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Escola de Cincia e Tecnologia

Curso: Sistemas de Informao

Disciplina: Projeto de Banco de Dados - Professor Anderson Nascimento

Projeto de Banco de DadosProfessor Anderson Nascimento

2015-2

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Parte 1Introduo ao Projeto de Banco

de Dados

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Viso geral Objetivo: discutir sobre projetos de bancos de

dados em um contexto mais amplo para aplicaesque atendam a centenas ou milhares de usurios.

Bancos de dados de mdio e grande porte ->necessitam de mtodo sistemtico para a atividadedo projeto de banco de dados.

Complexidade do projeto reflexo do seuesquema

Projetos com mais de 30 ou 40 tipos de entidades(grandes bancos de dados) -> metodologia de projeto.

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Sistemas de processamento de transaes

Grandes taxas e volumes de transaes.

Bancos, hotis, companhias areas,

seguradoras, emprestas de utilidades pblicas ecomunicaes.

Utilizam bancos de dados 24 horas por dia, 7dias na semana (24 por 7).

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O papel dos Sistemas deInformao nas organizaes

Anos 60: sistemas de informaes dominados porsistemas de arquivo.

Anos 70: mudana para sistemas de bancos dedados.

Conseqncia: criao dos administradores debancos de dados (DBAs) e departamentos deadministrao de dados.

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Gesto de recursos de informaes -> reconhecidacomo chave para a gesto dos negcios Dados so recursos corporativos e so essenciais para o

funcionamento da organizao.

Necessidade de manuteno de grandes volumes de dadosatualizados a todo o instante.

Com o aumento da complexidade dos dados e aplicaes, necessrio manter os relacionamentos entre os dados preservados.

Tendncia em consolidar os recursos de informaes.

Reduo dos custos com pessoal (comrcio eletrnico).

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Sistemas de bancos de dados satisfazem estesrequisitos e possuem duas outras caractersticas:

Independncia de dados.

Esquemas externos.

Anos 70/80: criao de grandes repositrios dedados gerenciados por um nico SGBD

centralizado.

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A partir de meados dos anos 80: tendnciainvertida devido aos seguintes fatores:

Aumento no uso de computadores de uso pessoal esoftwares semelhantes a bancos de dados. Prtica de

criar bancos de dados ganhou popularidade Surgimento dos SGBDs distribudos e cliente-servidor.

Utilizao, pelas organizaes, de sistemas dedicionrios de dados ou repositrios de informaesque gerenciam metadados (dados que descrevem aestrutura, restries, aplicaes e autorizaes do bancode dados, ...). So essenciais para o gerenciamento defontes de informaes.

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Anos 90 Surgimento dos ERPs;

Repositrio nico de dados;

Controle de Visibilidade de dados;

Popularizao da Internet; Necessidade de informaes com alto tempo de resposta;

Projetos de bancos de dados livres;

Anos 2000 em diante

Popularizao das Redes Sociais; Big Data;

Surgimento de banco de dados NoSQL;

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O desempenho crtico em sistemas deprocessamento de transaes de altodesempenho:

Bancos de dados funcionando 24h/dia, sendo acessados

por centenas de transaes por minuto. Desempenho de transaes crucial (nmero mdio de

transaes por minuto e tempo mdio e mximo deresposta de transaes).

Projeto fsico meticuloso do banco de dados necessrio.

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TDE01 Pesquisa: Tipos de Banco de Dados

Pesquisar pelo menos 3 tipos (no pode ser relacional);

Descrio, caractersticas, uso no mercado;

Entrega apenas por email, enviar para [email protected] ; No campo Assunto usar o padro: TDE01 PBD PRIMEIRO NOME DO ALUNO

No arquivo anexado usar o mesmo padro acima;

Tamanho mximo ideal de 3 pginas (o trabalho dever ser objetivo);

Entregar em formato DOC;

Prazo 03/03 (23:59hs);

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O projeto de banco de dados no

ciclo de vida dos sistemas de

informao.

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mailto:[email protected]:[email protected]

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Ciclo de vida de um Sistema deInformaes

Sistema de banco de dados parte do sistema deinformaes.

