Организационный аспект разработки и сопровождения базы данных

Создание информационной системы является сложным процессом, в котором принимает участие целый коллектив разработчиков. Создание информационной системы и лежащей в ее основе базы данных разбивается на стадии проектирования, программной реализации и эксплуатации (рис. 7.7). В процессе эксплуатации системы время от времени возникают моменты, когда необходимо произвести ее модификацию в связи с изменившимися бизнес-процессами или потребностью расширить ее функции.

Рис. 7.7. Жизненный цикл базы данных

В процессе создания информационной системы подготавливаются рабочие документы, которые служат основой для всех разработчиков и пользователей системы.

Рассмотриm этапы создания базы данных как важнейшей ее части информационной системы.

Проектирование

Этап проектирования является самым важным этапом в разработке информационной системы и ее базы данных, так как ошибки, допущенные на этом этапе, в дальнейшем бывает очень сложно или невозможно устранить. Без хорошо организованного проекта базы данных построенная на ее основе информационная система не сможет избежать различных трудностей, связанных с некорректностью и несогласованностью информации. Основные виды работ и выходные документы данного этапа представлены на рис. 7.8.

Рис. 7.8. Этап проектирования БД

Реализация

На этапе реализации производится создание базы данных и разработка программ (приложений) в выбранной СУБД. Описание базы данных, инструкции по ее эксплуатации сводятся в рабочий проект базы данных (рис. 7.9).

Рис. 7.9 Реализация БД

Эксплуатация и модификация

Эксплуатация начинается с заполнения базы данных реальными данными. На этапе эксплуатации необходимо выполнять ряд действий, поддерживающих базу данных в рабочем состоянии: проводить контроль непротиворечивости, резервное копирование, архивирование и т. д. Совокупность таких действий называется сопровождением базы данных.

По мере использования базы данных происходит выявление недоработок, уточнение и, возможно, изменение требований к базе данных: в результате может быть принято решение о ее модификации: разрабатывается новый проект и производится доработка системы. Вообще говоря, этапы эксплуатации и модификации могут сменять друг друга до тех пор, пока не будет принято решение о разработке принципиально новой системы. В этом случае старый проект либо включается в новый, либо используется только содержимое базы данных.

Участники разработки и сопровождения

Как на этапе проектирования, так и на других этапах жизненного цикла информационной системы на предприятии должны существовать две группы сотрудников: группа заказчика и группа разработчиков (рис.7.10).

Рис. 7.10 Участники разработки

Проект по созданию базы данных инициируется руководством компании. Для маркетинговой базы данных это должен быть руководитель отдела маркетинга. Именно он определяет цели и задачи, которые должна решать разрабатываемая система. В постановке задачи участвуют также сотрудники маркетинговой и других служб, являющиеся будущими пользователями системы. В дальнейшем при проектировании базы данных именно они предоставляют разработчику все сведения о бизнес-процессах и характеристики моделируемых объектов. Для разработчиков заказчик является основным носителем сведений о предметной области и о требованиях, предъявляемых к информационной системе.

Важно подчеркнуть, что успех разработки во многом определяется усилиями заказчика по четкому формулированию целей, описанию реалий бизнеса и определению уровня детализации информации. Например, если при создании базы данных Интернет-магазина не была сформулирована такая цель, как организация взаимоотношений с покупателем, ПОКУПАТЕЛЬ как моделируемый объект не будет выделен из объекта ЗАКАЗ, и в дальнейшем базу данных придется достраивать сведениями о покупателях, их покупках и предпочтениях.

На этапе эксплуатации группа заказчика выявляет степень соответствия системы поставленным целям и при необходимости определяет направления ее модификации.

Группу разработчика представляют, в основном, специалисты в области информационных систем, однако в ней обязательно должен быть консультант-экономист, знающий предметную область. Главным лицом является администратор базы данных. Администратор базы данных руководит всеми работами по проектированию и программной реализации базы данных. На стадии эксплуатации он отвечает за функционирование информационной системы и управляет режимом использования данных.

Основные задачи администратора БД при эксплуатации системы это:

· Разработка и реализация мер по обеспечению защиты данных и разграничению доступа к данным.

· Контроль за непротиворечивостью и достоверностью данных.

· Анализ эффективности использования ресурсов информационных систем.

· Координация работы системных программистов по улучшению эксплуатационных характеристик системы.

· Координация работы прикладных программистов, разрабатывающих новые приложения для работы с базой данных.

В зависимости от масштабов предприятия и сложности базы данных она может разрабатываться как силами собственного отдела информационных технологий, так и с помощью привлекаемых специалистов. В любом случае при эксплуатации требуется наличие специальной группы сопровождения базы данных. Особо следует подчеркнуть необходимость разработки подробной документации (техническое задание, технический и рабочий проекты, руководства пользователей и программистов), так как без нее невозможны сопровождение и доработка системы.

Рассмотрим вопросы проектирования и реализации баз данных на конкретном примере, имеющем маркетинговое приложение.

