Предисловие

Тема 1. Основные понятия и особенности информационных систем с базами данных

• 1.1. Вычислительные задачи vs задачи управления данными (16мин.)
• 1.2. Принципиальные особенности программных систем, ориентированных на вычисления (16мин.)
• 1.3. Принципиальные особенности систем, ориентированных на работу с данными (32мин.)
• 1.4. Главные принципы организации систем, ориентированных на работу с данными (47мин.)
• Тест:  Основные понятия и особенности информационных систем с базами данных (20мин.)

Тема 2. Основные компоненты информационных систем с базами данных

• Тест:  Основные компоненты информационных систем с базами данных (10мин.)

Тема 3. Архитектура систем с базами данных. Понятие модели данных

• 3.1. Информация и данные (16мин.)
• 3.2. Уровни представления данных (47мин.)
• 3.3. Понятие модели данных (32мин.)
• Тест:  Архитектура систем с базами данных. Понятие модели данных (10мин.)

Тема 4. Инфологическое проектирование БД. Сущности, объекты, свойства, связи

• 4.1. Инфологическая модель предметной области (16мин.)
• 4.2. Основные понятия модели «Сущность-Связь» (47мин.)
• 4.3. Связи между сущностями (32мин.)
• 4.4. Степень связи и классы принадлежности связанных ею сущностей (63мин.)
• 4.5. Еще о сущностях, их свойствах и связях между ними (111мин.)
• 4.6. Задание для самостоятельной работы по проектированию ER-диаграммы предметной области (32мин.)
• Тест:  Инфологическое проектирование БД. Сущности, объекты, свойства, связи (78мин.)

Тема 5. Модели данных. Ранние подходы к организации баз данных

• Тест:  Модели данных. Ранние подходы к организации баз данных (10мин.)

Тема 6. Реляционная модель данных. Основные понятия. Структуры данных

• 6.1. Появление реляционной модели данных (16мин.)
• 6.2. Основные понятия реляционной модели данных (32мин.)
• 6.3. Структуры данных реляционной модели. Реляционные отношения (47мин.)
• 6.4. Свойства реляционных отношений (32мин.)
• 6.5. Виды отношений (16мин.)
• 6.6. Реляционная база данных (32мин.)
• Тест:  Реляционная модель данных. Основные понятия. Структуры данных (56мин.)

Тема 7. Реляционная модель. Операции над данными

• 7.1. Реляционная алгебра (190мин.)
• • Операции реляционной алгебры (63мин.)
  • Операции реляционной алгебры, добавленные Коддом (95мин.)
  • Примеры выполнения операций над отношениями с использованием реляционной алгебры (32мин.)
• 7.2. Реляционное исчисление (79мин.)
• • Примеры использования реляционного исчисления кортежей для формулировки запросов (16мин.)
• 7.3. Операции над данными — реляционная алгебра и реляционное исчисление (32мин.)
• Тест:  Реляционная модель. Операции над данными (44мин.)

Тема 8. Язык SQL

• 8.1. Отличие SQL от процедурных языков программирования (16мин.)
• 8.2. Формы и составные части SQL (16мин.)
• 8.3. Условия и терминология SQL (16мин.)
• 8.4. Выборка данных. Оператор SELECT (32мин.)
• • Простейшие SELECT-запросы (32мин.)
• 8.5. Реализация операций реляционной алгебры средствами языка SQL. Реляционная полнота SQL (47мин.)
• Тест:  Язык SQL (10мин.)

Тема 9. Ограничения целостности в реляционной модели

• 9.1. Ограничения целостности уровня атрибута (95мин.)
• • Домены отношений (16мин.)
  • Отсутствующая информация, или «NULL-значения» (32мин.)
  • Скалярные выражения с использованием отсутствующих значений (NULL). Трехзначная (3VL) логика (47мин.)
• 9.2. Ограничения целостности уровня кортежа (16мин.)
• 9.3. Ограничения целостности уровня отношения (63мин.)
• • Потенциальные, первичные, альтернативные ключи отношения (47мин.)
  • Потенциальные ключи и NULL-значения (16мин.)
• 9.4. Ограничения целостности уровня базы данных (142мин.)
• • Внешние и родительские ключи отношения. Ссылочная целостность (63мин.)
  • Еще раз о том, что понимается под ссылкой в реляционных отношениях, связанных ссылочной целостностью (16мин.)
  • Внешние ключи и NULL-значения (16мин.)
  • Правила ссылочной целостности (63мин.)
• 9.5. Средства обеспечения целостности данных в СУБД (142мин.)
• Тест:  Ограничения целостности в реляционной модели (142мин.)

