Материал: Курсовая работа (АСУ Оборудование компьютерных классов учебного заведения)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Ордена Труда Красного Знамени федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра «Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации»

Разработка БД для АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

Курсовая работа

студента 4 курса очного отделения

группы

Студент (подпись)

Иванов Иван

Научный руководитель

Оценка________________

Подпись________________

Дата________________

Москва 2018

Введение

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение её содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображенных данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочивание, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передачи по каналом связи.

Задача состоит в создании базы данных и приложения по учету оборудования компьютерных классов. Это необходимо для автоматизации работы информационно-технической службы учебного заведения по учету оборудования.

Проблема учета оборудования актуальна, поскольку сейчас в большинстве учреждений нет единых хранилищ данной информации, и сведения хранятся на бумажных носителях, либо в уже сформированных отчетных материалах. В связи с этим, при интенсивной работе по замене и починке оборудования, а так же периодического перемещения по аудиториям, очень сложно отследить его местонахождение, что затрудняет поиск необходимого оборудования, приводит к долгим описям и затягивает формирование различных отчетностей.

База данных позволит хранить в себе актуальную информацию обо всем компьютерном оборудовании и о том, где оно используется; предоставлять необходимые данные в любой момент времени и выводить отчеты. Автоматизация учета позволит решить все описанные выше проблемы, а так же предоставит ряд преимуществ при работе с учетом оборудования.

В курсовом проекте требуется разработать базу данных «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»:

• Изучить выбранную предметную область;

  • Разработать инфологическую модель базы данных;

• Реализовать базу данных в СУБД PostgreSQL и приложение к ней;

Глава 1. Анализ предметной области асу «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

База данных «Оборудование компьютерных классов учебного заведения» предназначена для автоматизации работы информационно-технической службы учебного заведения в области учета оборудования.

1. Системный анализ предметной области АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

Р ис. 1. Организационная структура сервиса для оборудования компьютерных классов учебного заведения

На рисунке 1 представлена организационная структура сервиса для ресторанного бизнеса, которая состоит из руководителя, пользователя, администратора.

Руководитель производит организует работу всех пользователей, включая администраторов.

Администраторы отвечает за учет оборудования, а так же другие сотрудники службы, которые производят замену и починку оборудования.

Пользователи это остальные сотрудники информационно-технической службы и руководящий состав.

Для Администратора хранится следующая информация:

• ФИО

• Логин

• Пароль

• Ключ доступа

• Дата рождения

Для Пользователя хранится следующая информация:

• ФИО

• Логин

• Пароль

• Ключ доступа

• Дата рождения

2. Обзор информационных технологий, подходящих для разработки БД

СУБД можно условно разделить на следующие классы:

• домашние (настольные) СУБД – подходят для использования в домашних условиях и создания небольших баз данных;

• полупрофессиональные СУБД – в основном используются предприятиями малого бизнеса для проектирования баз данных обычных размеров;

• профессиональные СУБД – пригодны для использования в любых бизнес-предприятиях и крупных корпорациях, служат для создания баз данных любых размеров.

Домашние (настольные) СУБД

Microsoft Access

Microsoft Office Access — реляционная СУБД корпорации Microsoft. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.

Основные компоненты MS Access:

• построитель таблиц;

• построитель экранных форм;

• построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);

• построитель отчётов, выводимых на печать.

Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для внешней БД.

Microsoft Jet Database Engine, которая используется в качестве движка базы данных MS Access является файл-серверной СУБД и потому применима лишь к приложениям, работающим с небольшими объёмами данных и при небольшом числе пользователей, одновременно работающих с этим данными. Непосредственно в Access отсутствует ряд механизмов, необходимых в многопользовательских БД, таких, например, как триггеры.

Встроенные средства взаимодействия MS Access со внешними СУБД с использованием интерфейса ODBC снимают ограничения, присущие Microsoft Jet Database Engine. Инструменты MS Access, которые позволяют реализовать такое взаимодействие называются «связанные таблицы» (связь с таблицей СУБД) и «запросы к серверу» (запрос на диалекте SQL, который «понимает» СУБД).