Проектирование баз данных

Общие аспекты

Проектирование базы данных заключается в многоступенчатом описании будущей базы данных с различной степенью детализации и формализации, в ходе которого производится уточнение и оптимизация ее структуры. Проектирование начинается с описания предметной области и задач информационной системы, идет к более абстрактному уровню логического описания данных и далее – к схеме физической (внутренней) модели базы данных. Трем основным уровням моделирования системы – концептуальному, логическому и физическому – различают три последовательных этапа детализации описания объектов базы данных и их взаимосвязей. На рис. 7.11 представлены этапы проектирования базы данных.

На концептуальном уровне проектирования производится смысловое (семантическое) описание информационного содержания предметной области, определяются границы предметной области, производится абстрагирование от несущественных для данной информационной системы деталей. В результате определяются моделируемые объекты, их свойства и связи. Выполняется структуризация знаний о предметной области, стандартизируется терминология. Затем строится концептуальная модель, описываемая на естественном языке. Для описания свойств и связей объектов применяют различные диаграммы.

Рис. 7.11. Этапы проектирования баз данных

Концептуальная модель служит основой для взаимодействия разработчиков системы и обеспечивает ее долговременную работу.

На следующем этапе принимается решение о том, в какой конкретно СУБД будет реализована база данных. Выбор СУБД является сложной задачей и должен основываться, в первую очередь, на потребностях с точки зрения информационной системы и пользователей. Определяющими здесь являются вид программного продукта и категория пользователей (профессиональные программисты или конечные пользователи, или и то, и другое). Другими показателями, влияющими на выбор СУБД, являются:

· удобство и простота использования;

· качество средств разработки, защиты и контроля базы данных;

· уровень коммуникационных средств в случае применения ее в сетях;

· фирма-разработчик;

· стоимость.

Каждая конкретная СУБД работает с определенной моделью данных. Под моделью данных понимается способ их взаимосвязи: в виде иерархического дерева, сложной сетевой структуры или связанных таблиц. В настоящее время большинство СУБД использует табличную модель данных, называемую реляционной, которая будет подробно описана ниже.

На логическом уровне производится отображение данных концептуальной модели в логическую модель в рамках той структуры данных, которая поддерживается выбранной СУБД. Логическая модель не зависит от конкретной СУБД (в рамках определенной модели данных). Так, построенная на основе таблиц логическая модель может быть реализована на любой СУБД реляционного типа.

На физическом уровне производится выбор рациональной структуры хранения данных и методов доступа к ним, которые обеспечивает выбранная СУБД. На этом уровне решаются вопросы эффективного выполнения запросов к базе данных, для чего строятся дополнительные структуры, например, индексы. В физической модели содержится информация обо всех объектах базы данных (таблицах, индексах, процедурах и др.) и используемых типах данных. Физическая модель зависит от конкретной СУБД. Одной и той же логической модели может соответствовать несколько разных физических моделей. Физическое проектирование является начальным этапом реализации базы данных.

Рассмотрим эти основные этапы проектирования баз данных на примере базы данных Интернет-магазина.

7.3.2. База данных Интернет-магазина: пример проектирования

Проведем последовательное проектирование базы данных для компании, осуществляющей розничную торговлю книгами через Интернет.

Интернет-магазин предлагает широкому кругу потребителей книги по различным разделам: деловая литература, научная, художественная, учебная и др., которые, в свою очередь, делятся на подразделы. Покупатель, зайдя на сайт магазина, выбирает книги в корзину заказов, определяет вид доставки и вид оплаты, после чего заполняет форму заказа (рис. 7.12). Заказ автоматически регистрируется на сервере магазина, данные заказа должны поступить в базу данных информационной системы магазина.

Рис. 7.12. Форма заказа Интернет-магазина

Постоянными пользователями базы данных будут операторы, обрабатывающие заказы и посылающие требования на нужные книги на склад, и сотрудники отдела доставки, распределяющие заказы между курьерами. Заметим, что рассмотрение важного и достаточно сложного вопроса организации системы логистики – управления снабжением и доставкой, выходит за рамки данного примера.

Однако подчеркнем особую важность использования базы данных специалистами в области маркетинга. Для руководителя и сотрудников отдела маркетинга база данных является основой для анализа товара, рынка и покупателя. Именно из базы данных маркетологи должны получать информацию об уровне реализации отдельных наименований, сводку доходности продуктов по различным разделам литературы, особенности и требования постоянных клиентов и др.

Пользователями баз данных являются и другие сотрудники компании, такие как руководитель компании, сотрудники бухгалтерии, менеджер по кадрам. Эта категория пользователей также должена получать информацию в определенной форме и степени структуризации в зависимости от цели: учета, анализа, планирования, управления кадрами. База данных заказов может быть основой для системы принятия решений и системы управления взаимоотношений с клиентами (CRM).

Развитие сети Интернет позволяет стать пользователями базы данных и самих покупателей, которые осуществляют поиск нужной книги по рубрике и заполняют данные своего заказа.

Точки зрения отдельных групп пользователей (различные пользовательские представления) должны быть учтены при проектировании, а их требования должны быть сведены в единую модель базы данных.