Database Systems

Database Systems: Design,
Implementation, and
Management
Eighth Edition
Capítulo 4
Projeto Banco de Dados
Objetivos
• Neste módulo iremos aprender:
– Que os projetos de banco de dados devem
atender os sistema de informação do qual faz
parte
– Que os sistemas de informação de sucesso são
desenvolvidos por meio de um modelo
denominado Systems Development Life Cycle
(SDLC)
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Objetivos (continuação)
• Neste módulo iremos aprender : (continuação)
– Dentro dos sistemas de Informação, os projetso
de banco de dados com mais chances de
sucesso são aqueles que são avaliados e
revisados usando o modelo Database Life Cycle
(DBLC)
– Como conduzir uma avaliação e revisão dentro
dos modelos SDLC e DBLC.
– Estratégias para o projeto de Banco de Dados:
top-down vs. bottom-up e centralizado vs.
descentralizado
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Sistema de Informação
• Permite a coleta de dados, armazenamento e
recuperação
• Composto de:
– Pessoas, hardware, software
– Banco de Dados, programas aplicativos e
procedimentos
• Análise de Sistemas
– Processo que analisa as necessidades do
sistema de informação
• Desenvolvimento de Sistemas
– Processo de criação de um sistema de
informação
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Sistema de Informação(continuação)
• Aplicações
– Transformar dados em informação que será
base para o processo de tomada de decisão
– Normalmente produz:
• Relatórios formais
• Gráficos
– Composto de duas partes:
• Dados
• Codigos em que os dados são transformados em
informação.
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Sistema de Informação(continuação)
• Desempenho depende de 3 fatores:
– Projeto do Banco de Dados e implementação
– Projeto da aplicação e implementação
– Procedimentos administrativos
• Desenvolvimento de Banco de Dados
– Processo do projeto de banco de dados e
implementação
– Fases de implementação inclui:
• Criar estrutura de armazenamento no banco de
dados.
• Carregar os dados no banco de dados
• Gestão dos dados
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O Systems Development Life Cycle
(SDLC)
• Acompanha o ciclo de vida dos sistemas de
informação
• Desenvolvimento do projeto e aplicação do
Banco de Dados mapeados e avaliados.
• Divide em 5 fases:
–
–
–
–
–
Planejamento
Análise
Projeto detalhado do sistema
Implementação
Manutenção
• Processo Iterativo e não sequencial
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Planejamento
• Visão geral da empresa e de seus objetivos
• Coleta de dados dos requistos
– O sistema atual deve continuar?
– Ou ser modificado?
– Ou substituido?
• Estudo e avaliação de alternativas
– Requisitos técnicos de software e hardware
– Custo do sistemas
– Custo operacional
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Analise
• Problemas definidos durante a fase de
planejamento é examinado em detalhe durante
análise.
• Auditoria
• Estudos dos atuais hardware e software
• Meta:
– Melhor entendimento de:
• Àreas funcionais do sistema
• Problemas atuais e potenciais
• Oportunidades
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Projeto do Sistema detalhado
• Projetista completa o projeto dos processos
dos sistemas.
• Inclui todas espcificações técnicas necessárias.
• Etapas para conversão do sistame antigo para
o novo
• Princípios e metodologias para treinamento são
planejados
– Submetidas para aprovação do gestor.
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Implementação
• Hardware, Software do SGBD e programas
aplicativos são instalados
– Projeto do banco de dados implementado
• Ciclo de codificação, teste e depuração
continua até que banco de dados está pronto
para entrega.