Корпорация Microsoft для построения полноценных клиент-серверных приложений на базе MS Access рекомендует использовать в качестве движка базы данных СУБД MS SQL Server. При этом имеется возможность совместить с присущей MS Access простотой инструменты для управления БД и средства разработки.

Известны также реализации клиент-серверных приложений на базе связки Access 2003 c другими СУБД, в частности, MySQL.

Полупрофессиональные СУБД

MySQL

MySQL является собственностью компании Sun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Распространяется под GNU General Public License и под собственной коммерческой лицензией, на выбор. Помимо этого компания MySQL AB разрабатывает функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.

MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в LAMP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.

MySQL портирована на большое количество платформ:AIX, BSDi, FreeBSD, HP-UX, GNU/Linux, Mac OS X, NetBSD, OpenBSD, OS/2 Warp, SGI IRIX, Solaris, SunOS, SCO OpenServer, SCO UnixWare, Tru64, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, WinCE, Windows Vista и Windows 7. Существует также порт MySQL на OpenVMS. Важно отметить, что компания MySQL AB предоставляет для свободной загрузки не только исходные коды СУБД, но и откомпилированные и оптимизированные под конкретные операционные системы готовые исполняемые модули.

MySQL имеет API для языков Delphi, C, C++, Эйфель, Java, Лисп, Perl, PHP, Python, Ruby, Smalltalk и Tcl, библиотеки для языков платформы .NET, а также обеспечивает поддержку для ODBC посредством ODBC-драйвера MyODBC.

Профессиональные СУБД

Oracle

Oracle Database - первая в мире база данных, разработанная специально для работы в сетях распределенных вычислений. Oracle Database предназначена для эффективного развертывания на базе различных типов оборудования, от небольших серверов до Oracle Enterprise Grid мощных многопроцессорных серверных систем, от отдельных кластеров до корпоративных распределенных вычислительных систем.

Oracle Database позволяет пользователям виртуализировать использование аппаратного обеспечения - серверов и систем хранения данных. Oracle Database обладает технологиями, которые позволяют администраторам надежно хранить и быстро распределять и извлекать данные для пользователей и приложений, работающих в сетях Grid. Oracle Database значительно повышает производительность обработки данных и включает в себя удобные средства администрирования.

Oracle Database предоставляет возможность автоматической настройки и управления, которая делает ее использование простым и экономически выгодным.

Ее уникальные возможности осуществлять управление всеми данными предприятия - от обычных операций с бизнес-информацией до динамического многомерного анализа данных (OLAP), операций с документами формата XML, управления распределенной/локальной информацией - делает ее идеальным выбором для выполнения приложений, обеспечивающих обработку оперативных транзакций, интеллектуальный анализ информации, хранение данных и управление информационным наполнением.

Некоторые ключевые возможности Oracle Database:

• Real Application Cluster (RAC) обеспечивает работу одного экземпляра базы данных на нескольких узлах grid, позволяя управлять нагрузкой и гибко масштабировать систему в случае необходимости.

• Automatic Storage Management (ASM) позволяет автоматически распределять данные между имеющимися ресурсами систем хранения данных, что повышает отказоустойчивость системы и снижает общую стоимость владения (TCO).

• Производительность. Oracle Database позволяет автоматически управлять уровнями сервиса и тиражировать эталонные конфигурации в рамках всей сети.

• Простые средства разработки. Новый инструмент разработки приложений HTML DB позволит простым пользователям создавать эффективные приложения для работы с базами данных в короткие сроки.

• Самоуправление. Специальные механизмы Oracle Database позволяют самостоятельно перераспределять нагрузку на систему, оптимизировать и корректировать SQL-запросы, выявлять и прогнозировать ошибки.

• Большие базы данных. Теперь максимальный размер экземпляра базы данных Oracle может достигать 8 экзабайт.

• Недорогие серверные системы. Oracle Database может использовать недорогие однопроцессорные компьютеры или модульные системы из "серверов-лезвий".

• В новой версии базы данных реализована поддержка переносимых табличных пространств, система управления потоками данных Oracle Streams и модель распределенных SQL-запросов. Для переноса существующих баз данных в среду Grid в них не потребуется вносить изменений, что позволяет быстро начать использовать все преимущества Oracle Database.

