Из ГОСТ 34.321-96 Информационные технологии. Система стандартов по базам данных. Эталонная модель управления данными

6.3 Специализация модели в различных средах ГОСТ 34.321-96

Общая модель может быть применена к различным видам информационных систем, описанных в разделе 4. На абстрактном уровне это применение может быть представлено замещением термина «общий» соответствующей меткой. Например, модель может быть применена к среде распределенной базы данных в терминах контроллера распределенной базы данных, распределенной базы данных и распределенной схемы. Подобным образом может быть идентифицирован контроллер словаря базы данных, а без любой метки контроллер базы данных применяется к среде базы данных компьютерной системы [из 6.3 Специализация модели в различных средах ГОСТ 34.321-96]

    6.4 Среда базы данных ГОСТ 34.321-96

    Контроллер базы данных должен поддерживать типичные услуги для среды базы данных.

    Процессоры пользователя используют услуги управления данными в среде базы данных.

    Услуги контроллера базы данных должны поддерживаться для многих пользовательских процессоров-клиентов параллельно, однако клиент должен иметь возможность выполнять транзакции базы данных без влияния со стороны других клиентов.

    Несколько процессоров пользователя способны иметь доступ более чем к одной среде базы данных.

    В этом случае процессор пользователя, который имеет доступ более чем к одной среде базы данных, должен иметь возможность управлять запросом на услугу к среде базы данных с данными, которые должны быть доступны. Любой запрос на услугу должен связываться с именем среды базы данных, для которой он предназначен. Услуги контроллера базы данных могут только поддерживаться в своей собственной среде базы данных. Любые транзакции базы данных или связи между данными, которые включают более чем одну среду базы данных, должны поддерживаться процессором пользователя.

    Приведенные выше описания не рассматривают связь между средой базы данных и любой конкретной информационной системой. Разрешается процессору пользователя находиться в отличной от среды базы данных компьютерной системе. В этом случае требуются протоколы связи для соединения обработки. Эти протоколы могут быть или пассивными носителями взаимосвязи или обеспечивать специальные услуги, которые поддерживают удаленное использование услуг управления данными [из 6.4 Среда базы данных ГОСТ 34.321-96]

      6.5 Управление распределенными данными ГОСТ 34.321-96

      Декомпозиция абстрактной формы модели в среде распределенной базы данных может использоваться, чтобы показать услуги контроллера базы данных для управления данными, которые хранятся в ряде отдельных сред базы данных.

      Клиент услуги на доступ к данным, которые хранятся во многих средах распределенной базы данных, не должен определять, в какой базе данных эти данные могут находиться. Таким образом, услуги контроллера базы данных для общей модели применяются также в распределенном контексте с дополнением, что услуги, относящиеся к определению распределенной базы данных, должны включать способность определять среду базы данных, в которой каждый экземпляр данных хранится. На это определение ссылаются, как на распределенные данные, которые являются данными, определяющими информацию размещения, копирования и фрагментации данных в среде распределенной базы данных.

      Способ, которым данные распределяются, определяется в базе данных для распределенных данных. Подобным образом распределенные данные для распределенной базы данных могут распределяться каким-нибудь альтернативным способом.

      В эталонной модели предполагается, что для одной распределенной базы данных имеется только одна среда базы данных для распределенных данных в каждой компьютерной системе.

      Составляющими архитектурной модели управления распределенными данными являются администратор распределения, определитель распределения, пользователь, процессор пользователя, контроллер распределения, контроллер базы данных, схема для распределенных данных, локальные распределенные данные, схема и база данных. Связь между составляющими архитектурной модели управления распределенными данными представлена на рисунке 12.

      - Управление распределенными данными

      Рисунок 12 - Управление распределенными данными

      Администратор распределения - это пользователь, относящийся к задаче определения распределенных данных. Определитель распределения - это процессор пользователя, обеспечивающий услуги для администрирования распределения.

      Контроллер распределения - это процессор, который обеспечивает услуги управления данными для определения и доступа к распределенным базам данных вместе с услугами, относящимися к связанным с ними схемам и распределенным данным.

      Контроллер распределения поддерживает только одно средство моделирования данных, которое устанавливает правила для определения и манипулирования данными в каждой среде базы данных.

      Для распределенной базы данных допускается, что каждая компьютерная система имеет только один контроллер распределения.