• Banco de daods criado e sistema customizado
– Criação de tabelas e visões
– Autorizações de usuários
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Manutenção
• Três tipos de atividades de manutenção:
– Corretiva
– Adaptativa
– Preditiva
• Computer-aided systems engineering
(CASE)
– Produzir melhores sistemas com quantia
razoável de tempo e custo
– Aplicações produzidas por CASE são
estruturadas, documentadas e padronizadas
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O Database Life Cycle (DBLC)
• Seis fases:
–
–
–
–
–
–
Estudo inicial do Banco de Dados
Projeto do Banco de Dados
Implementação e carregamento dos dados
Testando e avaliando
Operação
Manutenção e evolução
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Estudo inicial do Banco de Dados
• Propósito Geral:
–
–
–
–
Analisar a situação da empresa
Definir problemas e restrições
Definir objetivos
Definir abrangência e limites
• Processo Interativo e iterativo é requerido para
completar a primeira fase do DBLC com
sucesso
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Estudo inicial do Banco de
Dados(continuação)
• Analisar a situação da empresa
– Condições gerais que a empresa opera, sua
estrutura organizacional e sua missão.
– Descobrir os componentes operacionais da
empresa, como funcionam e como interagem.
• Definir problemas e restrições
– Fontes de informações formais e informais
– Achando respostas precisas é importante
– Definição precisa do problema nem sempre
deriva uma solução.
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Estudo inicial do Banco de
Dados(continuação)
• Os objetivos do Sistema de Banco de Dados
devem atender as necessidades dos usuários.
– Qual é o objetivo proposto para o sistema?
– O sistema terá interface com outro sistemas da
empresa?
– O sistema compartilhará dados com outros
sistemas ou usuários?
• Abrangência do sistema
• Limites: limites externos do sistema
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Projeto do Banco de Dados
• Importante concentra nos dados
• Características necessárias para construir o
modelo do banco de dados.
• Duas visões dos dados dentro do sistema:
– Visão do negócio
• Dados como fonte de informação
– Visão do projetista
• Estrutura de dados, acesso e atividades
necessárias para transformar dados em
informações.
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I. Projeto Conceitual
• Modelagem de dados cria uma estrutura
abstrata do banco de dados.
– Representa objetos do mundo real.
• Alinhado com o negócio e áreas funcionais.
• Garante que todos os dados necessários estão
no modelo e que todos os dados do modelo
são necessários.
• Requer 4 etapas
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I. Projeto Conceitual (continuação)
• Análise de dados e requisitos
– Discobriri características dos elementos dos
dados
• Obter características de diferentes fontes
– Levar em consideração regras do negócio
• Derivadas da descrição das operações
• Modelagem ER e normalização
– Projetista impõe padrões na documentação o
projeto.
• Uso de diagramas, símbolos, estilo de
documentação e outras convenções.
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I. Projeto Conceitual (continuação)
• Verificação do modelo de dados
– Verificado contra processo de sistema proposto
– Revisão do projeto original
• Re-avaliação das entidades
• Exame detalhado dos atributos que descrevem
as entidades
– Define os principais componentes do projeto
como módulos
• Módulo: componente do sistema de informação
que trata uma função específica.
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I. Projeto Conceitual (continuação)
• Verificação do modelo de Dados (continuação)
– Processo de verificação
• Selecione entidade central (mais importante)
– Definida em termos de participação nos
modelos de relacionamento
• Identificar módulo ou sub-sistema o qual a
entidade central pertence e definir abrangência e
limites.
• Colocar a entidade central no modelo
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I. Projeto Conceitual (continuação)
• Projeto de um banco de dados distribuídos
– Partes do banco de dados pode estar em locais
separados fisicamente.
– Acesso ao banco de dados podem ser de
diferentes locais.
– Projetistas deve desenvolver a distribuição dos
dados e estratégias de alocação na rede.
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II. Seleção do SGBD
• Informação crítica para o funcionamento
normal do sistema
• Fatores que afetam a decisão de compra.
–
–
–
–
–
–
Custo
Características e ferramentas do SGBD
Modelo suportado
Portabilidade
Escalabilidade
Requisitos de hardware
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III. Projeto Lógico
• Traduz o projeto conceitual em modelo interno.
