LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, cùng với xu hướng phát triển chung, khối lượng công việc cần thực hiện ngày càng lớn, lượng dữ liệu cần lưu trữ và các thao tác xử lý chúng ngày càng tăng trong khi đó các đặc điểm về qui mô, tổ chức và nghiệp vụ, các kho dữ liệu lại được phân bố trải rộng ở nhiều nơi khác nhau, sử dụng những công nghệ khác nhau, khả năng liên kết là rất hạn chế đối với các ngành nói chung, và ngành giáo dục nói riêng, đặc biệt là trong công tác quản lý đào tạo tại các trường Đại học. Quy trình đào tạo với khối lượng công việc lớn cần được quản lý một cách khoa học. Thông thường, trong hệ thống quản lý đào tạo của một trường đại học, có khối lượng dữ liệu và công việc lớn liên quan đến từng đơn vị trực thuộc như phòng ban, trung tâm, khoa và bộ môn. Nhưng theo mô hình quản lý truyền thống hiện nay thì gần như việc quản trị dữ liệu và các thao tác quản lý khác đều tập trung tại đơn vị chủ quản về đào tạo của trường, ví dụ như phòng Đào tạo.
Với cách tổ chức đó sẽ làm tốn thời gian, dữ liệu có thể không đồng bộ, gây ảnh hưởng đến hiệu quả của quản lý đào tạo. Do vậy, việc ứng dụng các kiến thức về cơ sở dữ liệu phân tán để tổ chức dữ liệu về quản lý đào tạo là cần thiết và có vai trò quan trọng trong công tác quản lý giáo dục của chúng ta hiện nay. Luận văn chọn đề tài “Mô hình cơ sở dữ liệu phân tán và áp dụng vào bài toán quản lý đào tạo” với mục đích tìm hiểu về tổ chức dữ liệu trên địa bàn phân tán; trên cơ sở đó phân tích, thiết kế cơ sở dữ liệu quản lý đào tạo nhằm nâng cao công tác quản lý trong ngành giáo dục. Do vấn đề tổ chức, khai thác dữ liệu của ngành giáo dục nói chung, của Hà Tĩnh nói riêng yêu cầu nhiều khối lượng công việc, trong khuôn khổ luận văn này, hạn chế chỉ với dữ liệu về điểm thi học phần của trường Đại học Hà Tĩnh.
Trong phạm vi thực hiện của đề tài sẽ phân tích, thiết kế cơ sở dữ liệu quản lý điểm thi học phần tại trường Đại học Hà Tĩnh. Luận văn chia thành các chương: 1. Về cơ sở dữ liệu phân tán; 2. Thiết kế cơ sở dữ liệu phân tán; 3.
Xây dựng cơ sở dữ liệu phân tán phục vụ quản lý đào tạo. Cuối luận văn là phần kết luận và tài liệu tham khảo. Việc tham gia ứng dụng công nghệ thông tin vào ngành giáo dục đòi hỏi nhiều cố gắng. Học viên làm việc tại cơ sở đào tạo thuộc trường Đại học Hà Tĩnh, được khuyến khích thực hiện đề tài này, những kết quả mới chỉ là bước đầu.
Những kết quả của học viên nhằm mục đích thử nghiệm, phục vụ trực tiếp công tác đào tạo trong trường. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 11 Chƣơng 1. Về cơ sở dữ liệu phân tán 1. Tiến hóa của mô hình cơ sở dữ liệu Về các ưu nhược điểm của tiếp cận cơ sở dữ liệu phân tán , người ta th ấy so với các cơ sở dữ liệu tập trung, mỗi dạng cơ sở dữ liệu phân tán đ ều có những ưu, nhược điểm.
Tăng độ tin cậy và khả năng sẵn sàng. Hệ thống tập trung sẽ không làm việc, khi có thành phần bị lỗi. Tuy nhiên, với hệ thống phân tán có thể tiếp tục làm việc, với thành phần còn lại. Tính tin cậy và khả năng sẵn sàng sẽ tùy thuộc vào cách phân tán dữ liệu; 2.