Sistema de informaes inclui dados, software doSGBD, hardware, pessoal que utiliza e gerencia osdados, programadores de aplicaes, ...

Ciclo de vida de um sistema de informao: ciclode vida macro.

Ciclo de vida do sistema de banco de dados: ciclode vida micro.

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Fases do ciclo de vida macro:

Anlise de viabilidade

Realizar estudos preliminares sobre custo-benefcio.

Determinar a complexidade dos dados e processos. Levantamento e anlise de requisitos

Interao com usurios potenciais e grupos deusurios para identificar suas necessidades.

Projeto

Projeto do sistema de banco de dados.

Projeto dos sistemas da aplicao que utilizam eprocessam o banco de dados.

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Implementao Sistema de informaes implementado.

Banco de dados carregado.

Validao e teste de aceitao

Validao dos requisitos dos usurios.

Validao do desempenho do sistema.

Implantao, operao e manuteno

Fase operacional se inicia quando as funes dosistema forem validadas.

Monitoramento do desempenho e manuteno dosistema importante na fase operacional.

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Ciclo de vida de um Sistema de

Aplicao de Banco de Dados.

Fases do ciclo de vida micro: Definio de sistemas

Definio do escopo do sistema, seus usurios, suasaplicaes, restries de tempo de resposta enecessidades de armazenamento e processamento.

Projeto de banco de dados

Definio de um projeto completo conceitual, lgicoe fsico do sistema de banco de dados.

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O processo de projeto de bancos

de dados Tipos de modelos de dados: conceitual, lgico e fsico

Alto nvel ou modelo de dados conceitual: fornece uma viso maisprxima do modo como os usurios visualizam os dados realmente.

Modelo de dados representativo (lgico): fornece conceitos quepodem ser compreendidos por usurios finais, mas no seencontram muito afastados do modo como os dados estoorganizados no computador.

Baixo nvel ou modelo de dados fsico: fornece uma viso maisdetalhada do modo como os dados esto realmente armazenadosno computador.

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Fases do projeto de bancos de

dados

Focalizaremos agora as atividades 2 e 3 do ciclo devida dos sistemas de aplicao de banco de dados,que so o projeto e a implementao.

Definio: Projeto lgico e fsico da estrutura de

um ou mais bancos de dados para acomodar asnecessidades de informao dos usurios em umaorganizao para um conjunto definido de

aplicaes.20

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Objetivos: Satisfazer os requisitos dos usurios.

Fornecer uma estruturao de informaes defcil compreenso.

Suportar os requisitos de processamento edesempenho.

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Fases do processo de projeto de bancos dedados:

1. Levantamento e anlise de requisitos.

2. Projeto conceitual do banco de dados.3. Escolha do SGBD.

4. Mapeamento do modelo de dados (projetolgico).

5. Projeto do banco de dados fsico.

6. Implementao e tuning do banco de dados.

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Fase 1: Levantamento e Anlise deRequisitos

Objetivo: conhecer e analisar as expectativas dosusurios e suas intenes de utilizao do banco dedados no maior nvel de detalhes possvel.

Fazem parte desta fase: identificao dos usurios do BDe quem ter seu trabalho afetado por ele, anlise dostipos de transao e sua frequncia, ...

uma fase demorada, porm crucial. Um erro na definio de requisito mais caro para

corrigir que um erro de implementao.

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Fase 2: Projeto Conceitual de Banco de

Dados

Esta fase envolve duas atividades paralelas:

Fase 2a: Projeto do Esquema Conceitual

Fase 2b: Projeto das Transaes e das Aplicaes

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Fase 2a: Projeto do Esquema Conceitual Examina os requisitos de dados resultantes da

Fase 1 e produz um esquema conceitual dobanco de dados, independente do SGBD.

Exemplos de modelos conceituais de alto nvel:

Modelo Entidade Relacionamento

Diagrama de Classe da UML (Unified ModelingLanguage)

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independente do SGBD porque:

O objetivo compreender a estrutura do BD.

