МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Северо-Западный государственный заочный технический университет»
Кафедра автоматизированных систем обработки информации и управления
БАЗЫ ДАННЫХ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
Информационные ресурсы дисциплины
Методические указания к выполнению лабораторных работ
Институт информационных систем и вычислительной техники
Специальности:
230101.65 – вычислительные машины, комплексы, системы и сети
230102.65 – автоматизированные системы обработки информации и управления
230105.65 – программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем
230201.65 – информационные системы и технологии
230202.65 – информационные технологии в образовании
230106.51 – техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей
Направления подготовки бакалавра
230100.62 – информатика и вычислительная техника
Санкт-Петербург
Издательство СЗТУ
2010
Утверждено редакционно-издательским советом университета
УДК 681.3
Базы данных: учебно-методический комплекс (информационные ресурсы дисциплины: методические указания к выполнению лабораторных работ) / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2010. – 285 с.
Данная методическая разработка соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.
Методические указания к выполнению лабораторных работ являются составной частью раздела «Информационные ресурсы дисциплины» учебно-методического комплекса и содержат описание лабораторных работ, порядок их выполнения и требования к оформлению отчета.
Лабораторные работы посвящены практическому изучению вопросов организации баз данных и систем управления базами данных. В основных ее темах изучаются принципы построения, функционирования и взаимодействия с базами с использованием SQL и PHP.
Рассмотрено на заседании кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления 13.05.2010 г.; одобрено методическим советом института информационных систем и вычислительной техники 17.06.2010 г.
Рецензенты: кафедра автоматизированных систем обработки информации и управления СЗТУ (зав. кафедрой И. В. Иванова, д-р техн. наук, проф.); А. М. Заяц, канд. техн. наук, проф., зав. кафедрой Информатики и информационных систем СПбГЛТА.
Составители: М.В. Копейкин, канд. техн. наук, доц.,
В.В. Спиридонов, канд. техн. наук, доц.,
Е.О. Шумова, доц.
Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2010
Методические указания к выполнению лабораторных работ
1. Общие указания
По дисциплине предусмотрено выполнение лабораторного практикума. Тематика лабораторных работ охватывает вопросы исследования структурной организации баз данных и процессов функционирования информационных систем на основе концепций банков данных. В зависимости от формы обучения и объема занятий, выделенных на проведение лабораторных работ, содержание программы работ может варьироваться.
Студентам разрешается использовать любую современную СУБД, поддерживающую принципы реляционного описания данных и язык SQL.
Основным требованием к выбору СУБД является ее работоспособность на вычислительной технике университета. В качестве рекомендуемой предлагается использовать СУБД MySQL или СУБД ORD. MySQL является собственностью компании Sun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения практически под любой операционной системой. Распространяется под GNU (General Public License) MySQL - является свободно распространяемой системой. ORD коммерческая система, но для студентов кафедры предоставляется бесплатно.
В Интернете указанные системы можно найти по адресам указанным ниже:
http://www.mysql.com/downloads/
http://www.ord.com.ru.
2. Охрана труда и техника безопасности
Организация безопасной работы студентов при выполнении лабораторных работ производится в соответствии с со следующими Государственными стандартами: ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования».
Перед выполнением лабораторных работ все студенты проходят инструктаж по технике безопасности, о чем делается запись в соответствующем журнале, которая подтверждается собственноручными подписями студентов и лицом, проводившим инструктаж.
В процессе выполнения лабораторной работы при обнаружении неисправностей в лабораторной установке следует немедленно прекратить работу и сообщить об этом преподавателю.
Запрещается:
- находиться в помещении в верхней одежде;
- выполнять работу в отсутствии преподавателя или дежурного лаборанта;
- класть сумки, одежду и другие вещи на столы и лабораторную технику.
Студенты, не соблюдающие правила техники безопасности, отстраняются от выполнения лабораторных работ.
3. Библиографический список
Основной:
1. Веллинг, Л. Разработка Web-приложений с помощью PHP и MySQL / Л. Веллинг, Л. Томсон. – М.: Вильямс, 2008, 2010. – 875 c.
Дополнительный:
2. Копейкин, М. В. Базы данных : основы SQL реляционных баз данных : учеб. пособие / М. В. Копейкин, В. В. Спиридонов, Е. О. Шумова. - СПб. : Изд-во СЗТУ, 2006. - 176 с.
3. Базы данных: метод. указания к курсовому проектированию / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 172 c.
4. Базы данных: метод. комплекс по курсу и указания к выполнению лаб. работ / сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2004, 2005.
