Đang tải... (xem toàn văn)
Quản lý học sinh trường THPT
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÀI TẬP LỚN Môn: Cơ sở liệu phân tán Đề tài: Quản lý học sinh trường THPT GVHD: GV Trần Thanh Hùng SVTH: Nhóm Hà Nội tháng 09/2012 Mục lục Mục lục Lời mở đầu I Đặt vấn đề II Tổng quan CSDL phân tán 1.Khái niệm 3.1.Định nghĩa CSDL phân tán 3.2.So sánh CSDL phân tán CSDL tập trung 3.3.Phân loại hệ CSDL phân tán 2.Đặc trưng hệ thống phân tán 3.1.Chia sẻ tài nguyên .9 3.2.Xử lý đồng thời 3.3.Tính suốt liệu .10 3.Các đối tượng quan trọng thúc đẩy phát triển cáu trúc hệ phân tán 10 3.1.Phân đoạn liệu cấp phát liệu .10 3.2.Điều khiển dư thừa 11 3.3.Độc lập với hệ quản trị CSDL địa phương 11 4.Ưu, nhược điểm hệ phân tán .12 III Ứng dụng mô hình .13 Xây dựng mô hình CSDL phân tán quản lý học sinh 13 1.1.Mô hình liên kết liệu 13 1.2.Chi tiết thực thể 13 1.3.Mô tả chức .14 Một số giao diện chương trình 16 VI Tài liệu tham khảo .21 Lời mở đầu I Đặt vấn đề Trong thời đại xã hội thông tin kinh tế trí thức, hoạt động tổ chức muốn đạt hiệu cao, giành thắng lợi cạnh tranh gay gắt thiết phải có phương pháp để có thông tin, tri thức cần thiết cách nhanh xác Đối với hệ thống thông tin lớn yêu cầu từ chỗ giải xử lý công việc hàng ngày tiến tới đáp ứng yêu cầu cung cấp thông tin mức độ cao Các nhà quản lý điều hành muốn biết công việc diễn mà biết xảy sau đó, có nghĩa thông tin mang tính phân tích hệ thống thông tin có khả hỗ trợ định Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống vấp phải số hạn chế mặt kỹ thuật, đặc biệt kích thước độ phức tạp môi trường thông tin tăng lên Những hệ thống thông tin xây dựng theo phương pháp truyền thống không làm hài lòng người sử dụng nhà quản lý hệ thống thông tin Yêu cầu có thông tin nhanh chóng, xác phục vụ cho công việc không dễ có liệu ngày nhiều, lưu trữ phân tán nhiều nơi (phù hợp với tổ chức phân cấp đơn vị), nhiều dạng không tương thích với nhau, chí dạng phi cấu trúc Nhiều hệ thống thông tin xây dựng không tương thích với không tương thích với hệ thông tin xây dựng Một số khó khăn thường gặp khai thác liệu hệ thống thông tin là: - Khó tìm thấy liệu cần thiết : Dữ liệu rải rác nhiều hệ thống với giao diện công cụ khác nhau, khiến tốn nhiều thời gian chuyển từ hệ thống sang hệ thống khác - Khó lấy liệu cần thiết : Thường xuyên phải có chuyên gia trợ giúp, dẫn đến công việc dồn đống - Khó hiểu liệu tìm thấy : Mô tả liệu nghèo nàn thường xa rời với thuật ngữ nghiệp vụ quen thuộc - Khó sử dụng liệu tìm thấy : Kết thường không đáp ứng chất liệu thời gian tìm kiếm Vấn đề đặt làm để tổ chức, khai thác khối lượng liệu khổng lồ, lưu trữ nhiều nơi, nhiều dạng liệu khác cách hiệu hệ thống thông tin lớn? II Tổng quan CSDL phân tán Khái niệm 3.1 Định nghĩa CSDL phân tán Cơ sở liệu phân tán tập hợp liệu mà mặt logic thuộc hệ thống trải rộng nhiều vị trí khác mạng máy tính Có điểm quan trọng nêu định nghĩa trên: - Phân tán: liệu không đặt vị trí, điều giúp phân biệt CSDL