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

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 ФАЗЕ РАЗВОЈА ИНФОРМАЦИОНОГ СИСТЕМА Развој информационог система има следеће фазе: Анализа задатка (проучавање проблема и дефинисање захтева) Пројектовање базе података Креирање базе података Пројектовање апликације Креирање апликације Тестирање рада апликације Развој саме базе Развој апликације за рад с базом података Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

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

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

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

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

Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду БАЗЕ ПОДАТАКА База Тест (анкета) Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

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 Учесник теста R.br. Postavka 1. Postavka prvog pitanja 2. Postavka drugog pitanja . 10. Postavka desetog pitanja Br. indeksa Ime Br. indeksa 1. Ime i prezime 1. Br. Indeksa 2. Ime i prezime 2. . Br. Indeksa 100. Ime i prezime 100. Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

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

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

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

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 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

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

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

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

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

Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ Централизована, вишекорисничка архитектура Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ Дистрибуирана, једнокорисничка архитектура Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду ИНФОРМАЦИОНИ СИСТЕМИ Дистрибуирана, вишекорисничка архитектура са фајл-сервером Висока школа електротехнике и рачунарства у Београду

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

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