      Каждый контроллер распределения обеспечивает доступ к тем частям распределенной базы данных, которые хранятся в любой среде базы данных в той же самой компьютерной системе. Контроллер распределения поддерживает доступ к частям распределенной базы данных в удаленных средах базы данных через связь с другими контроллерами распределения в различных компьютерных системах.

      Определитель распределения является только процессором пользователя для вызова услуг по доступу к распределенным данным. Другие виды процессоров пользователя не требуют никаких услуг, которые явно требуют доступа к распределенным данным, делая использование тех же самых услуг контроллера базы данных определенным для общей модели. Контроллер распределения предоставляет дополнительные услуги другим контроллерам распределения при поддержке распределенной обработки данных.

      При получении первоначального запроса на услугу от процессора пользователя контроллер распределения сначала устанавливает среды базы данных, используя услуги контроллера распределенной базы данных для доступа к локальным данным распределения в той же самой компьютерной системе. Если требуемое определение недоступно как часть локальных данных распределения, то контроллер распределения связывается с другим контроллером распределения в другой компьютерной системе, чтобы найти требуемые распределенные данные.

      Когда среды базы данных для ссылочных данных определены, тогда контроллер распределения может вызывать услуги любых контроллеров базы данных в той же самой компьютерной системе или связываться с удаленными контроллерами распределения, чтобы выполнить часть или всю запрашиваемую услугу [из 6.5 Управление распределенными данными ГОСТ 34.321-96]

        6.6 Модель экспорта-импорта ГОСТ 34.321-96

        Модель экспорта-импорта является специализированной общей моделью.

        Использование услуги экспорта требует определения данных, которые должны экспортироваться из среды базы данных: экземпляры конкретного типа данных, число типов данных или данные вместе с соответствующими определениями схем. Файл должен быть поименованным. Должен быть выбран тип формата файла, соответствующий определенным данным.

        Использование услуги импорта требует имени файла, в который данные были экспортированы.

        Составляющими архитектурной модели экспорта-импорта являются пользователь, процессор пользователя, контроллер базы данных, процессор экспорта-импорта, схема базы данных, файл экспорта-импорта. Связь составляющих архитектурной модели экспорта-импорта представлена на рисунке 13.

        - Модель экспорта-импорта

        Рисунок 13 - Модель экспорта-импорта

        Архитектурная модель экспорта и импорта основывается на декомпозиции, которая разделяет контроллеры базы данных, обеспечивающие услуги для любых типов среды базы данных из процессора экспорта-импорта, который обеспечивает требуемые услуги. Использование услуг экспорта и импорта может быть параллельным с другими услугами контроллера распределенной базы данных [из 6.6 Модель экспорта-импорта ГОСТ 34.321-96]

          6.7 Модель управления доступом ГОСТ 34.321-96

          Модель управления доступом - это специализированная общая модель. Ее назначение - показать услуги контроллера базы для управления доступом к данным в среде базы данных и услуги для определения данных управления доступом, необходимых для этого управления доступом.

          Управление доступом требует, чтобы каждый запрос на услугу контроллера базы данных был связан явно или неявно с аутентичным идентификатором. Этот идентификатор может быть неявно связан с запросом услуги с помощью декларирования при запуске или модификации в течение сеанса управления данными для клиента. Разрешение на конкретный запрос на услугу зависит от того, имел ли связанный с ним идентификатор заранее объявленные привилегии для процессов и вызванных данных.

          Если соответствующие привилегии для запроса на услугу не существуют, то ответ на запрос указывает нарушение управления доступом, и это нарушение может быть записано для общего управления доступом.

          Чтобы поддерживать управление доступом, услуги любого типа контроллера базы данных в общей модели должны быть соответственно модифицированы с учетом необходимости требуемых привилегий. Для большинства услуг не требуются изменения в форме запроса на услугу, но возможные ответы должны разрешать отказ из-за отсутствия привилегий.

          Дополнительные услуги требуются для определения действительных идентификаторов для среды базы данных и привилегий, связанных с этими идентификаторами.

          Составляющими архитектурной модели управления доступом в распределенной среде являются администратор управления доступом, определитель управления доступом, пользователь, процессор пользователя, процессор управления доступом, контроллер распределенной базы данных, схема данных управления доступом, данные управления доступом, распределенная схема, распределенная база данных. Связь между составляющими представлена на рисунке 14.

          - Управление доступом в распределенной среде

          Рисунок 14 - Управление доступом в распределенной среде

          Архитектурная модель управления доступом основывается на декомпозиции, которая разделяет контроллеры базы данных, предоставляющие услуги для среды базы данных без управления доступом, и процессоры, связанные с управлением доступом.