phân tán với CSDL tập trung, đơn lẻ - Tương quan logic: Dữ liệu có số thuộc tính ràng buộc chúng với nhau, điều giúp phân biệt CSDL phân tán với tập hợp CSDL cục tệp cư trú vị trí khác mạng máy tính Hình 2.1: Mô hình hệ thống CSDL phân tán 3.2 So sánh CSDL phân tán CSDL tập trung Đặc trưng mô tả CSDL tập trung điều khiển tập trung, độc lập liệu, giảm bớt dư thừa, cấu vật lý phức tạp khả truy cập, toàn vẹn, hồi phục, điều khiển tương tranh, biệt lập an toàn liệu Điều khiển tập trung: + CSDL tập trung, điều khiển tập trung nguồn thông tin công việc hay tổ chức Có người quản trị đảm bảo an toàn liệu + CSDL phân tán: không đề cập đến vấn đề điều khiển tập trung Người quản trị CSDL chung phân quyền cho người quản trị CSDL địa phương Độc lập liệu: + CSDL tập trung: nhân tố tác động đến cấu trúc CSDL để tổ chức liệu chuyển cho chương trình ứng dụng Tiện lợi độc lập liệu chương trình ứng dụng không bị ảnh hưởng thay đổi cấu trúc vật lý liệu + CSDL phân tán, độc lập liệu có tầm quan trọng CSDL truyền thống Khái niệm CSDL suốt thể hoạt động chương trình CSDL phân tán viết làm việc CSDL tập trung Hay nói cách khác tính đắn chương trình không bị ảnh hưởng việc di chuyển liệu từ nơi sang nơi khác mạng máy tính Tuy nhiên tốc độ làm việc bị ảnh hưởng có thời gian di chuyển liệu Giảm dư thừa liệu: + CSDL tập trung, tính dư thừa hạn chế nhiều tốt vì: - Dữ liệu không đồng có vài CSDL logic; để tránh nhược điểm giải pháp có - Giảm không gian lưu trữ Giảm dư thừa có nghĩa cho phép nhiều ứng dụng truy cập đến CSDL mà không cần đến nhiều nơi chương trình ứng dụng cần + CSDL phân tán chia liệu thành nhiều phần nhỏ thể logic tổng thể để tiện cho việc truy cập liệu Cấu trúc vật lý khả truy cập: + CSDL phân tán, hiệu truy cập thể thời gian tìm kiếm chuyển liệu nhỏ nhất, chi phí truyền thông thấp Công việc viết cách thức truy cập CSDL phân tán giống viết chương trình duyệt CSDL tập trung Tính toàn vẹn, hồi phục điều khiển tương tranh: + CSDL phân tán, vấn đề điều khiển giao tác tự trị có ý nghĩa quan trọng: hệ thống điều phối phải chuyển đổi quỹ thời gian cho giao tác liên tiếp Như giao tác tự trị phương tiện đạt toàn vẹn CSDL Có hai mối nguy hiểm giao tác tự trị lỗi tương tranh Tính biệt lập an toàn: + CSDL tập trung, người quản trị hệ thống có quyền điều khiển tập trung, người sử dụng phân quyền truy cập vào liệu Trong cách tiếp cận CSDL tập trung, không cần thủ tục điều khiển chuyên biệt + CSDL phân tán, người quản trị địa phương phải giải vấn đề tương tự người quản trị CSDL truyền thống Tuy nhiên, với cấp độ tự trị cao điểm, người có liệu địa phương cảm thấy an toàn họ tự bảo vệ liệu thay phụ thuộc vào người quản trị hệ thống tập trung Ngoài ra, vấn đề an toàn với hệ phân tán liên quan đến an toàn mạng truyền thông, hệ thống có tính mở nhiều người dùng sử dụng nhiều CSDL, đòi hỏi nhiều kỹ thuật bảo vệ phức tạp 3.3 Phân loại hệ CSDL phân tán Hệ CSDL phân tán Khi áp dụng hệ CSDL, thuật ngữ có nghĩa công nghệ CSDL (hay