Июл 17

Экзаменационный билет с вопросами и пример ответа на него

Периодически люди, желающие поступать в магистратуру, спрашивают насколько полно нужно отвечать на вопросы. Предлагаю посмотреть возможный вариант ответа на два вопроса вынесенных в экзаменационный билет. Естественно, что объем ответа на вопрос может варьироваться в зависимости от разных факторов, но, это уже детали. Ориентируюсь на среднее. Если будут вопросы — задавайте мне их по электронной почте.

Вопрос 1. Понятие модели данных. База данных как информационная модель области. Три основных уровня представления информации.

Модели данных — это абстрактное, логическое описание объектов, операторов и иных элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует программист. Объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных.
Модель данных является средством реализации некой интерпретации данных в соответствии с определенными требованиями, поэтому интерпретация данных является определённой совокупность предполагаемой информации о характере данных. Предположения получают в результате анализа, что, с одной стороны позволяет заявить, что модель данных имеет возможность определять правила, в соответствии с которыми структурируются данные, однако с другой необходимо определить операции над данными.
Одним из главных факторов создания информационной системы с целью автоматизации информационных процессов организации считается всестороннее изучение объектов автоматизации, их свойств, взаимоотношений между этими объектами и представление полученной информации в виде информационной модели данных.
Информационная модель данных предназначена для представления семантики предметной области в терминах субъективных средств описания — сущностей, атрибутов, идентификаторов сущностей, подтипов, супертипов и т.д.
Информационная модель предметной области базы данных содержит е базовые конструкции:
 диаграммы «сущность-связь» (Entity – Relationship Diagrams);
 определения сущностей;
 уникальные идентификаторы сущностей;
 определения атрибутов сущностей;
 отношения между сущностями;
 супертипы и подтипы.
Описание данных можно выполнять на уровнях:
 абстракции реального мира;
 представления некоторого пользователя;
 представления БД на физических носителях.
Существуют три уровня представления данных:
1. концептуальный уровень с концептуальной схемой;
2. внешний уровень с внешними схемами, соответствующими различным группам пользователей;
3. внутренний уровень с внутренней (физической) схемой.
Только физическая база существует материально, остальные уровни описываются абстрактно.
База данных – информационная модель, совокупность данных, организованных по определённым правилам, она отражает состояние объектов и их отношений в некоторой предметной области.
Предметная область базы данных – часть реальной системы, представляющая интерес для данного исследования, в конкретном случае – множество всех объектов, свойства и связи которых и рассматриваются в базе.
Информационная модель – модель сбора, хранения, обработки и
использования взаимосвязанных данных для наиболее оптимального управления информационными потоками и решения поставленных задач в данной предметной области, совокупность информационных объектов предметной области и отношений между ними. Каждый объект обладает определенным набором свойств, которые запоминаются в информационной модели. Свойства объекта называют атрибутами, совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств – классом объектов.
1. Концептуальная модель — представляет информацию подобно той форме данных, в которой они существуют в реальном мире. Концептуальная модель описывается концептуальной схемой, включающей в себя описание каждого объекта модели. Концептуальная схема описывает не только информационное содержание данных. Концептуальный уровень – промежуточный уровень между внешним и внутренним уровнями. Логическая структура базы. Уровень обобщает то, какие данные, их связи, атрибуты, ограничения, смысловая информация хранятся в базе.
2. Внешняя модель — является информационным содержанием БД в том виде, в каком его представляет конкретный пользователь. Внешняя модель БД определяется внешней схемой, которая состоит из описания всех типов внешних записей. Внешний уровень – пользовательский уровень, отвечает за индивидуальное представление базы с точки зрения разных пользователей. Для каждого пользователя может поддерживаться свой собственный язык, разным пользователям может быть интересна некоторая отдельная часть БД.
3. На внутреннем уровне — БД можно представить как совокупность наборов данных. Набор данных состоит из логических записей (внутренние записи). Внутренняя запись состоит из двух частей: служебной части и информационной. Поля служебной части идентифицируют экземпляры внутренней записи и определяют их отношения с другими внутренними записями. Доступ к служебной части имеет только СУБД. Поля информационной части экземпляров внутренней записи содержат значения атрибутов. Внутренний уровень – нижний уровень, отвечает за хранение информации на физических устройствах (компьютере). Адресное пространство, в котором описывает структуру и организацию отдельных файлов, используемых для хранения данных на запоминающих устройствах. Осуществляется взаимодействие СУБД с методами доступа операционной системы. На уровне хранится информация о распределении дискового пространства, размещении и сохранении записей, методах шифрования записей.
Внутренняя модель описывается внутренней схемой. Внутренняя схема определяет различные типы хранимых записей, существующие индексы.
Основа, на которой строится любая база данных, представляет совокупность структурированных данных предметной области и взаимосвязи между ними. Компоненты модели: структура данных, допустимые операции над ними, ограничение целостности.
Типы моделей данных:
1) Иерархическая – элементы расположены в порядке подчинения от общего к частному, образуют перевернутое по структуре дерево (граф).
2) Сетевая – каждый элемент может быть связан с любым другим элементом и может быть членом более чем одного группового отношения.
3) Реляционная – основана на математическом понятии отношение, данные представляются в виде взаимосвязанных таблиц.

