Βάσεις Δεδομένων ΙΙ

E-mail Εκτύπωση PDF
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας:    2 θεωρία + 2 εργαστήριο
Tυπικό εξάμηνο διδασκαλίας:         Δ΄

Διδασκαλία: Η διδασκαλία του μαθήματος έχει τη μορφή 15 διαλέξεων και ισάριθμων εργαστηριακών ασκήσεων, στο πλαίσιο των οποίων υπάρχει η δυνατότητα ανάληψης εργασιών.

Ενδεικτικά προαπαιτούμενα:  

Διδακτικές μονάδες: 4

Σκοπός και στόχοι του μαθήματος:

Στόχος του μαθήματος αυτού είναι να δοθούν στους σπουδαστές οι απαραίτητες γνώσεις ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν τις βάσεις δεδομένων με έξυπνο και αποδοτικό τρόπο. Με μια εμπεριστατωμένη και περιεκτική εξέταση, προσπαθούμε να εστιάσουμε στα σημαντικότερα ζητήματα των βάσεων δεδομένων.  Ο απώτερος σκοπός του μαθήματος είναι να μπορούν οι σπουδαστές, να δημιουργούν και να σχεδιάζουν εφαρμογές ώστε να χρησιμοποιούν να διαχειρίζονται και να προστατεύουν τα δεδομένα μιας  ή περισσοτέρων βάσεων δεδομένων.

Περίγραμμα μαθήματος:

  • Σύντομη ανασκόπηση των κυριοτέρων εννοιών των βάσεων δεδομένων

Στο κεφάλαιο αυτό γίνετε μια εισαγωγή στην πολλαπλού-επιπέδου αρχιτεκτονική των βάσεων δεδομένων όπου κάθε επίπεδο αντιπροσωπεύει ένα επίπεδο αφαίρεσης,   εξηγώντας το εσωτερικό-εννοιολογικό και εξωτερικό επίπεδο. Παρουσιάζονται επίσης τα συστατικά μέρη ενός συστήματος διαχείρισης βάσης δεδομένων (dbms)

  • Εννοιολογικά Μοντέλα .

Στο κεφάλαιο αναλύουμε τα εννοιολογικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται κατά τον σχεδιασμό των βάσεων δεδομένων και ειδικότερα το μοντέλο οντοτήτων-συσχετίσεων (Entity-relationship model ), το εκτεταμένο μοντέλο οντοτήτων-συσχετίσεων (EER model), το αντικειμενοστραφές μοντέλο (Object-oriented model).

  • Λογικά Μοντέλα Υλοποίησης

Στο κεφάλαιο αναλύουμε τα Λογικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται κατά την υλοποίηση των βάσεων δεδομένων και ειδικότερα, το σχεσιακό μοντέλο (Relational Model)

  • Συναρτησιακές εξαρτήσεις και Κανονικοποιήσεις, KM-BC, 4KM, 5KM, KM-ΠΟ/Κ .

Στο κεφάλαιο αυτό ορίζουμε τις συναρτησιακές εξαρτήσεις (τετριμμένες και μη) στις σχεσιακές βάσεις δεδομένων, καθώς και τους κανόνες συναγωγής ή αξιώματα- του Armstrong. Η θεωρία της κανονικοποίησης αποτελεί σημαντική ενότητα για την δημιουργία συμπαγών και ακέραιων βάσεων  γι’ αυτό και αναλύουμε όλες τις κανονικές μορφές που μπορούν να εφαρμοσθούν ξεκινώντας από την πρώτη κανονική μορφή (1NF), φτάνοντας μέχρι και την κανονική μορφή πεδίου ορισμού / κλειδιού (DK/NF).

  • Εμφωλιασμένα ερωτήματα, περιορισμοί ακεραιότητας και όψεις στην SQL.

Στο κεφάλαιο αυτό ασχολούμαστε με την γλώσσα SQL (DDL,DML) και συγκεκριμένα με εμφωλιασμένα ερωτήματα, περιορισμούς ακεραιότητας, δημιουργία όψεων, συνενώσεις συνόλων, παραγόμενες σχέσεις.

  • Ανάκαμψη και συναλλαγές

Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφουμε τις  συναλλαγές (transactions), δηλαδή την εκτέλεση ενός ή περισσοτέρων προγραμμάτων που προσπελαύνουν ή τροποποιούν το περιεχόμενο της βάσης δεδομένων. Εξηγούμε τις  ιδιότητες ACID μιας συναλλαγής καθώς και τις πράξεις στα χρονοπρογράμματα. Παρουσιάζουμε τα είδη των αποτυχιών καθώς και τρόπους ανάκαμψης ενός ΣΔΒΔ από πιθανή αστοχία συστήματος ή μέσων.