Ядром СУБД является сервер базы данных, который поставляется в одной из четырех редакций (Oracle Database 10g Enterprise Edition, Oracle Database 10g Standard Edition, Oracle Database 10g Standard Edition One, Oracle Database 10g Personal Edition) в зависимости от масштаба информационной системы, в рамках которой предполагается его применение. Oracle опирается на стандарт SQL-3, позволяющий описывать определения новых типов объектов, состоящих из атрибутов (скалярных - то есть других типов, множеств объектов, ссылок на объекты) и обладающих ассоциированными с ним методами.

3. Требования к разрабатываемой БД для АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

В соответствии с ГОСТ 34.601-90 сформированы следующие требования:

С данной базой данных могут работать следующие группы пользователей:

• Администратор

• Пользователь

При работе с базой данных администратор может выполнять следующие задачи:

• вносить изменения в личные данные клиентов и работников

• добавлять или удалять информацию о товарах

• редактировать или добавлять информацию о заказах

• посматривать любую информацию

При работе с базой данных пользователь может:

• просматривать информацию о заказах

Для данной базы данных требуется предусмотреть следующие ограничения:

• Предусмотреть ограничение на количество аудиторий < 500;

• Предусмотреть автоматическое добавление значений в оснащение аудиторий;

4. Выводы

В первой главе проведен системный анализ предметной области АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения», в ходе которого перечислены группы пользователей и их функции.

В ходе обзора информационных технологий перечислены классы СУБД, приведены примеры для каждого класса.

Указаны требования к разрабатываемой базе данных со стороны каждой из групп пользователей и перечислены выполняемые этими пользователями задачи относительно базы данных. Также описаны ограничения на разрабатываемую БД.

Глава 2. Проектирование базы данных для асу «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

В данной главе разработаем инфологическую модель базы данных АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения». Проанализируем существующие даталогические модели данных и обоснуем выбор реляционной модели. На основе построенной инфологической модели проведем логическое проектирование базы данных, опишем каждую сущность и построим реляционную модель базы данных АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения».

2.1. Разработка инфологической модели БД АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»

Целью инфологического проектирования является создание структурированной информационной модели предметной области, для которой будет разрабатываться база данных.

При проектировании на инфологическом уровне создается информационно-логическая модель, которая должна отвечать следующим требованиям:

• обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и предоставления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных;

• корректность схемы БД (Адекватное отображение моделированной ПО);

• простота и удобство использования на следующих этапах проектирования, то есть информационно-логическая модель может легко отображаться на модели базы данных, которые поддерживаются известным СУБД (Сетевые, иерархические, реляционные и др.);

• информационно-логическая модель должна быть описана языком, понятным проектировщикам баз данных, программистам, администратору и будущим пользователям.

Суть инфологического моделирования состоит в выделении сущностей (Информационных объектов предметной области), которые подлежат хранению в базе данных, а также в определении характеристик объектов и взаимосвязей между ними.

Для информационной системы АСУ «Оборудование компьютерных классов учебного заведения» на основе проведенного системного анализа предметной области выделены следующие сущности:

1. аудитория: сущность необходима для хранения и просмотра данных о аудиториях, которые находятся в учебном заведении;

2. оснащение аудитории: сущность необходима для хранения и просмотра данных о том, какое оборудование в какой аудитории располагается;

3. рабочее место: сущность необходима для хранения и просмотра данных о рабочих местах, организованных в аудиториях;

4. оснащение рабочего места: сущность необходима для хранения и просмотра данных о том, какое оборудование входит в состав рабочего места;

5. тип оборудования: сущность необходима для хранения и просмотра данных о типах компьютерного оборудования;

6. оборудование: сущность необходима для хранения и просмотра данных об имеющемся в учебном заведении оборудовании;

7. характеристики: сущность необходима для хранения и просмотра данных о названии оборудования и его характеристиках;

8. тип комплектующих: сущность необходима для хранения и просмотра перечня типов комплектующих для ПК;

9. комплектующие: сущность необходима для хранения и просмотра данных о комплектующих, которые установлены в ПК.

Исходя из приведенных выше сущностей, построена инфологическая модель предметной области, которая представлена на рисунке 4.

Р ис. 4. Инфологическая модель предметной области

Таблица 1.1. Взаимосвязь сущностей