4. Описание лабораторных работ
Лабораторные работы в среде ORD представлены в [4]. Лабораторные работы в среде MySQL представлены ниже.
Каждая лабораторная работа содержит следующие позиции:
-
цель работы;
-
основные теоретические положения;
-
описание лабораторной установки;
-
порядок выполнения работы;
-
содержание отчета;
-
литература или ссылка на программный код.
Пример оформления титульного листа по оформлению лабораторных работ приведен в приложении 1.
Cтуденты изучающие дисциплину с элементами ДОТ, оформляют отчет в электронном виде и выставляют его на Учебный сайт. Разработанные коды программ предоставляются в отдельной папке.
В каждой лабораторной работе предусмотрено несколько тем. Лабораторные работы №1 и №2 и темы указанные в них, выполняются всеми студентами.
В лабораторной работе №3 каждая тема содержит несколько заданий. Студент (независимо от формы обучения) для реализации выбирает любые задания из каждой темы.
Выбор задания определяется направленностью курсового проекта, что стимулирует студента к более глубокому изучению дисциплины. Многообразие тем и заданий к ним позволяют качественно выполнить курсовой проект.
Число выбранных заданий должно соответствовать числу часов отведенных для лабораторных работ по соответствующей форме обучения.
Форма обучения
|
Число заданий
|
|
очная
|
28 ДОТ 4
|
очно-заочная
|
16 ДОТ 8
|
заочная
|
8 ДОТ 12
|
Например, для студента очной формы обучения должно быть выбрано 28 заданий. Для студента заочной формы обучения необходимо выбрать 8 заданий из 14 тем лабораторной работы №3. Студент заочной формы (обучающийся с элементами ДОТ) реализует 12 заданий из 14 тем лабораторной работы №3.
Лабораторные работы (очная форма обучения)
Номер и название раздела (темы)
|
Наименование лабораторной работы
|
Кол-во часов
|
ауд
|
ДОТ
|
Тема 1.1
|
№1. Инсталляция СУБД. Изучение структуры и принципов работы инструментальной оболочки СУБД
|
4
|
|
Раздел 5. Тема 5.1, 5.2
|
№2. Использование языка PHP и SQL для взаимодействия с хранимой информацией
|
12
|
|
Тема 6.1, 6.3
|
№3. Программирование в среде CУБД на ПЭВМ
|
12
|
4
|
Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
Номер и название раздела (темы)
|
Наименование лабораторной работы
|
Кол-во часов
|
ауд
|
ДОТ
|
Тема 1.1
|
№1. Инсталляция СУБД. Изучение структуры и принципов работы инструментальной оболочки СУБД
|
4
|
|
Раздел 5.Тема 5.1, 5.2
|
№2. Использование языка PHP и SQL для взаимодействия с хранимой информацией
|
8
|
4
|
Тема 6.1, 6.3
|
№3. Программирование в среде CУБД на ПЭВМ
|
4
|
4
|
Лабораторные работы (заочная форма обучения)
Номер и название раздела (темы)
|
Наименование лабораторной работы
|
Кол-во часов
|
ауд
|
ДОТ
|
Тема 1.1
|
№1. Инсталляция СУБД. Изучение структуры и принципов работы инструментальной оболочки СУБД
|
2
|
1
|
Раздел 5. Тема 5.1, 5.2
|
№2. Использование языка PHP и SQL для взаимодействия с хранимой информацией
|
4
|
6
|
Тема 6.1, 6.3
|
№3. Программирование в среде CУБД на ПЭВМ
|
2
|
5
|
Пропуск занятия по неуважительной причине автоматически увеличивает число заданий на единицу.
Лабораторная работа № 1. Инсталляция СУБД. Изучение структуры и принципов работы инструментальной оболочки СУБД
Тема №1. Инсталляция MySQL и создание локального сервера
1. Цель работы
Изучение конфигурационных файлов пакета и создание собственного сервера MySQL Server на локальной машине.
2. Основные технические возможности
Максимальные размеры таблиц
MySQL 3.23+: До 8 миллионов терабайт. (2 ^ 63).
При этом необходимо учитывать тот факт, что размер таблицы в новых версиях ограничен лишь предельным размером файла в файловой системе вашей ОС. Например в NTFS этот размер теоретически может быть до 32 эксабайт.
