Рекомендовано секцией УМС Одобрено на заседании

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный исследовательский университет
Высшая школа экономики
Факультет бизнес-информатики
Программа дисциплины
«Управление данными»
Рекомендуется для направления подготовки
080500.62 – « Бизнес – информатика»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Автор: А.С.Акопов
Рекомендовано секцией УМС
Секция «Бизнес-информатика»
Председатель
______________ Ю.В.Таратухина
«____» _______________ 2011 г.
Одобрено на заседании
кафедры бизнес-аналитики
Зав. кафедрой
______________ Т.К.Кравченко
«____» _______________ 2011г.
Утверждено Ученым советом
факультета бизнес-информатики
Ученый секретарь
___________________ В.А.Фомичев
«___» _______________2011 г.
Москва – 2011
2
I. Тематический план учебной дисциплины
№
Наименование
п/п
тем и разделов
ВСЕГО
(часов)
Аудиторные занятия
(час)
Самостоятельная
работа
в том числе
Лекции Семинары и
практич.
занятия
1.
МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
1.1
Введение в базы данных
84
22
22
40
8
2
2
4
Основы теории реляционных баз
данных
8
2
2
4
1.3
Проектирование баз данных - инфологическое моделирование
8
2
2
4
1.4
Проектирование физической модели БД
8
2
2
4
14
4
4
6
8
6
2
2
2
2
4
2
8
2
2
4
8
2
2
4
8
2
2
4
24
8
8
8
6
2
2
2
6
2
2
2
6
2
2
2
1.2
1.5
Язык SQL
1.6
Обеспечение целостности и безопасности данных
1.7
1.8
1.9
1.10
2.
2.1
2.2
2.3
Триггеры и хранимые процедуры
Роль и функции администратора
БД
Разработка приложений баз данных
под Windows
Разработка приложений баз данных
под Web
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ
СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ
ДАННЫМИ
Введение в инструментальные
средства СУБД MS SQL Server и
язык Transact SQL.
Введение в инструментальные
средства СУБД Oracle и язык
PL/SQL.
Введение в инструментальные
средства СУБД MySQL Server.
3
№
Наименование
п/п
тем и разделов
ВСЕГО
(часов)
Аудиторные занятия
(час)
Самостоятельная
работа
в том числе
Лекции Семинары и
практич.
занятия
2.4
Введение в инструментальные
средства СУБД IBM DB2
ИТОГО
6
108
2
30
2
30
2
48
II. Базовые учебники
1. Акопов А.С. Учебно-методическое пособие по курсу «Базы данных» по теме
Разработка web-приложений на стороне сервера. Утверждено Учебнометодическим советом факультета «Бизнес-информатика» ГУ-ВШЭ в качестве учебного пособия для студентов 20.04.2010.
2. Джефри Д. Ульман, Дженнифер Уид «Введение в системы баз данных»,
изд. Лори, 2006 г.
3. Диго С.М. Базы данных: проектирование и использование. Учебник. Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебника. Учебник. М.: ФиС, 2005 г.
4. Линн Бейли, Майкл Моррисон. Изучаем PHP и MySQL. Издательство: Эксмо, 2010 г.
5. Мартин Грабер. Введение в SQL. Лори, 2008 г.
III. Формы контроля
Порядок формирования оценок по дисциплине
Формирование оценок по учебной дисциплине производится в соответствии с Положением об организации контроля знаний, утвержденного Ученым советом НИУ ВШЭ
от 24.06.2011, протокол №26.
В соответствии с Рабочим учебным планом, формами текущего контроля являются
контрольная работа и реферат. Каждая из форм текущего контроля оценивается по 10балльной шкале. Общая оценка за текущий контроль (по 10-балльной шкале) рассчитывается по формуле:
Отекущий = 0,4 · Ок/р + 0,6 · Ореф,
где Ок/р – оценка за контрольную работу;
Ореф – оценка за реферат.
4
При определении накопленной оценки (по 10-балльной шкале) аудиторная работа и
самостоятельная внеаудиторная работа не оцениваются. Поэтому накопленная оценка
совпадает с оценкой за текущий контроль и рассчитывается по формуле:
Онакопленная = 1,0 · Отекущий + 0,0 · Оауд + 0,0 · Осам.работа ,
где Отекущий – оценка за текущий контроль;
Оауд – оценка за аудиторную работу;
Осам.работа – оценка за самостоятельную работу.
Результирующая оценка (выставляется в диплом) формируется на основе итоговой
оценки за зачет (по 10-балльной шкале) и накопленной оценки. Результирующая оценка
рассчитывается по формуле:
Орезульт = 0,3 · Оэкзамен + 0,7 · Онакопленная ,
где Оэкзамен – оценка за итоговый контроль (экзамен);
Онакопленная – накопленная оценка.
При формировании оценок на основе весовых коэффициентов применяется округление до целого числа в большую сторону.
IV. Содержание программы
Раздел 1. МЕТОДОЛОГИЯ МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
Тема 1.1. Введение в базы данных
Основные понятия. Проблемы хранения информации в файловой системе.
Основные функции БД с точки зрения решения поставленных проблем (управление
данными, доступом, транзакциями, поддержка согласованности и устранение избыточности данных). Исторические подходы к организации БД (иерархические, сетевые БД, БД на
инвертированных списках) их достоинства и недостатки. Краткое введение в реляционную модель данных. Обобщенная структура современных СУБД. Настольные и серверные
СУБД. Централизованная архитектура, файл-сервер, клиент-сервер, многозвенная архитектура. Особенности OLTP и OLAP систем. Реляционные базы данных. Объектноориентированные БД. Распределённые БД. Сравнительный анализ и тенденции развития
современных платформ СУБД. Архитектура СУБД на примере промышленной СУБД.
Тема 1.2. Основы теории реляционных баз данных
Отличительные особенности реляционной модели данных. Основные понятия: отношение, кортеж, атрибут, домен, ключ. Связывание таблиц. Внешний ключ. Функциональные зависимости. Многозначные зависимости. Операции реляционной алгебры. Трёхзначная логика (3VL). Теория нормализации. Понятие 1НФ, 2НФ, 3НФ, 4НФ, 5НФ
Алгоритмы нормализации.
Тема 1.3. Проектирование баз данных - инфологическое моделирование
5
Жизненный цикл информационных систем на основе баз данных. Типовые роли
участников процесса разработки/ сопровождения. Этапы и инструментальные средства
проектирования баз данных. Понятие предметной области. Концептуальная модель. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и классы объектов. Атрибуты
объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства. Сравнение методик инфологического моделирования. Модель «сущность-связь». Методология IDEF1X. Методология
UML. Общие сведения и основные этапы построения логических моделей. Особенности
построения логических моделей. Влияние особенностей модели на проектные решения.
Факторы, влияющие на проектирование БД. Критерии оценки проекта БД.
Тема 1.4. Проектирование физической модели БД
Методология построения физических моделей. Типы данных. Физическое
хранение данных (файлы, файловые группы, страницы, экстенты, индексы, секции).
Влияние нормализации/денормализации.
Тема 1.5. Язык SQL
Стандарты. Диалекты. Составные части языка SQL (DDL, DML, DCL). Расширения
языка. Визуальные построители запросов. Структура языка и синтаксис основных операторов SQL. Запросы и подзапросы. Управление выполнением сценария. Хранимые процедуры. Табличные и скалярные функции. Представления. Работа с метаданными на основе
системных представлений. Динамическое формирование запросов.
Планы выполнения запросов.
Тема 1.6. Обеспечение целостности и безопасности данных
Организация ссылочной целостности данных. Аномалии модификации. Проблемы
грязного чтения и конкуренции за ресурсы. Транзакции, уровни изоляции транзакций и
блокировки. Проблемы обеспечения безопасности данных. Уровни безопасности. Физическая безопасность. Безопасность сетевого протокола. Авторизация и аутентификация.
Распределение полномочий. Шифрование данных. Безопасность приложений. SQLинъекции.
Тема 1.7. Триггеры и хранимые процедуры
Разработка триггеров БД. Условия выполнения триггера (триггерные события). Тело триггера. Использование триггеров для проверки корректности введенных данных и выполнения сложных ограничений целостности данных. Использование триггеров для обновления данных в смежных таблицах. Разработка хранимых процедур БД. Общее представления о языках разработки хранимых процедур
(TSQL и PL/SQL).
Тема 1.8. Роль и функции администратора БД
Установка. Планы обслуживания. Резервное копирование и восстановление данных.
Вопросы безопасности и управления доступом. Мониторинг и аудит. Перенос объектов
БД и данных между серверами. Выделение дискового пространства. Загрузка и обновление данных.
6
Тема 1.9. Разработка приложений баз данных под Windows
Интерфейсы доступа к данным ODBC и ADO. Разработка приложений баз данных
под Windows с использованием Visual Studio. Разработка приложений баз данных
под Windows с использованием MS Office на VBA. Совместное использование
VBA и SQL. Организация загрузки и выгрузки данных из БД в приложения под
Windows
Тема 1.10. Разработка приложений баз данных под Web.
