Курсовая работа (т): Анализ, разработка и реализация базы данных встраиваемого модуля информационной системы IP-телефонии

Анализ, разработка и реализация базы данных встраиваемого модуля информационной системы IP-телефонии

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пензенский государственный технологический университет»

(ПензГТУ)

Факультет информационных и образовательных технологий

название института

Кафедра «Информационные технологии и системы»

название кафедры

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина «Управление данными»

на тему: «Анализ, разработка и реализация базы данных встраиваемого модуля информационной системы IP-телефонии»

Выполнил: студент группы 13ИД1б

Пащенко В.М.

Руководитель: ст. преподаватель кафедры ИТС

Пискаев К.Ю.

Пенза, 2015 г.

ВВЕДЕНИЕ

Данная курсовая работа имеет следующую задачу: проектирование базы данных (далее - БД) для информационной системы (далее - ИС) электронных библиотечных архивов «Библиотека.ru».

Задачи, поставленные в рамках выполнения курсовой работы:

)        изучение предметной области, её особенностей и специфик, анализ области и создание плана по реализации БД, хранящей информацию, необходимую для корректной работы элемента предметной области;

)        разработка БД информационной системы «Библиотека.ru», предназначенной для упрощения и автоматизации работы с документацией в муниципальных библиотеках на территории РФ.

Предметной областью курсовой работы является муниципальная библиотека. Под IP-телефонией подразумевается учреждение, собирающее и хранящее произведения печати и письменности для общественного пользования, а также осуществляющее справочно-библиографическую работу. Муниципальные библиотеки - это библиотеки, принадлежащие местному городскому или районному муниципалитету, основная задача которых - обеспечить удобный доступ местных жителей к литературе без какой-либо коммерческой выгоды.

Данная работа включает в себя 5 основных разделов:

)        анализ предметной области: краткая аннотация к курсовой работе, определение основных понятий предметной области, пояснение структуры и функционирования распределенной системы хранения данных в рабочем режиме;

)        моделирование анализируемой предметной области: внедрение в разработку основных понятий реляционной БД (ключей, значений, атрибутов, связей), проектирование схемы в БД инструментом визуального моделирования Sparx Enterprise Architect 12 (далее - EA), генерация SQL-кода проектируемой БД, перенос схемы БД в систему управления базами данных (далее - СУБД) MySQL 5.1.73 и начальное заполнение БД, создание диаграммы посредством использования Web-интерфейса администрирования баз данных phpMyAdmin;

3)      работа в смоделированной БД посредством базовых запросов языка SQL: создание SQL-кода запросов, необходимых для использования в БД - выборка данных из таблицы, добавление, обновление и удаление данных из таблиц, применение к таблицам встроенных функций;

4)      работа в смоделированной БД посредством сложных запросов языка SQL: создание SQL-кода запросов, необходимых для использования в БД - применение подзапросов в качестве условий SQL-команд, выборка данных из нескольких таблиц одновременно, применение индексов к отдельным столбцам таблиц, внедрение дополнительных таблиц в проектируемую БД (создание, редактирование, удаление таблиц).

1.      АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

табличный скалярный запрос данные

Для разработки проекта, а именно алгоритмов работы и основных принципов его действия, необходим анализ предметной области. Анализ предметной области - деятельность, направленная на выявление реальных потребностей заказчика, а также на выяснения смысла высказанных требований. Анализ предметной области является первым шагом этапа системного анализа, с которого начинается разработка программной системы.

1.1    Общие сведения о проекте

Главной целью разрабатываемой базы данных является хранения данных, необходимых для функционирования информационной системы «Библиотека.ru». Данная ИС предназначена для муниципальных библиотек на территории РФ, а именно:

)        автоматизация переноса данных с архивов библиотек в электронную среду;

)        автоматизация процесса ведения документации работниками заведений (в первую очередь, библиотекарей);

)        упрощение регистрации выдачи книг посетителям библиотеки;

)        автоматизация оформления отчетности для руководителей заведений (глав администраций, имеющих библиотеку как собственность).

Целевой аудиторией системы «Библиотека.ru» являются библиотеки как муниципальные унитарные организации, имеющие большую базу литературы, базу посетителей (клиентов) и необходимость в создании многофункциональной информационной структуры для упрощения процесса документооборота и управления системой архивов библиотеки.