Производительность
Результаты тестов Вы сможете найти по адресу http://www.mysql.com/information/benchmarks.html
Вставка 350768 строк
|
Секунды
|
mysql
|
381
|
mysql_odbc
|
619
|
db2_odbc
|
3460
|
informix_odbc
|
2692
|
ms-sql_odbc
|
4012
|
oracle_odbc
|
11291
|
solid_odbc
|
1801
|
sybase_odbc
|
4802
|
Чтение 2000000 строк по индексу
|
Секунды
|
Mysql
|
367
|
mysql_odbc
|
464
|
db2_odbc
|
1206
|
informix_odbc
|
121126
|
ms-sql_odbc
|
1634
|
oracle_odbc
|
20800
|
solid_odbc
|
877
|
sybase_odbc
|
17614
|
Возможность
|
Версия MySQL
|
Подзапросы
|
4.1
|
Внешние ключи
|
5.0 (3.23 с InnoDB)
|
Представления
|
5.0
|
Хранимые процедуры
|
5.0
|
Триггеры
|
5.0
|
Полные связи
|
4.1
|
Ограничения
|
4.1 или 5.0
|
Курсоры
|
4.1 или 5.0
|
R-деревья
|
4.1 (для таблиц MyISAM)
|
3. Описание установки
Для того чтобы временно (для отладки) использовать свою машину как удаленный сервер, необходимо на машине установить Web-сервер Apache. Для установки программного обеспечения обеспечивающего взаимодействие клиента с сервером, использован комплекс программ "Денвер" (http://web.dklab.ru). В лабораторных использован следующий модуль инсталляции:
Состав базового комплекта Денвер:
1. Apache: выполняемые файлы, дистрибутивные и адаптированные конфигурационные файлы.
2. PHP: выполняемые файлы, модуль для веб-сервера Apache, дистрибутивный и адаптированный конфигурационный файл.
3. MySQL: выполняемые файлы, файлы сообщений об ошибках на русском и английском, база данных mysql.
4. Панель управления базой данных MySQL - phpMyAdmin, а также скрипт, упрощающий добавление нового пользователя MySQL.
5. Perl: выполняемые файлы, модули отсутствуют.
6. Отладочная "заглушка" для sendmail (/usr/sbin/sendmail), не отправляющая письма, а записывающая их в файл /tmp/!sendmail.txt.
7. Система автоматического поиска виртуальных хостов и обновления системного файла hosts, а также конфигурации Apache. Благодаря ей добавление нового виртуального хоста (или домена третьего уровня) заключается в простом создании каталога в /home (см. по аналогии с уже существующими хостами) и перезапуске комплекса. Все изменения вносятся в конфигурационные и системные файлы автоматически, но вы можете управлять этим процессом при помощи механизма шаблонов хостов (см. /usr/local/apache/conf/httpd.conf за детальными разъяснениями).
Комплекс программ "Денвер" позволяет запустить полноценный веб-сервер Apache с поддержкой PHP, Perl и сервер MySQL на машине, работающей под управлением MS Windows 95/98/Me/NT/2000/XP. Как правило, при установке не требуется никакой настройки. Он обычно примененяется не только для обучения азам веб-программирования, но и для отладки интерактивных сайтов, программ, использующих базу данных MySQL, написанных на языках PHP и Perl.
4. Порядок выполнения работы
Чтобы не было проблем при инсталляции, выполните с командной строки программу Ping
Рис. 1.1. Использование командной строки.
и проверьте Вашу машину на возможность ее исполнения.
Если программу инсталляции Base.exe запустить на исполнение,
то на экране появится диалоговое окно (рис. 1.2), отвечая на вопросы, сформированные в нем, происходит инсталляция пакета.
Примечание. Если на рисунках использованных в лабораторных работах используется овал , то на данную информацию следует обратить особое внимание
Рис. 1.2. Dos окно при инсталляции комплекта программ.
Для простоты и однозначности пути инсталляции, принимайте условия предлагаемые инсталлятором. Так, например, в нашем случае указываем, что папка для хранения будет C:\WebServers. В процессе инсталляции Вам будет предложено указать имя виртуального диска (для примера использовано имя виртуального диска “W”) и вариант его создания (рис. 1.3)
Рис. 1.3. Dos окно при инсталляции комплекта программ Денвер.
Если на вопрос “Создать ярлыки на Рабочем столе для запуска комплекса (y/n)?” вы укажите символ “Y”, то на рабочем столе компьютера появятся ярлыки (рис.1.4) и установка на этом Web сервера Apache завершается.
Рис. 1.4. Ярлыки на Рабочем столе после инсталляции.
ЗАПУСК И ОСТАНОВКА СЕРВЕРА
Управление запуском и остановкой сервера осуществляется посредством файлов etc\Start.exe и etc\Stop.exe, находящиеся в директории комплекса.
