
 Атрибут (attribute)
 Појединачни податак (data item)
 Запис (record)
 Релација (relation)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Кључни термини
 Ентитет – објекат о коме се прикупљају и користе подаци
(особа, ствар, место, догађај или стање)
 Атрибут – један од података који описују објекат
 Појединачни податак базе (data item) – један специфичан
податак ентитета (објекта), од његовог уноса у базу
 Запис (record) – логички скуп појединачних података
 Релација (relation) – табела унутар базе, која се користи за
опис ентитета помоћу атрибута
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 База
 Тест
(анкета)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 База
 Тест (анкета)
 Ентитети и њихови: атрибути
 Питање теста: редни број питања и поставка
 Одговор теста: сви понуђени одговори и тачан одговор
 Учесник: име и број индекса
 Одговор учесника: редни бројеви питања, одговори, број
тачних одговора
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Хијерархијске базе података
 Коришћене само на почетку развоја модела база
 Организација података у облику стабла - типа 1:M
 Комплексни програми и за просте упите
 Релационе базе података (Relation Data Base - RDB)
 Замениле потпуно хијерархијске
 Подаци су организовани у табелама – то су релације базе
 Свака релација служи за опис неког ентитета:
- колоне су атрибути
- редови су записи
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Пример
Релација за опис ентитета
Питање теста
R.br.
Релација за опис ентитета
Учесник теста
Postavka
Br. indeksa
Ime
1.
Postavka prvog pitanja
Br. indeksa 1.
Ime i prezime 1.
2.
Postavka drugog pitanja
Br. Indeksa 2.
Ime i prezime 2.
.
.
.
10.
.
.
.
Postavka desetog pitanja
Br. Indeksa 100.
Ime i prezime 100.
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Релациона база података
 База у којој су подаци организовани у табеларном формату, са
редовима и колонама
 Свака релација има следеће опште карактеристике
 Свака колона садржи појединачни атрибут ентитета
 Сваки ред је јединствен (резервисан за појединачни податак)
 Редослед колона је небитан
 Редослед редова је небитан
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Мултимедијалне базе података
 Савремене базе података
 Креиране од разних врста “сирових” података из
околине:
- нумеричких,
- текстуалних,
- графичких,
- аудио
- видео
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Примери мултимедијалних база података
 Encyclopedia Smithsonian
- научно-истраживачка организација
- највећи светски комплекс музеја, Washington
http://www.si.edu/museums/
 Museum of science, Boston
http://www.mos.org/
 Learn how everything works
http://www.howstuffworks.com/
….
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
БАЗЕ ПОДАТАКА
 Развој организације и управљања подацима
(хронолошким редом):
 Програмско управљање записима
 Хијерархијске базе података
 Релационе базе података
 Мултимедијалне релационе базе података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Састав информационог система:
 База података
 Систем за управљање базом података
 Апликације базе података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Процес прикупљања и одржавања база података
може бити веома скуп
 Различити корисници једне базе података:
- некада траже различите податке из базе
- некада траже исте податке из базе, али
организоване на различите начине
- некада се налазе на међусобно веома удаљеним
локацијама
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Систем за управљање базом података DBMS (Data
Base Management Systems) је систем који:
 Омогућава чување структуре података у бази
 Има сталну интеракцију са оперативним системом
(мрежним оперативним системом) на једној страни
 Има сталну интеракцију са апликацијама базе
података на другој страни
 Омогућава корисницима контролу приступа подацима
у бази
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Предности DBMS-а
 Интегрисање базе – од података унетих у различита
времена и од различитих људи
 Смањење редундансе – свођење на минимум
дуплирања података
 Дељење података – између различитих корисника
 Контролисани приступ подацима
 Могућ сталан развој базе
 Данас: веома снажан софтвер
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Значајни концепти DBMS-а
 Први предлози стандардне архитектуре: од 1971. године
(од стране CODASYL/DB task group)
 Tада предложени концепти користе се и данас:
DDL scheme
DDL sub scheme
DML scheme
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Значајни концепти DBMS-а
 DDL (Data Definition Language) scheme – омогућава
администраторима дефиницију шеме комплетне базе
 DDL (Data Definition Language) sub scheme – омогућава
програмерима дефиницију појединих делова шеме базе
 DML (Data Manipulating Language) scheme – омогућава
корисницима манипулацију подацима из базе
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Нивои шеме DB унутар DBMS-а
 Шема базе података – формална дефиниција (опис)
структуре те базе - структуре у коју се смештају
ентитети и релације међу њима
 ANSI/x3/SPARC комитет предложио је 1975. шему на
три нивоа, која обезбеђује логичку и физичку
независност података у бази:
1. екстерна шема
2. концептуална шема
3. физичка шема
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Нивои шеме DB унутар DBMS-а
 Eкстерна шема - описује базу података релевантну за
појединачног корисника
 Концептуална шема – описује све ентитете, атрибуте,
њихове релације, ограничења, информације о
сигурности и интегритету
 Физичка шема – описује начин меморисања података
(алокацију меморије за податке базе)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Нивои шеме DB унутар DBMS-а
 Eкстерна шема – омогућава логичку независност
података
 Интерне шеме (концептуална и физичка) – омогућавају
физичку независност података
 DBMS - одговоран за ове три шеме
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Категорије савремених DBMS-ова – система за
управљање базама податка
 Релациони систем (RDBMS)
 Објектно-релациони систем (OR DBMS)
 Објектно-оријентисани систем (OO DBMS)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Релациони системи (RDBMS)
 Подаци (ограничених типова – number, boolean, char,
string, time, date) претражују се на бази вредности поља
 Примери:
Oracle 7, MS SQL Server, DB2, SybaseSys 10/11
 Развијен јединствени језик SQL за дефиницију,
навигацију и манипилацију база
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 SQL – стандардни релациони упитни програмски језик
 У категорији је непроцедуралних декларативних језика:
ТО ЈЕ ЈЕЗИК КОЈИ СПЕЦИФИЦИРА РЕЗУЛТАТ
А НЕ ПРОЦЕДУРУ ЊЕГОВОГ ДОСТИЗАЊА
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Три категорије елемената SQL језика:
1. DDL (Data Definition Language) – за дефинисање
структуре базе (CREATE...)