• Requer que todos os objetos sejam mapeados
em constructos específicos usados por
software de banco de dados selecionado.
– Definição de dominios do atributo, projeto de
tabelas requeridas e formatos de acesso.
– Tabelas devem corresponder a entidades no
projeto conceitual.
• Traduz modelo conceitual independente do
software para modelo dependente do software.
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IV. Projeto Físico
• Processo de seleção armazenamento de dados
ecaracterísticas de acesso aos dados referente
ao banco de dados.
• Características de armazenamento é função
de:
– Tipo de dispositivos suportados pelo hardware
– Tipo de métodos de acesso aos dados
suportados pelo sistema
– SGBD
• Mais complexo quando dados estão
distribuídos
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Implementação e carregamento
• Desempenho
– Difícil avaliar
• Nem todos SGBD tem este tipo de ferramenta
• Não existe padrão de mensuração
• Segurança:
– Segurança física e de senha
– Trilhas de direitos de acesso e auditoria
– Criptografia de dados e estações HD.
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Implementação e carregamento
(continuação)
• Backup e Recuperação
– Backup completo
– Backup diferencial
– Backup do log de transação
• Integração
– Por meio do uso adequado das regras de
chaves primárias e secundárias.
• Padrões da empresa
– Padrões podem ser parcialmente definidos
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Testando e Avaliação
• Ocorre em paralelo com a programação de
aplicativos
• Ferramentas de banco de dados são usadas
na prototipagem das aplicações
• Se a implementação falhar em atender alguns
critérios de avaliação de sistemas:
– Ajuste de parametros do sistema e do SGBD
– Modificar o projeto físico ou çógico
– Upgrade software e/ou hardware
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Operação
• Quando o banco de dados passa da fase de
avaliação é considerado operacional.
• Ao iniciar a fase operacional, inicia-se o
processo de evoluçaõ do sistema
• Problemas não previstos durante a fase de
testes
• Soluções possíveis:
– Distrubuir transações em mais de um
computador para balancear carga,
– Aumentar memória cache
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Manutenção e Evolução
• Manutenção periódica rqeuerida:
–
–
–
–
Preventiva (backup)
Corretiva (recuperação)
Adaptativa
Liberação de permissões para usuários novos e
antigos
– Geração de estatística de acesso ao banco de
dados.
– Auditoria de segurança periódica
– Resumo periódico do uso do sistema
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Estratégias do Projeto de Banco de
Dados
• ProjetoTop-down
– Identifica conjunto de dados
– Define elementos de dados para cada conjunto
de dados.
• Definição de diferentes tipos de entidades
• Definição de cada atributo das entidades
• Projeto Bottom-up
– Identificas elementos da dados (items)
– Agrupa os mesmos em conjunto de dados
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Centralizado vs. Descentralizado
• Projeto Centralizado
– Quando os componentes de dados são
compostos de um número pequenos de objetos
e procedimentos.
– Típicos em sistemas menores
• Projeto Descentralizado
– Componentes de dados tem um grande número
de entidades
– Relações complexas onde operações
complexas são realizadas.
– Problemas em diversas localidades
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Centralizado vs. Descentralizado
(continuação)
• Todos os módulos estão integrados em um
único modelo.
• Problemas de agregação a serem analisados:
• Sinônimos e homônimos
• Entidade e sub-tipos de entidades
• Conflito na definição de objetos
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Sumário
• Sistema de Informação facilita a transformação
dos dados em informação.
– Gerencia dados de informação
• SDLC monitora o ciclo de vida de uma
aplicação em um sistema de informação.
• DBLC descreve a história do banco de dados
dentro do sistema de informação.
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Sumário (continuação)
• Projeto do Banco de Dados e implementação é
desenvolvido por meio de um conjunto de
estágios bem definidos.
• Projeto conceitual varia com:
– Top-down vs. bottom-up
– Centralizado vs. descentralizado
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