tương thích) vị trí địa lý liệu vị trí địa lý khác tương thích Các hệ CSDL phân tán đơn giản hoá việc chia sẻ liệu người sử dụng khác Các điều kiện sau cần thoả mãn: - Các hệ điều hành mày tính vị trí địa lý hay chúng có khả tương thích cao - Các mô hình liệu sử dụng vị trí địa lý (mô hình quan hệ sử dụng chung hệ CSDL phân tán ngày nay) - Các hệ CSDL sử dụng vị trí địa lý hay chúng có khả tương thích cao - Dữ liệu vị trí khác có định nghĩa khuôn dạng chung Các hệ CSDL phân tán thể mục đích thiết kế CSDL phân tán Cụ thể, CSDL phân tán thiết kế cách chia nhỏ CSDL xí nghiệp thành nhiều CSDL địa phương, CSDL địa phương định vị trạm làm việc khác chúng biểu diễn mô hình liệu quản trị hệ quản trị CSDL địa phương Hình 2.2: Sơ đồ kiến trúc tham chiếu hệ CSDL phân tán - Sơ đồ quan niệm tổng thể: Định nghĩa tất liệu lưu trữ CSDL phân tán Trong mô hình quan hệ, sơ đồ tổng thể bao gồm định nghĩa tập quan hệ tổng thể - Sơ đồ phân đoạn: Mỗi quan hệ tổng thể chia thành vài phần không gối lên gọi đoạn Sơ đồ tổng thể mô tả ánh xạ quan hệ tổng thể đoạn định nghĩa sơ đồ phân đoạn Ánh xạ chiều Có thể có nhiều đoạn liên kết tới quan hệ tổng thể, đoạn liên kết tới nhiều quan hệ tổng thể Các đoạn tên quan hệ tổng thể với tên mục đoạn - Sơ đồ chỗ: đoạn phần logic quan hệ tổng thể định vị vật lý nhiều vị trí mạng Sơ đồ chỗ định nghĩa đoạn định vị vị trí Kiểu ánh xạ định nghĩa sơ đồ chỗ định CSDL phân tán dư thừa hay không - Sơ đồ ánh xạ địa phương: ánh xạ ảnh vật lý đối tượng lưu trữ trạm (tất đoạn quan hệ tổng thể vị trí tạo ảnh vật lý) Hệ CSDL phân tán không Trong hầu hết tổ chức, hệ CSDL liên quan đến chu kì dài không đạo lập kế hoạch cẩn thận Các máy tính khác hệ điều hành khác sử dụng vị trí địa lý Các mô hình liệu khác hệ quản trị CSDL khác lựa chọn sử dụng Ví dụ, ví trí sử dụng công nghệ sở hiệu quan hệ nhất, vị trí khác lưu trữ liệu sử dụng tệp truyền thống hay CSDL mạng, phân cấp cũ Phức tạp nữa, liệu vị trí thường không tương thích Các mâu thuẫn điển hình bao gồm khác biệt cú pháp (sự biểu diễn khác khoản mục liệu hai vị trí) khác biệt ngữ nghĩa (các ngữ nghĩa khác khoản mục liệu vị trí khác Sớm hay muộn người sử dụng vị trí khác phát họ cần chia sẻ liệu cho dù có không tương thích Một giải pháp phát triển CSDL hoàn toàn mà hợp tất hệ tồn Tuy nhiên, thường giải pháp không dễ thực mặt kĩ thuật hay mặt kinh tế Thay vào đó, CSDL móc nối với kết tạo tập CSDL không (đôi gọi CSDL liên hiệp) Một hệ thống nói chung hạn chế kiểu xử lý mà người sử dụng thực Ví dụ người sử dụng ví trí đọc cập nhật liệu vị trí khác Đặc trưng hệ thống phân tán 3.1 Chia sẻ tài nguyên Trong hệ thống phân tán, máy tính độc lập kết nối giao tiếp với nhau, tài nguyên máy chia sẻ, trở thành tài nguyên dùng chung Những máy tính có nhu cầu sử dụng tài nguyên truy cập sử dụng tài nguyên máy tính khác Những tài nguyên phần mềm, phần cứng hay liệu Như vậy, tài nguyên sử dụng hiệu 3.2 Xử lý đồng thời Các máy tính hệ thống phân tán có xử lý nhớ riêng, nhờ chúng xử lý công việc song song Một công việc chia nhỏ chuyển cho máy xử lý đồng thời, giúp tăng tốc độ xử lý việc có lượng tính toán lớn đòi hỏi nhiều thời gian Kết cuối tổng hợp dựa kết xử lý máy 3.3 Tính suốt liệu a) Trong suốt phân tán Cho phép xử lý liệu CSDL phân tán giống CSDL tập trung Người sử dụng không cần biết liệu phân đoạn nào, liệu đặt đâu, vị trí vật lý lưu trữ đặt - Trong suốt địa điểm: Người dùng không cần biết vị trí vật lý liệu đặt đâu Trong truy vấn cần đưa tên đoạn mà không cần vị trí - Trong suốt tên: đối tượng đặt tên truy nhập xác không cần đặc tả thêm - Trong suốt sao: Sự nhân trình chép trì liệu hệ CSDL phân tán Cùng liệu (được lưu trữ vật lý vị trí) sử dụng nhiều vị trí khác Các lưu trữ nhiều trạm làm tăng hiệu suất, độ tin cậy tính sẵn sàng hệ thống Các ứng dụng truy nhập liệu trạm mà truy cập từ xa giảm tải trạm lớn Hệ thống cho phép tiếp tục thực trạm từ xa có cố Trong suốt đảm bảo người dùng liệu cập nhật đồng với liệu gốc - Trong suốt phân đoạn: Một quan hệ CSDL phân tán phân đoạn ngang phân đoạn dọc nghĩa tách thành liệu quan hệ lưu trữ nhiều trạm khác Trong suốt phân đoạn cho phép người sử dụng không cần biết có phân đoạn, truy vấn liệu viết CSDL tập trung b) Trong suốt giao dịch CSDL phân tán cho phép giao dịch cập nhật, sửa đổi liệu trạm khác Để đảm bảo liệu quán toàn hệ thống, trạm giao dịch hoàn thành tất trạm thực thành công Các đối tượng quan trọng thúc đẩy phát triển cáu trúc hệ phân tán 3.1 Phân đoạn liệu cấp phát liệu Sự chia xẻ cho phép phân biệt hai mức khác mức độ suốt phân tán, có tên suốt phân đoạn suốt định vị 10 Trong suốt phân đoạn: cấp độ cao mức độ suốt, người sử dụng chương trình ứng dụng làm việc quan hệ sở liệu Trong suốt định vị cấp độ thấp độ suốt hệ thống yêu cầu người sử dụng hay chuơng trình ứng dụng phải làm việc đoạn logíc thay làm việc quan hệ sở liệu Tuy nhiên người đoạn đặt vị trí sở liệu 3.2 Điều khiển dư thừa Kiến trúc tham chiếu cho phép điều khiển dư thừa liệu mức đoạn Các đoạn có liệu giống dùng để kết nối liệu nguyên nhân dư thừa liệu 3.3 Độc lập với hệ quản trị CSDL địa phương Đặc điểm gọi ánh xạ suốt sở liệu địa phương: quản trị sở liệu phân tán không cần quan tâm đến kiểu liệu xác định sở liệu địa phương Mức suốt liên quan chặt chẽ tới mức suốt định vị Mức suốt có nghĩa người sử dụng đoạn đặt vị trí Mức suốt tương đương mức suốt định vị Tuy nhiên, trường hợp thực tế người sử dụng mức suốt định vị lại có mức suốt Phân rã quan hệ thành đoạn thực qua việc áp dụng hai phân đoạn: phân đoạn ngang phân đoạn dọc Phân đoạn ngang: đoạn xác định qua biểu thức đại số quan hệ với quan hệ toán tử đoạn kết Hay nói cách khác, việc phân đoạn ngang bao gồm việc chia quan hệ thành tập Mỗi tập có thuộc tính vị trí thông thường Các đoạn xác định qua việc coi đoạn toán tử chọn quan hệ Phân đoạn dọc: phân đoạn dọc quan hệ việc chia nhỏ tập thuộc tính thành nhiều nhóm quan hệ đoạn dọc Phân đoạn thuộc tính ánh xạ sang thuộc tính đoạn Hơn