Тема 10. Проектирование базы данных

• 10.1. Функциональная зависимость (79мин.)
• 10.2. Нормализация отношений базы данных (32мин.)
• • Нормальные формы отношений (32мин.)
• 10.3. Декомпозиция отношений без потерь и функциональные зависимости (47мин.)
• 10.4. Первая и вторая нормальные формы (95мин.)
• 10.5. Вторая и третья нормальные формы (63мин.)
• 10.6. Нормальная форма Бойса — Кодда (111мин.)
• 10.7. Многозначные зависимости и четвертая нормальная форма (111мин.)
• 10.8. Зависимости соединения и пятая нормальная форма (142мин.)
• 10.9. Итоговая процедура нормализации отношений (32мин.)
• 10.10. Задание для самостоятельной работы. (32мин.)
• Тест:  Проектирование базы данных (96мин.)

Тема 11. Преобразование ER-диаграмм модели «сущность — связь» в схему реляционной БД

• 11.1. Понятия, используемые при построении ER-диаграмм модели «сущность — связь» (47мин.)
• 11.2. Связь понятий реляционной модели с понятиями ER-диаграмм модели «сущность — связь» (63мин.)
• • Функциональная зависимость в реляционной модели (16мин.)
  • Потенциальные ключи отношения и его атрибуты (16мин.)
  • Первичный и альтернативный ключи. (16мин.)
  • Составной ключ отношения. (16мин.)
  • Внешний и родительский ключи (16мин.)
• 11.3. Преобразование элементов ER-диаграмм в схему реляционной базы данных (506мин.)
• 11.4. Задание для самостоятельной работы. Проектирование физической схемы базы данных (16мин.)
• Тест:  Преобразование ER-диаграмм модели «сущность — связь» в схему реляционной БД (24мин.)

Тема 12. Структуры хранения данных и методы доступа

• 12.1. Хранение отношений БД и доступ к хранимым данным (47мин.)
• 12.2. Индексирование (47мин.)
• 12.3. Использование при индексировании структур типа В-деревьев (111мин.)
• • Вставка новой записи в индексируемый файл (16мин.)
  • Удаление записи из индексируемого файла (47мин.)
• Тест:  Структуры хранения данных и методы доступа (32мин.)

Тема 13. Управление транзакциями и целостность баз данных

• Тест:  Управление транзакциями и целостность баз данных (28мин.)

Тема 14. Откат транзакций и восстановление данных после сбоев. Журнализация изменений базы данных

• Индивидуальный откат транзакции (174мин.)
• • Восстановление после внезапной потери содержимого оперативной памяти — «мягкий» сбой системы (16мин.)
  • Восстановление после отказа внешнего устройства долговременного хранения данных — «жесткий» сбой системы (32мин.)
  • Индивидуальный откат транзакции по команде ROLLBACK (16мин.)
  • Восстановление согласованности данных после мягкого сбоя (63мин.)
  • Восстановление после жесткого сбоя (47мин.)
• Тест:  Откат транзакций и восстановление данных после сбоев. Журнализация изменений базы данных (64мин.)

Тема 15. Транзакции и параллелизм

• 15.1. Проблемы, возникающие при параллельном выполнении транзакций (63мин.)
• • Проблема потери результатов обновления (16мин.)
  • Проблема незафиксированной зависимости (чтение «грязных данных», неаккуратное считывание) (16мин.)
  • Несовместимый анализ — неповторяемое считывание (16мин.)
  • Несовместимый анализ — фиктивные элементы (фантомы) (16мин.)
  • Собственно несовместимый анализ (16мин.)
• 15.2. Конфликты между транзакциями (16мин.)
• 15.3. Сериализация транзакций с использованием синхронизационных захватов (блокировок) (47мин.)
• 15.4. Решение проблем параллелизма при помощи блокировок (127мин.)
• • Проблема потери результатов обновления (16мин.)
  • Проблема незафиксированной зависимости (чтение «грязных» данных, неаккуратное считывание) (16мин.)
  • Проблема несовместимого анализа. Неповторяемое считывание (16мин.)
  • Фиктивные элементы (фантомы) (16мин.)
  • Собственно несовместимый анализ (63мин.)
• 15.5. Уровни изоляции. Объекты синхронизационных блокировок (16мин.)
• 15.6. Гранулированные синхронизационные блокировки. Блокировки по намерению (47мин.)
• 15.7. Предикатные синхронизационные блокировки (16мин.)
• 15.8. Метод временных меток (16мин.)
• 15.9. Метод выделения версий данных (47мин.)
• 15.10. Реализация изолированности транзакций средствами языка SQL (63мин.)
• • Уровни изоляции транзакций (32мин.)
  • Синтаксис операторов SQL, определяющих уровни изоляции транзакций (32мин.)
• Тест:  Транзакции и параллелизм (66мин.)

Тема 16. Распределенные системы. Архитектура клиент-сервер

• Архитектура с файловым сервером (127мин.)
• • Клиент-серверная архитектура с сервером базы данных (32мин.)
  • Архитектура с активным сервером (16мин.)
  • Трехзвенная архитектура клиент-сервер с сервером приложений (47мин.)
• Тест:  Распределенные системы. Архитектура клиент-сервер (84мин.)

Библиографический список

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (48мин.)