  • Ταυτοχρονισμός

Εξηγούμε τα προβλήματα που προκύπτουν από ταυτόχρονη εκτέλεση συναλλαγών καθώς και τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ταυτόχρονης εκτέλεσης δοσοληψιών που βασίζονται στην έννοια του κλειδώματος των δεδομένων. Παρουσιάζουμε το πρόβλημα του αδιεξόδου καθώς και τις υπάρχουσες  λύσεις.

  • Ασφάλεια

Η ασφάλεια (security) αναφέρεται στην προστασία δεδομένων από τη γνωστοποίηση, την αλλοίωση, ή την καταστροφή από μη εξουσιοδοτημένα άτομα. Παρουσιάζονται πολιτικές και μηχανισμοί ασφάλειας καθώς και η υλοποίηση τους με εντολές της SQL, δίνοντας δικαιώματα, προνόμια ή ρόλους ασφάλειας στους χρήστες.

  • Κρυπτογράφηση

Κρυπτογράφηση των δεδομένων (data encryption) ονομάζουμε την αποθήκευση ή την μετάδοση των εμπιστευτικών δεδομένων σε κωδικοποιημένη μορφή. Παρουσιάζονται μηχανισμοί κρυπτογράφησης υποκατάστασης και μετάθεσης (RSA, κρυπτογράφηση με δημόσιο κλειδί).

  • Μεθοδολογία συσχέτισης και σύνδεσης βάσεων δεδομένων με εφαρμογές οπτικού    προγραμματισμού.

Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζουμε ένα ολοκληρωμένο παράδειγμα ανάπτυξης μιας σχεσιακής βάσης  και σύνδεσή της μέσω ODBC drivers με εφαρμογή που αναπτύχθηκε με οπτικό προγραμματισμό. Ανάθεση δικαιωμάτων και προνομίων σε διαφορετικούς χρήστες και δημιουργία όψεων για κάθε χρήστη.

  • Αντικειμενοστραφής & Αντικείμενο-Σχεσιακές Βάσεις Δεδομένων

Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων βασισμένα στο αντικειμενοστραφές μοντέλο. Αντικειμενο-σχεσιακά μοντέλα (επέκταση σχεσιακού μοντέλου) και αντικειμενο-στραφή μοντέλα (επέκταση αντικειμενο-στραφών γλωσσών προγραμματισμού). Δυαδικά Μεγάλα Αντικείμενα (Binary Large Objects BLOBs) μπορούν να αποθηκευτούν και να προσπελαστούν. Προσθήκη αντικειμενοστραφών χαρακτηριστικών στο σύστημα τύπων της SQL

  • Ευρετήρια

Στο κεφαλαίο αυτό δίδεται μεγαλύτερη έμφαση στο είδη ευρετηρίων, τα δέντρα αναζήτησης, τα  Β-δέντρα και στα ευρετήρια κατακερματισμού.

  • Σύγχρονα Θέματα Βάσεων Δεδομένων

Στο κεφαλαίο αυτό κάνουμε μια γενική εισαγωγή στις έννοιες των χωρικών και /        πολυμεσικών βάσεων δεδομένων, που αποτελούν έναν τομέα σύγχρονο με μεγάλο ενδιαφέρων και  προοπτική.

Βασική Βιβλιογραφία:

  • Ramez Elmasri και Sham B. Navathe, Θεμελιώδεις Αρχές Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων (1ος τόμος), 3η Έκδοση αναθεωρημένη, (Εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ),
    ISBN 960-531-110-0
  • Ramez Elmasri και Sham B. Navathe, Θεμελιώδεις Αρχές Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων (2ος τόμος), 3η Έκδοση αναθεωρημένη, (Εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ),
    ISBN 960-531-119-4
  • C. J. Date, Εισαγωγή στα Συστήματα Βάσεων Δεδομένων, (1ος κ 2ος τόμος), έκτη αμερικάνικη έκδοση 1995,  (Εκδόσεις Κλειδάριθμος),
    ISBN 960-332-109-5
  • Hank Korth, Avi Silberschatz, and S. Sudarshan, Database System Concepts, 3rd Edition, McGraw-Hill, 1998.

 

Ηλεκτρονικές Υπηρεσίες