Схему работы данной ИС стоит поделить на 2 части.

)        Клиентская часть. При выдаче книги посетителю библиотекарь регистрирует факт выдачи и информацию о выданной книге. Система сохраняет полученную информацию в общей базе, присвоив ей личный идентификатор и связав её с дополнительной информацией (данные об авторе книги, о посетителе, которому книга была выдана и т.д.).

)        Управленческая часть. Хранимые данные формируют статистический отчет о выданных книгах и появившейся литературе для дальнейшего анализа лицами, управляющими библиотекой. Шаблон генерации отчета и временной интервал между отчетами задается пользователями ИС.

1.2    Основные сведения о предметной области

Предметная область данной курсовой работы - муниципальная библиотека. Библиотека - это учреждение, организующее комплектование, хранение, общественное пользование произведений письменной культуры и печати и выполняющее информационные, образовательные, научно-исследовательские, методологические и издательские функции. Особенностью муниципальной библиотеки является отсутствие задачи получить коммерческую выгоду с деятельности и присутствие задачи повышение интеллектуального уровня местных жителей.

Современные библиотеки получили развитие с 15 в. с изобретением книгопечатания. В России монастырские библиотеки появились в 11 - 12 вв., первые светские - в 18 в. при Академии наук, Московском университете, первая крупная публичная библиотека - в Санкт-Петербурге в 1814. В начале 1990-х гг. в Российской Федерации (далее - РФ) имелось около 63 тыс. библиотек общим фондом свыше 1,2 млрд. экземпляров.

Важной характеристикой библиотеки является структура её фонда. В большинстве случаев часть изданий (наиболее востребованная читателями) располагается в открытом доступе и может быть просмотрена читателем непосредственно у книжной полки, тогда как большинство изданий располагается в книгохранилище и может быть оттуда получено лишь через некоторое время посредством заказа по каталогу.

Библиотеки незаменимы для тех, кто не может сам купить дорогостоящую книгу, для тех, у кого нет поблизости книжных магазинов, для тех, кто работает над научными трудами и хочет быть уверен в корректности изучаемой информации, используя проверенную литературу. Как утверждал выдающийся российский историк и литературовед, просветитель и гуманист Дмитрий Лихачев, если в результате какой-нибудь разрушительной катастрофы с лица земли исчезнут все центры образования и культуры, если на свете не останется ничего, кроме библиотек - у мира и человечества будет возможность возродиться.

В последнее время существует тенденция к переходу на электронные литературные ресурсы, доступные каждому, кто имеет электронное устройство (мобильный телефон, планшет, электронная книга, ноутбук, компьютер), способное отобразить текстовую информацию. Но бумажные книги также не теряют свою актуальность и будут популярны еще очень долго. Причиной тому является атмосфера, получаемая читателями при использовании бумажных книг. Также бумажная литература является энергонезависимым источником и имеет способность к передаче между людьми. Таким образом появилось общественное движение буккросинга, задачей которой является объединение людей из разных культур и слоев населения по следующему принципу: человек, прочитав книгу, оставляет её в общественном месте (парк, кафе, станция метро), для того, чтобы другой человек мог эту книгу найти и прочитать; тот в свою очередь должен повторить это же действие.

В настоящее время на рынке ИС не существует свободных решений для муниципальных учреждений, что приводит к дополнительным расходам из средств государственного бюджета. В этом и состоит основная цель информационной системы «Библиотека.ru» - создание продукта свободного программного обеспечения для последующего внедрения в муниципальную структуру. Данное решение создаст много положительных результатов, в первую очередь, сохранение финансовых средств на благоустройство территории местных районов, муниципальных учреждений. Примером для разработки и проектирования системы является бесплатная информационная система доступа к электронной литературе "Единое окно доступа к образовательным ресурсам" (ИС "Единое окно ").

В рамках данной курсовой работы был проведен анализ потенциальных конкурентов системы на территории РФ - «Ирбис» и «Моя библиотека». Ниже приводится таблица сравнения информационных библиотечных систем автоматизации процессов в малых и средних библиотеках. Критери1 объема документации оценивался по десятибалльной шкале (0 - отсутствие критерия в структуре программного продукта, 10 - компонент программного обеспечения доведен до совершенства и является одним из его основных преимуществ). Данные взяты с официальных сайтов анализируемых систем.