          Администратор управления доступом - это пользователь, касающийся задачи определения данных управления доступом. Определитель управления доступом - это процессор пользователя, который обеспечивает услуги администраторам управления доступом.

          Процессор управления доступом принимает любой запрос от идентифицированного пользователя на услугу. Это или запрос от процессора пользователя на общую услугу, или запрос от определителя управления доступом на услугу, связанную с определением данных управления доступом. Процессор управления доступом сначала использует данные управления доступом для определения, разрешен ли запрос. Тогда запрос или отклоняется, если пользователь не имеет соответствующих привилегий, или процессор управления доступом вызывает услуги контроллера базы данных, чтобы выполнить запрос. Это может заканчиваться доступом к базе данных или данным управления доступом [из 6.7 Модель управления доступом ГОСТ 34.321-96]

            7.1 Цели стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96

            Основными целями стандартизации управления данными являются:

            1. стандартизация поддержки для всех распределенных сценариев;
            2. обеспечение независимости размещения;
            3. стандартизация управления транзакциями баз данных;
            4. стандартизация экспорта и импорта баз данных;
            5. уменьшение сложности обработки данных;
            6. повышение общей производительности в распределенных сценариях;
            7. обеспечение независимости данных;
            8. обеспечение мобильности приложений;
            9. стандартизация использования средств моделирования данных.

            Стандарты по поддержке распределенных баз данных должны основываться на интерфейсах услуг, обеспечиваемых в каждой среде управления данными.

            Процессоры, связанные с интерфейсами, должны отвечать и реагировать на конкретный запрос на услугу стандартным способом.

            В стандартизации поддержки распределенных баз данных необходимо учитывать следующее:

            • система управления данными в одном домене управления может иметь доступ к данным, управляемым другой системой управления данными в другом домене управления, при условии появления требований в домене управления сервером;
            • услуги управления данными и интерфейсы, в которых эти услуги доступны, должны быть спроектированы так, что пользователю не требуется знать, где хранятся данные;
            • удаленный доступ не должен требовать принципиально нового подхода к услугам, которые обеспечивают управление данными;
            • требования как для удаленного, так и локального доступа к данным должны применяться одинаково ко всем парам уровней.

            Обеспечение межсетевого обмена неоднородной распределенной базы данных требует, чтобы был выбран и стандартизован соответствующий механизм для управления транзакциями базы данных.

            Если данные должны быть понимаемыми в более чем одной системе управления данными, то необходима стандартная форма представления данных для передачи данных.

            Необходима также стандартная форма представления архивных баз данных.

            При разработке стандартных форм представления данных для передачи данных необходимо учитывать следующее:

            • средства экспорта-импорта, вместе со средствами разгрузки и загрузки базы данных, полностью независимы от операций поиска и обновления;
            • форму представления данных уровня схемы, связанной с данными более низкого уровня, можно рассматривать как потенциальную часть файла экспорта-импорта;
            • при определении порции базы данных, для которой желателен файл экспорта-импорта, используются операции выборки, связанные со стандартными языками баз данных.

            Для всех уровней данных, для которых могут создаваться файлы экспорта-импорта, может быть использован одинаковый подход к определению стандартной формы представления данных.

            Независимость данных необходимо использовать для того, чтобы уменьшить затраты на модификацию и модернизацию системы.

            Управление данными может быть поддержано с помощью стандартизации средства моделирования данных при его использовании для обмена между различными средами управления данными.

            Выбирая способ моделирования данных в качестве стандартного, следует учитывать, что:

            • пользователь услуг, обеспеченных процессором пользователя, не должен обязательно знать, какое средство моделирования данных используется как обменное средство моделирования данных;
            • обменное средство моделирования данных поддерживается в различных доменах управления, если между ними возможен обмен данными.

            [из 7.1 Цели стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96]

              7.2 Средства достижения целей стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96

              Представленные в 7.1 цели стандартизации управления данными могут быть достигнуты с помощью следующих средств:

              1. общее средство моделирования данных для каждой пары уровней;
              2. общий механизм обмена для всех пар уровней;
              3. использование одних и тех же процессоров для всех пар уровней;
              4. стандартизованный подход к управлению доступом;
              5. стандартизованное представление данных, необходимых для содействия взаимодействию;
              6. поддержка фрагментации данных;
              7. разделение логических и физических структур;
              8. доступ к схеме во время выполнения.