Điều khiển cục bộ. Việc phân tán dữ liệu sẽ dẫn đến các nhóm cụ c bộ, để thực hiện các điều khiển lớn hơn , làm tăng khả năng quản trị và toàn vẹn. Những người dùng có thể truy cập đến nút địa phương để truy cập dữ liệu , đối với những công việc liên quan đến xử lí cục bộ; 3. Tăng tính modun.
Giả sử tổ chức mở rộng đến địa điểm mới, dẫn đến việc trang bị máy tính và các dữ liệu đi kèm. Khi đó nên dùng tiếp cận hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán , thay vì mở rộng hệ thống tập trung. Vả lại, nếu mở rộng hệ thống đang dùng có thể gây phiền phức cho người dùng của hệ thống tập trung đó; 4. Chi phí truyền thông thấp.
Với hệ thống phân tán , dữ liệu có thể đặt gần nơi sử dụng. Điều này sẽ giảm chi phí truyền thông, so với hệ thống tập trung; 5. Trả lời nhanh hơn. Tùy theo cách phân tán dữ liệu , hầu hết các yêu cầu của người dùng về dữ liệu có thể được đáp ứng ngay tại nút đó; tuy nhiên có một vài yêu cầu cần dữ liệu ở xa.
Khi đó một yêu cầu được phân rã, để xử lí tại các nút phù hợp; việc này giúp giảm thời gian xử lí và giảm chi phí truyền thông, do chỉ truyền thông các kết quả trung gian. Hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán cũng có những nhược điểm: 1. Phần mềm sẽ phức tạp và chi phí cao hơn. Môi trường phân tán cần đến phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu phức tạp hơn, so với hệ thống tập trung; 2.
Gia tăng xử lí. Ngoài việc xử lí dữ liệu, người ta cần truyền các thông báo giữa các nút khác nhau; 3. Toàn vẹn dữ liệu. Hệ thống sử du ̣ng các bản sao, làm giảm tính nhất quán.
Mặt khác, các điều kiện toàn vẹn khó đảm bảo hơn, so với hệ thống tập trung; 4. Trả lời chậm. Cơ sở dữ liệu phân tán đáp ứng y êu cầu nhanh hơn , nhưng cũng có các yêu cầu không xử lí nhanh được. Sự chậm trễ trả lời các yêu cầu là do dữ liệu phân bố chưa hợp lí, đối với các lớp câu hỏi người dùng.
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Mô hình cơ sở dữ liệu Nghiên cứu mô hình cơ sở dữ liệu dựa trên các yêu cầu sau: Mục tiêu độc lập dữ liệu: Phải xác định rõ ràng các khía cạnh logic và khía cạnh vật lý của việc quản trị cơ sở dữ liệu, bao gồm việc thiết kế các hệ cơ sở dữ liệu, các thao tác và tìm kiếm dữ liệu bằng các công cụ ngôn ngữ con dữ liệu. Mục tiêu trao đổi: Mô hình dữ liệu đơn giản về cấu trúc, sao cho người sử dụng có cách nhìn trong suốt khi truy nhập vào các hệ cơ sở dữ liệu và có khả năng trao đổi với nhau về cơ sở dữ liệu. Mục tiêu xử lý tệp: Người sử dụng có thể sử dụng ngôn ngữ bậc cao để biểu diễn các phép toán trên các mảng thông tin, kỹ thuật xử lý theo lô (batch), mà không phải xử lý tuần tự theo từng bản ghi.
Mô hình được xây dựng trên cơ sở lý thuyết vững chắc, chặt chẽ. Mô hình dữ liệu là một hệ thống hình thức toán học, bao gồm: 1. Hệ thống các ký hiệu biểu diễn dữ liệu; 2. Tập hợp các phép toán thao tác trên cơ sở dữ liệu.