Alteraes no SGBD e nas fases posteriores do

projeto no resultam em modificaes no esquemaconceitual.

fundamental o seu bom entendimento.

Serve como veculo de comunicao entre usurios eanalistas.

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Fase 2b: Projeto das Transaes e das Aplicaes

Examina as aplicaes do banco de dados analisadas naFase 1 e produz especificao de alto nvel para estasaplicaes.

Geralmente, somente algumas transaes do banco dedados so conhecidas no momento do projeto.

As transaes mais importantes so conhecidas antes daimplementao do sistema e obedecem a regra 80-20,ou seja, 80% do volume de operaes so representadas

por 20% das transaes mais utilizadas. Especificando os parmetros de entrada e sada e o

fluxo funcional, os projetistas podem determinar umatransao de modo conceitual e independente dosistema.

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H trs categorias de transaes:

Transaes de recuperao;

Transaes de atualizao;

Transaes mistas.

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Fase 3: Escolha de um SGBD A escolha de um SGBD depende de fatores

tcnicos, econmicos e outros correspondentes poltica da organizao.

Fatores tcnicos:

Tipo do SGBD (relacional, objeto-relacional, objetos...

Estruturas de armazenamento e caminhos de acessoque o SGBD suporta, ...

Custos a serem considerados: aquisio do software,manuteno, aquisio do hardware, pessoal,treinamento, ...

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Fatores econmicos e organizacionais que afetam aescolha de um SGBD em relao a outro:

Adoo de uma certa filosofia na organizao

Familiaridade do pessoal com o sistema

Disponibilidade de servios de venda;

Disponibilidade de suporte;

Portabilidade do SGBD tambm deve ser levadoem considerao.

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Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados

(Projeto Lgico do Banco de Dados)

Esta fase utilizar os esquemas produzidos na Fase 2apara fazer o mapeamento para o modelo lgico. Estemapeamento acontece em dois estgios:

Mapeamento independente do sistema: no consideracaractersticas especficas da implementao do modelo dedados.

Moldando os esquemas para um SGBD especfico: ajuste dosesquemas obtidos no Passo 1 para se adaptarem scaractersticas especficas de implementao de um modelo dedados.

Como resultado desta fase, so geradas declaraes da DDL nalinguagem do SGBD escolhido.

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Fase 5: Projeto Fsico do Banco de Dados

Objetivo: alcanar melhor desempenho para asaplicaes do BD atravs da escolha adequada deestruturas de armazenamento e caminhos de acesso

para os arquivos do banco de dados. Critrios importantes: tempo de resposta, utilizao de

espao e taxa de processamento de transaes.

O resultado desta fase uma determinao inicial dasestruturas de armazenamento e ndices para os arquivosdo banco de dados.

Depois que o sistema foi implementado, quase sempre necessrio modificar este projeto.

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Fase 6: Implementao e Tuning (Sintonia) doSistema de Banco de Dados

O sistema implementado depois que os projetos lgico e fsicoesto completos.

Os esquemas do banco de dados so criados atravs de declaraesda DDL.

O banco de dados pode ento ser carregado com os dados.

Alguns sistemas possuem utilitrios de monitoramento para coletarestatsticas de desempenho.

Quando os requisitos do sistema se alteram, necessrio

acrescentar ou retirar tabelas existentes, reorganizar algunsarquivos, alterar ndices,...

O Tuning continua enquanto os problemas de desempenho foremdescobertos e enquanto os requisitos continuarem a se modificar.

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TDE02 Pesquisa: Realizar uma pesquisa sobre Tuning de Banco de Dados;

Descrio, caractersticas, uso no mercado, profissionais envolvidos;

Entrega apenas por email, enviar para [email protected] ; No campo Assunto usar o padro: TDE02 PBD PRIMEIRO NOME DO ALUNO

No arquivo anexado usar o mesmo padro acima;

Tamanho mximo ideal de 3 pginas (o trabalho dever ser objetivo);

Entregar em formato DOC;

Prazo: prxima aula at s (23:59hs);

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mailto:[email protected]:[email protected]

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