nữa, tạo lại quan hệ ban đầu liên kết đoạn với Có số luật để xác định đoạn: - Điều kiện hợp: liệu quan hệ phải ánh xạ đến đoạn Không xảy trường hợp liệu thuộc quan hệ không thuộc đoạn - Điều kiện tái tạo lại quan hệ: luôn có khả tạo lại quan hệ từ đoạn quan hệ Điều kiện cần: đoạn lưu trữ sở liệu phân tán quan hệ phải xây dựng lại cần thiết 11 - Điều kiện không liên kết: thích hợp đoạn không liên kết với liệu lặp lại điều khiển rõ ràng mức cấp phát Điều kiện chủ yếu có ích với phân đoạn ngang Ưu, nhược điểm hệ phân tán Ưu điểm: - Đáp ứng nhanh hầu hết ứng dụng sử dụng liệu trạm Tăng cường đơn thể ứng dụng CSDL mà không làm cản trở người sử dụng Kiểm soát liệu địa phương theo hướng hoàn thiện tích hợp quản trị liệu từ xa Tăng cường khả hệ thống liên quan đến dư thừa liệu Nhược điểm: - Phần mềm đắt phức tạp - Phải xử lý thay đổi thông báo địa điểm - Khó kiểm soát tính toàn vẹn liệu với nhiều liệu phân bố khắp nơi - Đáp ứng chậm nhu cầu trạm trường hợp phần mềm ứng dụng không đươc phù hợp với việc sử dụng chung 12 III Ứng dụng mô hình Xây dựng mô hình CSDL phân tán quản lý học sinh 1.1 Mô hình liên kết liệu 1.2 Chi tiết thực thể Thực thể NAMHOC dùng để lưu thông tin năm học gồm thuộc tính: MANH trường khóa thực thể NAMHOC TENNH trường tên năm học Thực thể KHOI dùng để lưu thông tin khối MAKHOI trường khóa thực thể KHOI 13 TENKHOI tên khối Thực thể LOP dùng để lưu thông tin lớp MALOP trường khóa thực thể LOP TENLOP tên lớp MAKHOI khóa liên kết với thực thể KHOI Thực thể HOCSINH dùng để lưu thông tin học sinh MAHS trường khóa thực thể HOCSINH HOTEN họ tên học sinh NGAYSINH ngày sinh GIOITINH giới tính QUEQUAN quê quán KHUVUC khu vực(cơ sở) học sinh theo học Thực thể PHANLOP dùng để lưu thông tin phân lớp học sinh MAHS khóa liên kết với thực thể HOCSINH MALOP khóa liên kết với thực thể LOP MANH khóa liên kết với thực thể NAMHOC 1.3 Mô tả chức Hệ thống quản lý thông tin phân lớp học sinh chia làm chức chính: - Quản lý danh mục lớp - Quản lý thông tin học sinh - Quản lý phân lớp học sinh 14 Quản lý học sinh Quản lý danh mục lớp Thêm lớp Sửa thông tin lớp Xóa lớp Quản lý thông tin học sinh Thêm thông tin học sinh Sửa thông tin học sinh Xóa thông tin học sinh Quản lý phân lớp học sinh Xếp lớp cho học sinh Chuyển lớp cho học sinh 15 Một số giao diện chương trình Giao diện đăng nhập Giao diện 16 Giao diện quản lý lớp khu A Giao diện quản lý lớp hệ thống 17 Giao diện danh sách học sinh khu A Giao diện danh sách học sinh hệ thống 18 Giao diện cập nhật thông tin học sinh khu A Giao diện cập nhật thông tin học sinh hệ thống 19 Giao diện tìm kiếm học sinh khu A Giao diện tìm kiếm học sinh hệ thống 20 VI Tài liệu tham khảo 21 [...]