2. DML (Data Manipulation Language) - за претраживањe
и ажурирање базе (SELECT, INSERT, DELETE...)
3. DCL (Data Control Language) – за контролу приступа
бази (GRANT, COMMIT, ROLLBACK...)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 SQL језик
 Има стандардне елементе
и својства
 Уобичајено испоручиоци
DBMS-ova нуде и разна
проширена својства
- SQL екстензије -
SQL-99(3)
SQL-92(2)
SQL-89(1)
 SQL стандарди
 Однос обима
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Објектно-релациони систем (OR DBMS)
 Прелаз од релационог ка објектном систему,
увођењем објектно-оријентисаних концепата
 Остаје табеларни формат, само табеле добијају
богатију структуру
 Подржани: текст, слике, графика, аудио и видео
записи, временски маркирани записи, анимације...
 Подржана проширена верзија језика SQL (SQL-3)
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Објектно-оријентисани систем (OО DBMS)
 Нови код оваквих система:
- Објектни модел (OM)
- Језик дефинисања објеката (ODL)
- Језик упита објеката (OQL)
 Стандарди
- O Database MG v.1.0 1993.
- O Database MG v.2.0 1997.
- O Data MG v.3.0 1999.
- …..
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
СИСТЕМИ ЗА УПРАВЉАЊЕ БАЗАМА ПОДАТАКА
 Основне компоненте DBMS-а





DDL претпроцесор
DDL компајлер
Менаџер базе података
Процесор упита
.....
 Помоћу ових компоненти DBMS
 Омогућава корисницима
- креирање и одржавање базе
- додавање, ажурирање, претрагу и брисање података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Састав информационог система:
 База података
 Систем за управљање базом података
 Апликације базе података
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
АПЛИКАЦИЈЕ БАЗА ПОДАТАКА
 Програмски интерфејси база података
 Омогућавају повезивање DBMS/BP са
апликацијом и преко ње са корисником
(DB API ili SQL API)
 Функције:
- прихватање захтева од
апликација
- прослеђивање захтева DBMS-u
- враћање резултата апликацијама
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
АПЛИКАЦИЈЕ БАЗА ПОДАТАКА
 Типови апликација и корисника
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
АПЛИКАЦИЈЕ БАЗА ПОДАТАКА
 Типови апликација
 Продукционе апликације:
- са општим скупом функција
- за управљање складиштима
- за управљање набавком
- за управљање односима са купцима...
 ’’Front-office’’ апликације:
- са специфичним скупом функција
- за банке, поште, осигурања...
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Архитектурa
 Уметност и наука пројектовања
и градње објеката (Webster)
 Архитектурa информационих
система IS
 Приступ пројектовању основних
елемената IS и веза међу њима
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Постојеће архитектуре информационих система
 Централизована, вишекорисничка
 Дистрибуирана, једнокорисничка
 Дистрибуирана, вишекорисничка
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Централизована, вишекорисничка архитектура
 Мрежа терминала прикључена је на централни (host)
рачунар већег капацитета (централну платформу)
 Све су компоненте (DB / DBMS / Applications) на
централној рачунарској платформи
 Кориснички терминали везани су преко рачунарске
мреже WAN (Wide Area Network)
 Могућ истовремено већи број корисника
 Типична конфигурација за пословне апликације
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Централизована, вишекорисничка архитектура
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Дистрибуирана, једнокорисничка архитектура
 Реализује се или изоловано на једном PC-у или
унутар рачунарске мреже LAN (Local Area Network
LAN)
 Све компоненте (DB / DBMS / Applications) на једној
рачунарској платформи
 Могућ у једном тренутку само један корисник
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Дистрибуирана, једнокорисничка архитектура
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Дистрибуирана, вишекорисничка архитектура
 Компоненте система могу бити на различитим
рачунарским платформама
 Обично један од рачунара је фајл-сервер
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Дистрибуирана, вишекорисничка архитектура са
фајл-сервером
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Када централизовати податке:
 Клијенти на разним локацијама (пример: резервације
карата)
 У супротном дистрибуирати податке
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
 Данас заступљена - дистрибуирана, вишекорисничка
архитектура клијент- сервер типа
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду
ОСНОВИ ИНФОРМАЦИОНИХ ТЕХНОЛОГИЈА
ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ
Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду