Применение нереляционных баз данных при построении

Конференция
"Эффективное управление вузом. Опыт
использования автоматизированных систем
управления»
Секция №1 "Управленческая деятельность"
Тема доклада:
"Применение нереляционных баз данных
при построении единого
информационного пространства (ЕИП)
ВУЗа"
Авторы:
Берников Дмитрий Владимирович, +79219628806,
bernikov.dv@gmail.com
Сергеев Константин Вадимович, +79857616640
ksergeyeff@gmail.com
Примерная структура
информационной системы
Координация работы пользователей
IV
III
II
I
Интерфейс
пользователя
Программы
Файлы
Интерфейс
пользователя
Программы
Программы
Базы
даннных
…....
Интерфейс
пользователя
…....
Программы
Внешние
данные
“Лоскутная” автоматизация
Учебный процесс
Расписание
…....
Успеваемость
Научно-исследовательский сектор
НИОКР
….... Библиотека
Административно-хозяйственная деятельность
….... Зарплата
КАДРЫ
Единое информационное
пространство
Описание данных (метаинформация)
Навигация данных
Доступ к данным
Концептуальная схема
фрагмента БД
ER-диаграмма (структура данных)
Студенты
Группы
Код
Название
1:m
Код
ФИО
Предметы
m:n
Код
Наименование
Реализация БД – реляционный подход
Индекс
Группы (Г)
Г1
Г2
Г3
Группа 1
Группа 2
Группа 3
Индекс
Индекс
Индекс
Студенты (С)
С001
С002
С003
С004
Г1
Г1
Г2
Г3
Иванов И.И.
Сидоров С.С.
Петров А.В.
Васильева М.П.
С001
С001
С002
С002
С003
С003
С003
С004
П01
П03
П02
П03
П01
П02
П03
П02
Предметы (П)
П01 Информатика
П02 Философия
П03 Физика
Доска или бумага – естественный способ
представления информации в виде графа
Реализация БД – сетевой подход
Группа
name: Группа 1
Студент
name: Иванов.И.И.
Предмет
name: Информатика
Студент
name: Сидоров С.С.
Группа
name: Группа 2
Предмет
Студент
name: Философия
name: Петров А.А.
Группа
name: Группа 3
Студент
name: Васильева М.П.
Предмет
name: Физика
Сравнение производительности
РБД и граф-БД
Query Response Time = f(graph density, graph size, query degree)
• Graph density - среднее число связей узла
• Graph size - число узлов
• Query degree - число сегментов “узел i” - “связь i-j” - “узел j”
RDBMS:
 Экспоненциальное падение производительности при увеличении
каждого фактора
Сетевая БД Neo4j:
 Производительность не изменяется с ростом числа узлов
 Производительность уменьшается линейно с ростом плотности или
длины запроса
Преобразование информации
Фамилия: Сидоров
Имя: Самуил
Отчество: Магомедович
Пол:М
Год рождения 1995
Жена: Сидорова А.И.
Дети: Мария, Петр
Школа:1543
Институт: МГИМО
Специальность: журналист
Резус-фактор: отрицательный
Группа крови III(B)
Место работы: котельная № 1
Должность: уборщица
Фамилия: Сидоров
Имя: Самуил
Отчество: Магомедович
Пол:М
Год рождения 1995
Жена: Сидорова А.И.
Дети: Мария, Петр
Школа:1543
Институт: МГИМО
Специальность: журналист
Резус-фактор: отрицательный
Группа крови III(B)
Место работы: котельная № 1
Должность: уборщица
Пример: фрагмент социальной
сети
Мед.инф.
Факультет
Студентка
Свидетельство
О браке
вуз
Студент
Факультет
Мед.инф.
Работа
Пример: данные HR-системы
Оргструктура
Штатное расписание
Штатные единицы
Подчиненность
Сотрудник
Замещение
Занятие должности
Пример: бухгалтерские проводки
S:700
Дебет
Дебет
Дебет
Дебет
100
12/11/15
300
12/11/15
150
12/11/15
1250
20/11/15
S:2000
200
12/11/15
Кред
50
12/11/15
Кред
250
20/11/15
Кред
счет
Пример: электронная таблица
X
Товар
1
Унитаз
Ед.изм
шт.
2
50
Цемент
кг
3
Обои
рул.
4
Клей
100
Сумма
x
40000
x
5000
x
10000
x
2000
5
2000
л.
Z
Цена за
ед.
20000
2
5
Количество
Y
10
200
Итого:
2000
S
Пример: технологический процесс
собы
тие
объект(ы)
собы
тие
объект(ы)
Преобразование
?
собы
тие
собы
тие
объект(ы)
Преобразование
Преобразование
объект(ы)
Преобразование
Комплексирование NoSQL
Сетевая БД
PERSON
СНИЛС: “71233-13213-1231”
ФИО: “Иванов И.И.”
ДатаРождения: “1993-15-03”
Паспорт: “45094872”
...
Reference: “92476274529476632”
Документарная БД
{
_id: “92476274529476632” ,
“Основные_Данные”:
{
“СНИЛС”: “71233-13213-1231”,
“ФИО”:“Иванов И.И.” ,
“ДатаРождения”: “1993-15-03”,
“Паспорт”: “45094872”
….
}
“Образование”
{
“тип”: “высшее”,
“ВУЗ”:”Урюпинский Государственный Университет”,
“Специальность”:”преподаватель философии”
…
}
“Семья
{
“Дети” : [“Василий”, “Мария”, “Петр”],
“Жена”: “Иванова М.И.”
…
}
…......
}
Реализация сетевой БД - Neo4j
Метка
R
:
7
8
9
R
:
7
9
0
labe
l-1
in
in
labe
l-2
out
R
:
7
9
2
in
labe
l-3
in
in
labe
l-1
in
R
:
7
9
3
Узел
Метка
R
:
7
9
1
pr1: vr1
pr2: vr2
pr3: vr3
…
prN[]; [v1, v2, vm]
Index:lab
el-1
p1:v1:635
p1:v1:636
Node; id = 635
p1: v1
p2: v2
p3: v3
…
pN[]; [v1, v2, vm]
Relation: id = 793
Метка
Node; id = 636
out
p1: v1
p2: v2
p3: value3
…
pN[]; [v1, v2, vm]
R
:
7
9
4
Index:p3
p1:v1:635
p1:v1:636
Узел
Node; id = 637
p1: v1
p2: v2
p3: v3
…
pN[]; [v1, v2, vm]
out
Index:
Rel
Выводы