... Hệ thống quản lý thông tin phân lớp học sinh chia làm 3 chức năng chính: - Quản lý danh mục lớp - Quản lý thông tin học sinh - Quản lý phân lớp học sinh 14 Quản lý học sinh Quản lý danh mục lớp Thêm lớp Sửa thông tin lớp Xóa lớp Quản lý thông tin học sinh Thêm thông tin học sinh Sửa thông tin học sinh Xóa thông tin học sinh Quản lý phân lớp học sinh Xếp lớp cho học sinh Chuyển lớp cho học sinh 15 2... chương trình Giao diện đăng nhập Giao diện chính 16 Giao diện quản lý lớp khu A Giao diện quản lý lớp hệ thống 17 Giao diện danh sách học sinh khu A Giao diện danh sách học sinh hệ thống 18 Giao diện cập nhật thông tin học sinh khu A Giao diện cập nhật thông tin học sinh hệ thống 19 Giao diện tìm kiếm học sinh khu A Giao diện tìm kiếm học sinh hệ thống 20 VI Tài liệu tham khảo 21 ... khóa ngoài liên kết với thực thể KHOI 4 Thực thể HOCSINH dùng để lưu thông tin về học sinh MAHS trường khóa của thực thể HOCSINH HOTEN họ tên học sinh NGAYSINH ngày sinh GIOITINH giới tính QUEQUAN quê quán KHUVUC khu vực(cơ sở) học sinh đang theo học 5 Thực thể PHANLOP dùng để lưu thông tin về phân lớp học sinh MAHS khóa ngoài liên kết với thực thể HOCSINH MALOP khóa ngoài liên kết với thực thể LOP MANH... phân tán trong quản lý học sinh 1.1 Mô hình liên kết dữ liệu 1.2 Chi tiết các thực thể 1 Thực thể NAMHOC dùng để lưu thông tin về các năm học gồm các thuộc tính: MANH trường khóa của thực thể NAMHOC TENNH trường tên năm học 2 Thực thể KHOI dùng để lưu thông tin về các khối MAKHOI trường khóa của thực thể KHOI 13 TENKHOI tên khối 3 Thực thể LOP dùng để lưu thông tin về các lớp MALOP trường khóa của... phương theo hướng hoàn thiện sự tích hợp và quản trị dữ liệu từ xa Tăng cường khả năng của hệ thống liên quan đến sự dư thừa dữ liệu Nhược điểm: - Phần mềm đắt và phức tạp - Phải xử lý các thay đổi thông báo trong mọi địa điểm - Khó kiểm soát tính toàn vẹn dữ liệu với nhiều bản sao dữ liệu được phân bố khắp mọi nơi - Đáp ứng chậm nhu cầu của các trạm trong trường hợp các phần mềm ứng dụng không đươc... điều khiển dư thừa dữ liệu ở mức đoạn Các đoạn có thể có dữ liệu giống nhau dùng để kết nối dữ liệu đó là nguyên nhân dư thừa dữ liệu 3.3 Độc lập với hệ quản trị CSDL địa phương Đặc điểm này gọi là ánh xạ trong suốt đối với cơ sở dữ liệu địa phương: quản trị cơ sở dữ liệu phân tán không cần quan tâm đến kiểu dữ liệu xác định của cơ sở dữ liệu địa phương Mức trong suốt bản sao liên quan chặt chẽ tới... tính của đoạn Hơn nữa, có thể tạo lại quan hệ ban đầu bằng liên kết các đoạn với nhau Có một số luật để xác định các đoạn: - Điều kiện hợp: mọi dữ liệu của quan hệ phải ánh xạ đến các đoạn Không xảy ra trường hợp dữ liệu thuộc về quan hệ nhưng không thuộc về một đoạn nào - Điều kiện tái tạo lại quan hệ: luôn luôn có khả năng tạo lại quan hệ từ các đoạn của quan hệ Điều kiện cần: mỗi đoạn được lưu trữ... tới mức trong suốt định vị Mức trong suốt bản sao có nghĩa là người sử dụng không biết bản sao của đoạn đặt ở vị trí nào Mức trong suốt bản sao tương đương mức trong suốt định vị Tuy nhiên, trong những trường hợp thực tế người sử dụng không có mức trong suốt định vị nhưng lại có mức trong suốt bản sao Phân rã quan hệ thành các đoạn thực hiện qua việc áp dụng hai phân đoạn: phân đoạn ngang và phân đoạn