Основы разработки приложений баз данных под WEB с использованием PHP и
Microsoft .NET (ASP.NET). Инсталляция PHP и настройка IIS. Основные функции
PHP и VB.NET. Обеспечение доступа из PHP (ASP.NET) приложений к БД. Выгрузка данных из БД на динамические WEB-страницы. Передача данных с WEBстраниц на сервер БД.
Раздел 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ
Тема 2.1. Введение в инструментальные средства СУБД MS SQL Server и язык
Transact SQL.
Работа с MS SQL Enterprise Manager. Создание новых объектов БД с помощью MS
SQL Enterprise Manager. Управление настройками и пользователями. OLAP сервисы MS
SQL Enterprise Manager (Reporting Services). Введение в TSQL. Пакетная (массовая) загрузка данных.
Тема 2.2. Введение в инструментальные средства СУБД Oracle и язык PL SQL.
Работа с Oracle Enterprise Manager. Создание новых объектов БД с помощью Orcale
Enterprise Manager. Управление настройками и пользователями. Введение в PL/SQL. Использование курсов. Циклы и управляющие конструкции в PL SQL.
Тема 2.3. Введение в инструментальные средства СУБД MySQL Server.
Работа с EMS SQL Manager for MySQL. Визуальное проектирование БД MySQL в
EMS. Экспорт и импорт данных. Создание новых объектов БД с помощью EMS (таблицы,
триггеры, процедуры и т.д.).
Тема 2.4. Введение в инструментальные средства СУБД IBM DB2
Работа с IBM Data Studio. Инсталляция DB2. Основы работы с продуктами IBM: Rational Data Architect, Data Studio Developer, Data Studio pureQuery Runtime и Data Studio
Administrator. Интегрированное управление данными DB2.
7
Основная литература
1. Акопов А.С. Учебно-методическое пособие по курсу «Базы данных» по теме
Разработка web-приложений на стороне сервера. Утверждено Учебнометодическим советом факультета «Бизнес-информатика» ГУ-ВШЭ в качестве учебного пособия для студентов 20.04.2010.
2. Джефри Д. Ульман, Дженнифер Уид «Введение в системы баз данных», изд.
Лори, 2006 г.
3. Диго С.М. Базы данных: проектирование и использование. Учебник. Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебника. Учебник. М.: ФиС, 2005 г.
4. Линн Бейли, Майкл Моррисон. Изучаем PHP и MySQL. Издательство: Эксмо, 2010 г.
5. Мартин Грабер. Введение в SQL. Лори, 2008 г.
Дополнительная литература:
1. Дьюсен Р. SQL Server 2008 для начинающихся разработчиков: Пер с англ.СПб.:БХВ-Петербург, 2009.- 704с.
2. Кузнецов С.Д. Объектно-реляционные базы данных: прошедший этап или
недооцененные возможности? Труды Института системного программирования, т. 13, часть 2, М., ИСП РАН, 2007, стр. 115-140.
3. Браст Э., Форте С. Разработка приложений на основе Microsoft SQL Server
2005. Мастер-класс: Пер с англ. – М.: Русская редакция, 2007. – 880 с.
8
4. Маклаков С. В. Создание информационных систем с ALLFusion Modeling
Suite. М.:ДИАЛОГ-МИФИ, 2005 – 432 с.
5. «Репликация Microsoft SQL Server 2005/2008»-М.: Эком Паблишерз, 2009,
288 страниц
6. Microsoft SQL Server. Полезные алгоритмы от SQL.RU (+CD) 1-е издание,
Издательский дом Питер, 2007 год, 272 стр.
7. http://www.sql.ru
8. http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/bb418431(v=SQL.10).aspx
9. http://www.intuit.ru/catalog/database/
10. http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/sql/2005/default.mspx
11. http://www.microsoft.com/sql
12. http://www.erpforum.ru
13. http://www.erwin.ru
14. http://www.sql-ex.ru
15. http://www.sqlbooks.ru
16. http://www.sql-tutorial.ru
V. Тематика заданий по различным формам текущего контроля
Примерная тематика курсовых работ
Проектирование баз данных для конкретных предметных областей
1. Проектирование БД работы склада производственного предприятия.
2. Проектирование БД работы склада предприятия розничной торговли.
3. Проектирование БД работы склада оптовой торговли.
4. Проектирование БД интернет-магазина.
5. Проектирование БД интернет-аукциона.
6. Проектирование БД службы онлайн-объявлений.
7. Проектирование БД сайта поиска работы.
8. Проектирование БД социальной сети.
9. Проектирование БД новостной интернет-службы.
10. Проектирование БД регистрации обращений граждан в государственные
органы.