- старт сервера: файл etc\Start.exe (в некоторых комплексах RUN.exe)
- остановка сервера: файл etc\Stop.exe
- перезапуск сервера файл etc\Restart.exe
- остановка и отключение виртуального диска: файл etc\Shutdown.exe
Если на рабочем столе будет произведено нажатие на ярлыке “Start Denwer” (рис. 1.4), то промелькнет ДОСовское окно (рис. 1.5), в котором прописывается протокол работы сгенерированного комплекса Денвер. Так например, будет обработан (обновлен) файл Hosts (C:\Windows\system32\drivers\etc\Hosts описание и назначение см. далее), созданный при инсталляции ОС, обслуживающей Ваш компьютер.
Рис. 1.5. Сообщение об успешном запуске MySQL.
После запуска Start Denwer:
проверьте наличие ошибок в файлах error.log, находящихся по следующим путям: C:\WebServers\home\localhost\error.log,
C:\WebServers\home\test1\error.log,
C:\WebServers\home\test2\error.log.
Примечание. Отсутствие файла error.log указывает на отсутствие ошибок.
Если Вы попытаетесь удалить эти файлы и попытка будет отклонена операционной системой, то это означает, что они блокированы программой и, следовательно, Вы уже запустили Start Denwer.
Настоятельно рекомендуем сервер останавливать именно по команде Stop.exe (ярлык Stop Denwer (рис. 4)), так как, в противном случае, не исключена потеря данных в базе MySQL.
|
После инсталляции в папках на виртуальном диске “W” (рис. 1.5) и автоматически созданной папке С:\webservers\ (рис. 1.6) будет храниться информация:
Рис. 1.6. Содержимое виртуального диска “W” после инсталляции.
Сам сервер будет храниться в папке C:\webservers\*.* (рис. 1.7), которую Вы указали при инсталляции пакета (рис. 1.2). Отметим, что содержимое папки C:\webservers\*.* и виртуального диска идентично.
Рис. 1.7. Содержимое виртуального диска “W” и папки C:\Webservers после инсталляции.
СТРУКТУРА КАТАЛОГОВ
HTML-документы (файлы) должны находиться в директориях /home/<�имя_хоста>/www. По умолчанию сконфигурированы 2 виртуальных хоста: test1.ru и test2.ru (рис. 1.8), в директории первого (/home/test1.ru/www) расположена тестовая страница, содержащая некоторую информацию о настройках PHP, переменных окружения и т.д., выводимая функцией PHP phpinfo().
В некоторых версиях Денвер не создает папку ect.
Рис. 1.8. Содержимое папки C:\webservers\HOME.
Поддерживаются также виртуальные хосты с доменными именами третьего и выше уровней.
Директория /usr/local (рис. 1.8) содержит программные компоненты - выполняемые и конфигурационные файлы Apache, PHP, MySQL. Авторы постарались сохранить это расположение приближенным к принятому в среде UNIX.
Рис. 1.9. Содержимое папки C:\webservers\USR\Local.
Директория /usr/bin - особая, потому что в ней содержится интерпретатор языка Perl, необходимый для функционирования комплекса. Это не накладывает каких-либо обязательств на пользователя, потому что вся работа с этим языком ведется "прозрачно". Человек может даже и не догадываться, что некоторые программы написаны именно на Perl.
Папка Номе (рис. 1.8 и рис. 1.10) содержит четыре директория:
Рис. 1.10. Содержимое папки home на виртуальном диске.
Директорий Cgi-glob содержит скрипты, а остальные три предназначены для описания доменов. Например, директорий Test1.ru (рис. 1.11) содержит три поддиректория и файл с именем error.log.
Рис. 1.11. Содержимое папки home на виртуальном диске или на диске C:\.
Прежде чем приступить к дальнейшей работе рекомендуется проверить, нет ли ошибок в файле error.log, показанном на рис. 1.11. Его размер должен быть равен 0.
Если раскрыть поддиректорий WWW папки TEST1.ru, то в его содержимом (рис. 1.12) Вы найдете файл index.html.
Рис. 1.12. Содержимое папки WWW на виртуальном диске или на диске C:\.
Файл Index.html является исполняемым HTML файлом (Web Document), содержимое которого формируется и заполняется в обычном текстовом редакторе Блокнот или в более удобном Skite редакторе или в специальном редакторе для написания HTML скриптов.
Например, содержимое файла Index.html может быть следующим (рис. 13):
Это файл /home/test1.ru/index.html.
|
|