              Система управления данными должна использовать то же стандартное средство моделирования данных для всех пар уровней и обеспечивать те же процессы манипулирования данными над данными уровня схемы, как над базой данных, управляемой схемой.

              Требование непротиворечивости должно предотвращать модификацию данных уровня схемы без адекватного значения для данных, содержащихся в базе данных, управляемых схемой.

              Такие требования могут адресоваться с помощью упаковки (пакета?) услуг манипулирования схемой, если также эффективно будет осуществляться соответствующая модификация существующих экземпляров базы данных. Услуги могут включать спецификацию преобразований в данные, чтобы достичь непротиворечивости с обновленными данными схемы.

              Такие услуги модификации схемы в принципе должны быть равно применимы к любой паре уровней в области действия стандартизации управления данными.

              Средства манипулирования схемой стандартизируются со ссылкой на их влияние на стандартизованное представление данных уровня схемы.

              Необходимо иметь возможность модифицировать данные схемы. Определение средств манипулирования схемой должно касаться не только влияния на стандартное представление данных схемы. Необходимо также принимать во внимание влияние на связанные с ней данные, существующие в базе данных, в которой хранится схема.

              Необходимо точное представление схемы в форме, соответствующей стандартному средству моделирования данных.

              Процессор пользователя должен иметь возможность знать о более чем одной паре уровней, а также представлять услуги таким образом, что пользователь услуг будет рассматривать все данные как связанные с одной парой уровней.

              Цель стандартизованного подхода к управлению доступом состоит в представлении возможности взаимодействия неоднородных распределенных баз данных и отдельно разработанных систем.

              Для управления распределенной базой данных необходима база данных с информацией размещения фрагментов данных, которая может быть сама распределенной.

              В случае централизованной системы управления данными информация размещения относится к подробностям конкретной программной среды.

              Информация размещения данных должна быть глобально доступной в сети. Это требует стандартизации используемого формата для представления такой информации размещения.

              Если должны поддерживаться неоднородные распределенные базы данных и их способность к взаимодействию, то требуется стандартизация распределенных данных и способа доступа к их фрагментам.

              Стандартное средство моделирования данных должно обеспечивать средства структурирования такой информации. Эти средства следует использовать для обеспечения и локального, и удаленного доступов к такой информации.

              Процессор распределения должен иметь возможность направлять горизонтальную и вертикальную фрагментацию в распределенных базах данных.

              Система управления данными должна использовать такую информацию размещения для того, чтобы обеспечить некоторую степень независимости для прикладных процессов. Результаты запроса на информацию, которая требует данные из многих установок, должны объединяться для представления данных к требуемому приложению [из 7.2 Средства достижения целей стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96]

                7.3 Аспекты стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96

                Стандартизация управления данными, которые являются общими ко многим информационным системам, должна создавать удобства как для людей, использующих эти системы, так и для программных средств, которыми эти системы обеспечиваются.

                Стандарты управления данными могут быть разделены на четыре группы.

                Первая группа определяет вид услуг, которые обеспечиваются в интерфейсе. На стандарты этой группы ссылаются как на стандарты интерфейса. Такие стандарты не должны накладывать лишние ограничения на то, как конструировать элемент обработки, обеспечивающий услуги.

                Вторая группа стандартов управления данными использует правила и соглашения средства моделирования данных, чтобы представить данные для конкретной цели. На такие стандарты ссылаются как на стандарты содержания данных. Стандарты содержания данных определяют содержание части схемы для данной пары уровней.

                Третья группа стандартов управления данными - это стандарты обмена. Стандарты этой группы используются в распределенных системах и для связи между информационными системами в различных доменах управления, чтобы передавать данные из одной среды управления данными в другую. Стандарты обмена определяют физическое представление данных.

                Четвертая группа - это функциональные стандарты, которые являются набором других стандартов. Функциональные стандарты могут принимать много форм, в зависимости от категорий отдельных стандартов и от зависимостей каждого от средств моделирования данных.

                Понятие средства моделирования данных является фундаментальным в концепции стандартов управления данными. Оно может само быть объектом стандартизации или может быть использовано явно как средство определения в описании другого стандарта. Кроме того, правила структурирования данных и правила манипулирования данными средствами моделирования данных могут быть неявными в другом стандарте [из 7.3 Аспекты стандартизации управления данными ГОСТ 34.321-96]

                  Страницы

                  Подписка на Из ГОСТ 34.321-96 Информационные технологии. Система стандартов по базам данных. Эталонная модель управления данными