Вопрос 2. Аппаратное обеспечение и принципы функционирования корпоративных сетей.

Корпоративная сеть – телекоммуникационная сеть, объединяющая в единое информационное пространство все структурные подразделения и офисы компании. Корпоративная сеть – это сложная система, включающая в себя, как правило, тысячи разных компонентов: компьютеры разных типов (от настольных офисных компьютеров до мощных серверов уровня предприятия и супер ЭВМ), системное и прикладное программное обеспечение, сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, кабельную систему.

Многослойное представление корпоративной сети.

Корпоративную сеть можно рассматривать как пирамиду, состоящую из нескольких взаимодействующих уровней.
• Основа сети – компьютеры, как центры хранения и обработки информации.
• Транспортная подсистема – обеспечивает надежную передачу информационных пакетов между компьютерами.
• Слой сетевых операционных систем – организует работу приложений в компьютерах, предоставляет через транспортную систему ресурсы компьютеров, на которых установлены сетевые операционные системы, в общее пользование.
• СУБД – подсистема хранения в упорядоченном виде основной корпоративной информации с поддержкой базовых операций поиска информации.
• Системные сервисы – используют СУБД, как инструмент для поиска нужной информации, предоставляя конечным пользователям информацию в удобной для принятия решения форме, а также выполняют общие для предприятий всех типов процедуры обработки информации.
• Слой прикладных приложений верхнего уровня – специальные программные системы, выполняющие задачи специфические для данного предприятия или предприятий данного типа.
Корпоративную сеть современного предприятия можно рассматривать, как объединение локальных сетей, каждая из которых спроектирована и функционирует с соблюдением общих организационных принципов формирования корпоративной сети предприятия. Локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются редко и используются только в некоторых специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны. Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и другие средства связи. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.
Для объединения корпоративных сетей филиалов и центрального офиса предприятия, как правило, используются глобальные сети передачи данных. Для передачи данных внутри корпоративной сети могут использоваться виртуальные каналы сетей пакетной коммутации. Основные достоинства такого подхода – универсальность, гибкость, безопасность.
Оборудование сетей передачи данных можно условно разделить на два больших класса:
1. Периферийное – используется для подключения к сети оконечных узлов.
2. Магистральное – опорное, реализующее основные функции сети (коммутацию каналов, маршрутизацию и т.д.).
Четкой границы между этими типами нет – одни и те же устройства могут использоваться в разном качестве или совмещать те и другие функции. К магистральному оборудованию обычно предъявляются повышенные требования в части надежности, производительности, количества портов и дальнейшей расширяемости. Периферийное оборудование является необходимым компонентом всякой корпоративной сети. Функции магистральных узлов может брать на себя глобальная сеть передачи данных, к которой подключаются ресурсы. Как правило, магистральные узлы в составе корпоративной сети появляются только в тех случаях, когда используются арендованные каналы связи или создаются собственные узлы доступа.
Периферийное оборудование корпоративных сетей с точки зрения выполняемых функций можно разделить на два класса:
1. Маршрутизаторы (routers) – служат для объединения однородных LAN (как правило, IP или IPX) через глобальные сети передачи данных. В сетях, использующих IP или IPX в качестве основного протокола (в том числе сети Интернет, использующий базовый протокол TCP/IP) маршрутизаторы используются и как магистральное оборудование, обеспечивающие стыковку различных каналов и протоколов связи. Маршрутизаторы могут быть выполнены в виде отдельных аппаратных устройств или реализованы программными средствами на базе компьютеров и специальных коммуникационных адаптеров.
2. Шлюзы (gateways) – реализуют взаимодействие приложений, работающих в разных типах сетей. В корпоративных сетях используются в основном шлюзы OSI, обеспечивающие взаимодействие локальных сетей с ресурсами X.25 и шлюзы SNA, обеспечивающие подключение к сетям IBM. Полнофункциональный шлюз всегда представляет собой программно-аппаратный комплекс, поскольку должен обеспечивать необходимые для приложений программные интерфейсы.

*  * *

Поделитесь статьей со своими друзьями
Общайтесь со мной:
comments: Closed

Comments are closed.