Инструментальная среда ERWin, ее назначение и состав решаемых задач.

ОТВЕТ:

На использовании ER-модели основано большинство современных подходов проектирования БД. ERWin позволяет проводить процессы прямого и обратного проектирования БД, то есть по модели данных можно сгенерировать схему БД или автоматически создать модель данных на основе информации системного каталога. ERWin интегрируется с популярными средствами клиентской части – VB, Delphi, Power Builder, что позволяет автоматически генерировать код приложения, который полностью готов к компиляции и выполнению. ERWin имеет два уровня представления модели – логический и физический. Логический - абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире. На логическом уровне не рассматривается использование конкретной СУБД, имена объектов и типы данных и не определяются индексы для таблиц. Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами. Сущность – реальный или воображаемый объект, информация о котором представляет интерес. Диаграмма сущности представлена в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – имя типа, а не конкретного объекта – экземпляра этого типа. Каждый экземпляр сущности должен быть отличным от любого другого экземпляра той же сущности. Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточнения, идентификации, классификации, числовой характеристики или выражения состояния сущности. Имена атрибутов заносятся в прямоугольник. Изображается сущность под именем сущности малыми буквами. Уникальным идентификатором сущности является атрибут, комбинация атрибутов, комбинация связей или комбинация связи и атрибутов, уникально отличающая любой экземпляр сущности от других экземпляров сущности того же типа (первичные ключи). Первичный ключ заносится над чертой. При связывании сущности ПК родительской сущности транспортируется в дочернюю сущность либо в ключевые поля, либо в не ключевые атрибуты (под чертой). Связь – графически устанавливаемая ассоциация, устанавливаемая между 2 сущностями. В любой связи выделяется 2 конца, на каждом из которых указывается имя конца связи, степень конца связи (сколько экземпляров данной сущности связывается), обязательность связи (т.е. любой ли экземпляр данной сущности должен участвовать в связи). Обязательный конец связи изображается сплошной линией (идентифицируемая связь), а не обязательный – прерывистой (не идентифицируемая связь). Физическая модель данных зависит от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Если в логической модели не имеет значения, какой конкретно тип данных имеет атрибут, то в физической модели важно описать всю информацию о конкретных физических объектах. Разделение модели данных на логические и физические позволяет решить проблемы документирования модели и масштабирования. Для обеспечения компактности и непротиворечивости хранения данных введена нормализация данных. 1NF – таблица должна быть двумерной и не содержать ячеек, включающих несколько значений. 2NF – данные во всех неключевых таблицах должны полностью зависеть от первичного ключа. 3NF – все первичные столбцы таблицы должны зависеть от первичного ключа. Процесс построения информационной модели состоит из следующих этапов: 1. Создание логической модели данных: определение сущностей, зависимостей между сущностями (связей), задание первичных и альтернативных ключей, определение неключевых атрибутов сущностей. ; 2. Переход к физическому описанию модели: а) назначение соответствий имя сущности – имя таблицы, атрибут сущности – атрибут таблицы; б) задание триггеров, хранимых процедур и ограничений; 3. Генерация БД.

32.Унифицированный язык моделирования UML, его назначение, состав решаемых задач с его помощью.

ОТВЕТ:

Разработчики UML ставили перед собой следующие задачи: 1. Моделирование систем (не только программных), использующее концепцию объектно-ориентированного программирования. 2. Связывание модели с концептуальными функциональными особенностями реализации систем. 3. Реализация возможности масштабирования, т.е. увеличения количества пользователей и объема обрабатываемой информации при пропорциональном увеличении используемых ресурсов. 4. Создание языка моделирования, понятного и человеку, и машине. Язык UML включает следующие этапы: 1) представление или виды – визуальное представление различных аспектов моделируемой системы с помощью комбинации символов, определяемых в нотации. Представление не является единым графом, это абстракция, описанная с помощью некоторого числа диаграмм. Полное описание системы строится на основе нескольких представлений, каждое из которых отражает специфические свойства системы. 2) диаграммы – графы, состоящие из определенных в нотации символов, описывающие содержание представления. Нотация UML включает 9 типов диаграмм, предназначенных для различных целей моделирования и связанных с динамическим или статическим представлением системы. Комбинированием диаграмм разных типов можно получить полное описание конкретного представления системы. 3) элементы модели – основные концепции, используемые в диаграммах, и их семантика. Элементами модели являются: а) классы; б) объекты; в) сообщение; г) событие; д) такие связи между классами как ассоциация, зависимость и наследование. Ассоциация – отношение классов, обозначающее наличие связи между соответствующими экземплярами классов. Наследование/обобщение/специализация – соединяет элемент с другим элементом, представляющим специализацию одного элемента (обобщенного). Зависимость – показывает существование определенной зависимости одного элемента от другого. Агрегация – специальная форма ассоциации, подразумевающая соединение внутри одного элемента других элементов. Композиция – специальная форма агрегации, представляющая собой такую агрегацию, когда данный элемент владеет элементами, из которых он состоит. Детализация – связь между 2-мя отношениями одной сущности, принадлежащие к разным уровням абстракции. 1 элемент модели может использоваться в диаграммах разных типов и при этом иметь одну и ту же семантику. 4) нотация – система обозначений, применяется для визуализации элементов модели. 5) общие механизмы – способы представления дополнительной информации, комментариев и описаний семантики элементов модели. 6) руководящие принципы – идеология использования UML в сфере бизнеса. Виды диаграмм языка UML: 1. Диаграмма использования – описывает функциональные возможности системы и применяется при общении разработчиков с пользователями и заказчиками системы. На диаграмме использования изображаются внешние субъекты и их связь с аспектами использования системы. Диаграмма использования лишь внешнее представление поведения системы с точки зрения пользователя и не имеет отношения к описанию реализации функциональных возможностей внутри системы. Обозначение диаграммы использования: а) субъект - представляет собой внешнюю сущность, взаимодействующую с системой. Субъектом может быть человек или другая система. б) аспект использования – представляет собой специфическое средство, представляемое системой. в) ассоциация – взаимодействие субъектов и аспектов использования. Ассоциация может быть односторонняя или двухсторонняя. г) специализация/обобщение. Некоторые аспекты использования могут являться специализацией других аспектов использования. 2. Диаграмма классов – представляет статическую структуру системы в терминах классах объектно-ориентированного программирования. Классы реализуют типы объектов, которыми манипулирует система. Классы могут быть связаны между собой с помощью разных отношений: ассоциативные связи, зависимость, специализация и агрегация. Классы изображаются в виде прямоугольников, разделенных на три класса: в верхнем – имя класса, в среднем – список полей класса, в нижнем – список методов класса. 3. Диаграмма объектов – представляет собой вариант диаграммы классов и для нее используется та же система обозначений. 4. Диаграмма состояний – применяется для описания состояний объектов и переходов объектов из одних состояний в другие при возникновении определенных событий: а) обозначение состояния может включать описание переменных состояния системы и действий, выполняемых при определенных событиях, которые происходят, когда система находится в данном состоянии; б) переход из одного состояния в другое; в) начальное состояние – система начинает свою работу; г) конечное состояние – система заканчивает свою работу; д) запомненные состояния. Некоторые внутренние состояния системы можно запомнить для того, чтобы система, покинув это состояние, могла вернуться в него некоторое время спустя (применяется, например, для обработки ошибок). 5. Диаграмма последовательности иллюстрирует динамику взаимодействия объектов. Основным назначением этой диаграммы является представление последовательности событий, которыми обмениваются объекты. С помощью данной диаграммы можно узнать, что произойдет с системой в определенный момент при выполнении приложения. Диаграмма последовательности состоит из набора объектов, каждый из которых имеет вертикальную линию, представляющую ход времени диаграммного объекта, причем время откладывается сверху вниз. 6. Диаграмма взаимодействия используется для описания процесса взаимодействия объектов. 7. Диаграмма активности – описывает специфические операции, выполненные системой. Она иллюстрирует процесс изменения активности в различных состояниях системы. С помощью этой диаграммы можно показать выбор различных альтернатив, выполнение условий и параллельно выполнение определенных действий, а также провести описание сообщения, посылаемого или получаемого в результате определенного действия. 8. Диаграмма компонентов показывает физическую структуру приложений в терминах программных компонентов. Компонентами могут быть модули исходного кода, двоичные файлы, или используемые модули. 9. Диаграмма распределения изображает физическую архитектуру программного и аппаратного обеспечения системы. На этой диаграмме изображаются реальные компоненты и устройства (узлы) и связи между ними, которые могут быть разных типов. Внутри узлов располагаются модули и объекты, относящиеся к компонентам данного узла. Диаграмма распределения относится к представлению распределения системы и отображает физическую архитектуру системы. Элемент модели имеет определенную семантику, формальное описание или точное значение, которое задается однозначно. Каждый элемент модели имеет соответствующий элемент представления – графическое изображение или символ.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ И КОРПОРАТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

33.Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection,OSI).Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Реализация межсетевого взаимодействия средствами ТСР/IP

ОТВЕТ:

Протокол передачи данных–совокуп правил и соглашений, определяющих параметры, форматы и процедуры обмена Д м/у физическими и логич устройствами;т.е., пр-л – это стандарт, содержащий описание правил приема и передачи между несколькими компами команд, файлов, текста, графики и иных Д. Открытой – наз любая сист (комп, вычисл сеть, ОС и т.д.), котор построена в соответствии с открытыми спецификациями, соответствует стандартам и принята в результате публичного обсуждения всеми заинтересован сторонами. Под специф-ей, в дан случае, понимают формализованное описание аппарат-х и програм компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонент, условий эксплуатации, ограничений и особых харак-тик. Модель OSI стандартизирует взаимодей-е откр систем.*Модель OSI определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какие функц должен выполнять каж ур-нь.1 уровень – физический – зависит от среды передачи Д. Задача физ передачи Д по линиям связи включает: кодирование и модуляцию Д; взаимную синхронизацию передатчика одного компа с приемником другого.2 уровень – канальный – На этом уровне происходит формирование кадров, управление доступом к среде, осуществляется обнаружение и исправление ошибок. Здесь работают протоколы, такие как: Ethernet, Fast Et, Gigabit Et, Token Ring, FDDI, Х.25 и др… Канальный уровень передачи данных делится на два подуровня: 1 – уровень логической передачи данных - LLC; 2 – уровень управления доступа к среде - MAC. 3 уровень – сетевой – здесь работают сетевые проток и проток марш-ции. Этот ур отвечает за адресацию и маршрутизац.4 уровень – транспорт – обеспеч взаимодей-е удалённых процессов, на этом ур происходит обнаруж и исправ ошибок, контроль доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов. Пример трансп протокола – п-л TCP в стеке TCP/ IP и SPX в стеке протоколов IPX/SPX.5 уровень – сеансовый – эта поддержка диалога между удалёнными процессами, дан ур координирует приём, передачу и поддержку одного сеанса связи. Функции дан ур вып-т пр-л TCP в стеке пр-лов TCP/ IP.6 уровень – представительный – на этом ур происходит инторпритация передаваемых Д. Дан ур обеспеч форму представления передаваемых по сети Д. На этом ур происходит преобразование Д, используемых для передачи в экранный формат или в формат для печатающих устройств. Здесь может выполняться шифрование и дешифр данных.7 уровень – прикладной – этот ур обеспеч пользовательское управление Д, предоставляет польз-лю переработанную инф. На прикладном и представительном уровне - уровне служб - работают такие прот-лы как: SMTP и POP3, FTP; SNMP, Telnet и др..Х.400 – протокол электронной почты. Х.500 – протокол справочной службы. FTP – протокол передачи файлов. Из- за своей сложности протоколы OSI требуют больших затрат вычислит мощности централ процессора, - они подходят только для мощных машин, а не для простых ПК.Стек IPX / SPX хорошо работает в локальных сетях. Стек NetBIOS / SMB предназначен для сети, насчитывающей не более 200 рабочих станций.Стек TCP/IP изначально был предназнач для работы в глобал сетях, но со временем его стали использовать и в локал сетях. На сегодняшний день стек TCP/IP представляет собой один из самых распространенных стеков транспорт пр-лов вычисл сетей. Стек TCP/IP имеет 5 уровней (объединены в один: прикладной и представительный уровни; сеансовый и транспортный). На нижних уровнях (физическом и канальном) работают стандартизированные протоколы: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, ATM и др. На сетевом уровне работают протоколы: адресации - IP и маршрутизации RIP, OSPF. Сетевой уровень (Network layer) - уровень межсетевого взаимодействия– (третий уровень модели OSI), служит для образования единой транспортной подсистемы, объединяющей несколько сетей. При этом сети могут использовать совершенно различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связи. Основные функции пр IP. – протокол межсетевого взаимод-я. Он обеспеч передачу дейтаграмм от отправителя к получат ч/з объединенную систему комп-ых сетей, т.е. передает пакеты м/у сетями. Пр IP относится к прот-ам без установления соединения, поэтому он не дает никаких гарантий надежной доставки сообщ. IP- пакет состоит из заголовка и поля Д. Заголов обычно имеет длину 20 байт и содержит инфо о сетевых адресах отправителя и получ, о параметрах фрагментации, о времени жизни пакета, о контрольной сумме и др. В поле Д находится сообщение более высок уровня – уровня TCP. Програм модули пр-ла IP устанавливаются на всех конечных станциях и маршрутизаторах сети. Для продвижения пакетов по сети они используют таблицы маршрутиз. Пр IP позволяет выполнять фрагментацию пакетов поступающих на входные порты маршрутизатора. В функции уровня IP входит разбиение слишком длинного для конкретного типа составляющей сети сообщения на более короткие пакеты с созданием соответствующих полей, нужных для последующей сборки фрагментов в исходное сообщение. Функции протокола TCP. Протокол TCP выполняет функ транспортного и сеансового ур модели OSI. TCP– это пр надежной доставки сообщ-й. Надежность передачи Д пр-ом TCP достигается за счет того, что он основан на установлении логических соединений м/у взаимодействующими процессами, при этом используется спец многошаговая процедура подтверждения связи. Протокол IP используется протоколом TCP в качестве транспортного средства, сегменты протокола TCP помещаются в оболочку IP – пакетов. Соединение в TCP позволяет вести передачу Д одновремен в обе стороны, то есть полнодуплексную передачу.