Đặc trưng của một mô hình dữ liệu: 1. Tính ổn định khi thiết kế mô hình dữ liệu; 2. Tính đơn giản có nghĩa là dễ hiểu và dễ thao tác; 3. Tính dư thừa cần phải kiểm tra kỹ lưỡng; 4.
Tính đối xứng phải được bảo toàn; 5. Có cơ sở lý thuyết vững chắc. Mô hình dữ liệu là sự trừu tượng hoá môi trường thực. Mỗi loại mô hình dữ liệu đặc trưng cho một cách tiếp cận dữ liệu khác nhau của những nhà phân tích thiết kế CSDL.
Mỗi loại mô hình dữ liệu đều có những ưu điểm và những mặt hạn chế của nó, nhưng vẫn có những mô hình dữ liệu nổi trội và được nhiều người quan tâm nghiên cứu. Câu hỏi đặt ra là phân biệt giữa các mô hình dữ liệu như thế nào? Tổ chức dữ liệu theo mô hình nào là tốt nhất? Trong thực tế chưa có mô hình dữ liệu nào được gọi là tốt nhất. Tốt nhất phụ thuộc vào yêu cầu truy xuất và khai thác thông tin của đơn vị quản lý nó, nó được sử dụng ở đâu và vào lúc nào. Về cơ bản, người ta thường dựa vào các tiêu chí sau để đánh giá: 1.
Mục đích: Phần lớn các mô hình dữ liệu sử dụng hệ thống ký hiệu để biểu diễn dữ liệu và làm nền tảng cho các hệ ứng dụng và ngôn ngữ thao tác dữ liệu. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Hướng giá trị hay hướng đối tượng. Tính dư thừa: Tất cả các mô hình dữ liệu đều có khả năng hỗ trợ lưu trữ dữ liệu vật lý và hạn chế sự dư thừa dữ liệu.
Tuy nhiên các mô hình dữ liệu hướng đối tượng giải quyết sự dư thừa tốt hơn, bằng cách tạo ra và sử dụng con trỏ đến nhiều vị trí khác nhau. Giải quyết mối quan hệ nhiều – nhiều: Phần lớn trong các mô hình cơ sở dữ liệu có chứa các mối quan hệ một – một, một – nhiều, nhiều – nhiều. Hạn chế của mô hình cơ sở dữ liệu thế hệ thứ hai Vào những năm sáu mươi, thế hệ đầu tiên của CSDL ra đời dưới dạng mô hình thực thể kết hợp, mô hình mạng và mô hình phân cấp. Vào những năm bảy mươi, thế hệ thứ hai của CSDL ra đời.
Đó là mô hình dữ liệu quan hệ do EF. Codd phát minh. Mô hình này có cấu trúc logic chặt chẽ. Đây là mô hình đã và đang được sử dụng rộng khắp trong công tác quản lý trên phạm vi toàn cầu.
Việc nghiên cứu mô hình dữ liệu quan hệ nhằm vào lý thuyết chuẩn hoá các quan hệ và là một công cụ quan trọng trong việc phân tích thiết kế các hệ CSDL hiện nay. Mục đích của nghiên cứu này nhằm bỏ đi các phần tử không bình thường của quan hệ khi thực hiện các phép cập nhật, loại bỏ các phần tử dư thừa. Sang thập kỷ tám mươi, mô hình CSDL thứ ba ra đời, đó là mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng, mô hình cơ sở dữ liệu phân tán, mô hình cơ sở dữ liệu suy diễn,… Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ là hệ thống xử lý tập trung, nó bộc lộ những nhược điểm sau: Tăng khả năng lưu trữ thông tin là khó khăn, bởi bị giới hạn tối đa của thiết bị nhớ. Độ sẵn sàng phục vụ của cơ sở dữ liệu không cao khi số người sử dụng tăng.
Khả năng tính toán của các máy tính đơn lẻ đang dần tới giới hạn vật lý.