11. Проектирование БД для учета контингента студентов ВУЗа
12. Проектирование БД для управления работой компьютерного класса
13. Проектирование БД для начисления заработной платы
14. Проектирование БД для контроля успеваемости студентов.
15. Проектирование БД детского сада.
16. Проектирование БД спортивной школы.
17. Проектирование БД фитнес-центра.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
9
Проектирование БД центра детского творчества
Проектирование БД для расчета заработной платы.
Проектирование БД для учета домашних финансов.
Проектирование БД для домашней библиотеки.
Проектирование БД для районной библиотеки.
Проектирование БД для домашней видеотеки.
Проектирование БД для пункта проката видеофильмов.
Проектирование БД кинотеатра.
Проектирование БД риэлтерского агентства.
Проектирование БД для учета услуг, оказываемых юридической консультационной фирмой.
Проектирование БД автосервиса.
Проектирование БД автозаправочной станции.
Проектирование БД центра по продаже автомобилей.
Проектирование БД службы такси.
Проектирование БД для учета кадров коммерческого предприятия.
Проектирование БД для ведения документооборота предприятия.
Проектирование БД для ведения бухгалтерского учета в малом бизнесе.
Проектирование БД службы знакомств.
Проектирование базы данных туристического агентства.
Проектирование базы данных туристического клуба
Проектирование БД поликлиники.
Проектирование базы данных аптеки.
Проектирование базы данных гостиницы.
Проектирование базы данных издательства.
Проектирование базы данных для учета расчетов с клиентами в банке.
Проектирование базы данных для учета выдачи и погашения кредитов.
Проектирование базы данных ведения операций по пластиковым карточкам.
Проектирование базы данных строительной фирмы.
Проектирование базы данных учета телефонных звонков.
Проектирование базы данных торговой организации.
Проектирование базы данных учета транспортных средств в ГИБДД.
Проектирование базы данных пункта по ремонту бытовой техники.
Проектирование БД для пункта проката автомобилей.
VI. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Примерные вопросы на экзамене
Раздел 1. МЕТОДОЛОГИЯ МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
1. Дайте определение реляционной База Данных? Роль системы управления базами данными (СУБД) в организации.
10
2. Архитектура современных СУБД. В чем суть логического и инфологического
моделирования?
3. Этапы проектирования СУБД. Каковы принципы построения ER-модели?
4. Нормализация БД. В чем особенности первой, второй и третей нормальной
формы?
5. Какие задачи по проектированию БД могут решаться с помощью инструментальных средств ErWin/BpWin.
6. Каково назначение языков DDL и DML. Как создать таблицу БД используя
DDL.
7. Какие существуют операторы языка SQL для чтения и записи данных?
8. Какие существуют операторы языка SQL для обновления (редактирования) и
удаления данных?
9. Какие существуют операторы языка SQL предоставления прав доступа к отдельным объектам БД различным пользователям?
10. В чем отличия архитектуры клиент-сервер от архитектуры файл-сервер? Каковы особенности работы БД в многопользовательском режиме?
11. Роль интерфейсов ODBC и ADO в проектах разработки приложений баз данных
под Windows?
12. Какие основные функции языка программирования PHP используются для организации доступа к объектам СУБД MySQL Server в WEB-приложениях.
13. Как осуществить доступ к БД из приложений под Windows, используя VBA и
ADO.
14. Опишите основные этапы проектирования приложений БД под WEB. Как осуществить передачу данных с WEB-страницы серверу БД?
15. Перечислите функции администратора БД. Как осуществить физический перенос объектов БД c данными между различными серверам (например, в MS SQL
Server).
Раздел 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ
1. Перечислите основные инструментальные средства инструментальные средства
СУБД MS SQL Server?
2. Каково предназначение инструментального средства инструментального средства служб Reporting Services?
3. Каково назначение оператора BULK INSERT в Transact SQL?
4. Каково назначение функций – указателей в Transact SQL?
5. Перечислите основные инструментальные средства инструментальные средства
СУБД Oracle?
6. Какие функции управления данными могут быть реализованы с помощью
Oracle enterprise manager?
7. Из каких ключевых блоков состоит программа PL/SQL?
8. Как осуществить запрос нескольких строк из базы данных, используя курсоры
PL/SQL?
9. Какие задачи, связанные с проектирование СУБД MySQL Server могут быть
выполнены с помощью программы EMS SQL Manager for MySQL?
10. Какие задачи, связанные с управлением данными в СУБД IMB DB2 могут быть
выполнены с помощью IBM Data Studio?
11
Авторы программы:
_____________________________ (А.С. Акопов)