Системы управления базами данных

Назначение системных сред автоматизированных систем.

Тема 15 Автоматизация управления групповой разработкой проектов.

Системы автоматизированного проектирования относятся к числу наиболее сложных и наукоемких АС. Наряду с выполнением проектных процедур необходимо автоматизировать управление проектированием, поскольку сам процесс проектирования становится все более сложным и зачастую приобретает распределенный характер. Для управления сложными системами в их составе имеется специальное ПО – системная среда САПР или АС, называемая системой управления проектными данными или системой управления жизненным циклом изделий.

История систем управления проектными данными – систем PDM – связана с развитием САПР. Появление системных сред в САПР ознаменовало переход от использования отдельных не связанных друг с другом программ, решающих частные проектные задачи, к применению интегрированной совокупности таких программ.

Интегрирующим компонентом в 1970-е годы стала единая база данных САПР. Однако использование СУБД не приводило к удовлетворительным результатам в силу разнообразия типов проектных данных, распределенного и параллельного характера процессов проектирования и недостаточной развитости баз данных.

В 80-е годы были созданы специализированные СУБД, ориентированные на САПР, но и они в недостаточной степени удовлетворяли требованиям обеспечения целостности данных, управления потоками проектных работ, многоаспектного доступа пользователей к данным.

И лишь на рубеже 80 – 90-х годов появились системы управления проектными данными, сначала в САПР электронной промышленности, а позднее и в САПР машиностроения, где они и получили наименование PDM.

Современные системы управления проектными данными предназначены для информационного обеспечения проектирования и выполняют следующие основные функции:

Ø хранение проектных данных и доступ к ним, в том числе ведение распределенных архивов документов, их поиск, редактирование маршрутизация и визуализация;

Ø управление конфигурацией изделия;

Ø создание спецификаций;

Ø защита информации;

Ø интеграция данных.

Основным компонентом PDM – банк данных (БнД). Он состоит из СУБД и БД. PDM отличает легкость доступа к иерархически организованным данным, обслуживание запросов, выдача ответов не только в текстовой, но и в графической форме, привязанной к конструкции изделия.

В большинстве АИС применяют СУБД, поддерживающие реляционные модели данных. Среди общих требований к СУБД можно отметить: обеспечение целостности данных, защита данных от несанкционированного доступа и от искажений вследствие возникающих сбоев аппаратуры, удобство пользовательского интерфейса, возможность распределенной обработки в сетях ЭВМ.

Банк данных в САПР является важной обслуживающей подсистемой, он выполняет функции информационного обеспечения и имеет ряд особенностей. В нем хранятся как редко изменяемые данные (архивы, справочные данные, типовые проектные решения), так и сведения о текущем состоянии различных версий выполняемых проектов. Как правило, БнД работает в многопользовательском режиме, с его помощью осуществляется информационный интерфейс (взаимодействие) различных подсистем САПР.

Объектные базы данных выгодны тем, что, во-первых, данные по конкретным объектам проектирования не разбросаны по множеству таблиц, как это имеет место в реляционных базах данных, а сосредоточены в определенных местах. Во-вторых, для каждого объекта могут быть назначены свои типы данных. В результате проще решаются задачи управления и удовлетворения запросов.

Особенности БнД в САПР позволяет квалифицировать их как хранилища данных. Для хранилищ данных характерен ряд особенностей: 1) длительное хранение информации, отражающей историю разработок; 2) частота операций чтения данных выше частоты операций обновления данных; 3) использование единых форматов для однотипных данных, полученных из различных источников.

Варианты управления данными в сетях АС

При сетевой организации АС информационное обеспечение может быть реализовано по одному из следующих вариантов: 1) FS – файловый сервер, 2) RDA – доступ к удаленным данным, 3) DBS – сервер баз данных, 4) AS – сервер приложений. Варианты различаются распределением между разными узлами сети функций хранение данных, управления данными, обработки данных в приложениях и интерфейса с пользователем. Вариант файл-сервера характерен для локальных сетей на ПК с небольшим числом пользователей. Для большинства АС он малоэффективен. Вариант RDA – это модель удаленного узла, она наиболее распространена в настоящее время среди АС. DBS – двухзвенная структура дистанционного управления, основанная на разделении прикладных процедур на две части: индивидуальные для каждого пользователя и общие для многих задач. Вариант AS – реализуется по трехзвенной схеме, в которой для приложений используются узлы, отделенные от локального узла и от сервера базы данных, т.е. одновременно используются модели DBS и RDA.

Помимо проблемы распределения серверных функций между узлами сети имеется проблема разделения этих функций между многими пользователями АС. Эта проблема решается либо по схеме «один к одному», либо по многопотоковой схеме. В первом из них для каждого активного пользователя создается своя копия СУБД. Во второй СУБД должна быть программой, обслуживающей одновременно многих пользователей.