Таблица 1 - сравнение информационных библиотечных систем по данным на 13.12.2015г.

Данный анализ показал, что конкурентные ИС имеют свои преимущества и недостатки. Основной задачей при реализации системы «Библиотека.ru» будет являться внедрение полноценного аналога платного программного обеспечения с открытым исходным кодом. Совместимость с международными коммуникативными форматами также будет являться важным компонентом при дальнейшей разработке проекта, так как при успехе реализации возможно дальнейшее расширение за пределами РФ.

1.3    Выделение справочных и оперативных данных

1.4    Предполагаемые запросы к базе данных

Запросы являются основным рабочим инструментом базы данных и могут выполнять множество различных функций. Самая распространенная функция запросов - извлечение определенных данных из таблиц. Данные, которые необходимо просмотреть, как правило, находятся в нескольких таблицах - запросы позволяют представить их в одной таблице. Кроме того, поскольку обычно не требуется просматривать все записи сразу, с помощью запросов можно, задав ряд условий, «отфильтровать» только нужные записи. Часто запросы служат источником записей для форм и отчетов.

Предполагаемые запросы к БД library_ru:

)        добавить в таблицу customers нового посетителя;

)        загрузить в таблицу books сведения о прибывших книгах;

)        создать выборку из таблицы rent с целью просмотра истории выдачи книг отдельному посетителю;

)        выбрать из таблицы books все книги с определенным ID автора;

)        выбрать из таблицы authors всех авторов определенной страны, труды которых приходятся на отдельный век;

)        удалить из таблицы employees уволившегося сотрудника.

1.5    Перечень хранимой информации

Информация во всех рассматриваемых БД структурирована на отдельные записи, представляющие собой связанных между собой элементов данных. Хранилище данных представляет собой реляционную БД - совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД. Столбцы таблицы называются атрибутами с определенным названием и типом данных. Строки таблицы называются кортежами, содержащими набор значений определенного свойства. В рассматриваемых БД реализованы три типа данных: числовой, символьный и дата.

Перечень хранимой информации в базе данных library_ru: личная информация о пользователях системы - библиотекарях, а также о посетителях библиотеки (фамилия и имя, дата рождения, адрес, паспортные данные), сводные данные об авторах книг, хранящихся в библиотеке (имя, фамилия, страна и век, в котором были написаны произведения), информация об издателях, выпускающих книги на территории РФ, информация о книгах (название, жанр, дата издания в РФ), а также полная история выдачи книг (выдавший библиотекарь, посетитель, дата выдачи и дата возврата).

Выводы по разделу

Основной целью данного раздела являлось ознакомление с предметной областью, ее основными понятиями и актуальностью, а также формирование плана по дальнейшему анализу и разработке базы данных проекта. Были описаны общие сведения о проекте, под который была разработана структура хранения данных. Также было совершено первоначальное ознакомление с проектируемой БД, продуман перечень хранимой информации и доля справочных и оперативных данных в каждой БД.

.        МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Моделирование и интерпретация моделей как основное средство и инструмент научного отражения и исследования разного рода реальных объектов сами являются предметом многочисленных исследований и разработок. Как известно, существует два основных вида нематематических моделей: содержательно-описательные и формально-математические. Инструментом исследований моделируемого объекта в первом случае являются мыслительно-логические эксперименты с его содержательно-описательной моделью. Такое моделирование используется в тех случаях, когда моделируемый объект слабо структурирован, т.е. по каким-то причинам для него в рамках существующей теории отсутствует возможность сильной структуризации, приводящей к математическим методам исследования. Следует отметить, что модели сложных реальных объектов и явлений нередко оказываются интегрированными, т.е. включающими в себя и содержательно-описательную, и формально-математическую составляющие.

Модель предметной области - это некоторая теория, в которой предметная область отражается в виде совокупности:

)        базовых структурированных понятий - базовых модельных объектов и отношений между ними (законов);

)        правил формирования моделей объектов, не сводимых к одной из базовых моделей, в виде специальных структур, образуемых из базовых понятий;