Lezione 1. I sistemi informatici

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1 Tecnologie dei sistemi informatici: Basi di Dati e Reti Lezione 1 I sistemi informatici Prof. Gabriella Carrozza ga.carrozza@unina.it Fonti e riferimenti o Libro di testo o Cap

2 L informazione o Patrimoniointorno a cui ruota ed opera qualsiasi organizzazione o Risorsa sempre crescente che si avvale del crescere della conoscenza nel tempo o La disponibilità di informazione garantisce lo svolgimento delle attività di un organizzazione 3 Processi aziendali e sistema informativo o Processo aziendale o Sequenza di attività aziendali finalizzate alla realizzazione di un prodotto o servizio che coinvolge più risorse: materiali, organizzative, informative o Sistema informativo(definizione informale) o Insieme di informazioni gestite dai processi aziendali 4 2

3 Componenti di un Sistema informativo o Patrimonio di dati o materia grezza con cui si producono informazioni o Insieme di procedure o per acquisizione, trattamento, produzione informazioni o Insieme di risorse umane o che sovra intendono alle procedure automatiche e/o manuali o Insieme di mezzi e strumenti o Per l archiviazione ed il trattamento di informazioni 5 Definizione di sistema informativo o Un sistema informativo è l insieme delle componenti di un organizzazione destinate a o Acquisizione o Elaborazione o Memorizzazione o Recupero o Condivisione o Trasmissione dell informazione 6 3

4 Definizione di sistema informatico o Un sistema informatico è la tecnologia a supporto del sistema informativo: o Macchine hardware o Programmi software o Banche di dati e sistemi di gestione o Reti di comunicazione 7 Sistema informativo e sistema informatico o Sistema informativo o Sottosistema di una organizzazione che gestisce (acquisisce, elabora, conserva, produce) le informazioni di interesse (cioè utilizzate per il perseguimento degli scopi dell organizzazione) o Sistema informatico o porzione automatizzata del sistema informativo o la parte del sistema informativo che gestisce informazioni con tecnologia informatica Può esistere un sistema informativo senza un sistema informatico? 8 4

5 Produzione dell informazione 9 Esempio. o Comune dotato di sistema informativo e informatico per il rilevamento del livello di smog. o Sistema informativo: o Persone (dipendenti, sindaco, assessori) o Mezzi e procedure per la produzione e gestione dell informa zione relativa all inquinamento o Sistema informatico: o Gestione automatica supervisionata da opportuni addetti - delle informazioni sul livello di smog mediante: macchine hardware, programmi software e apparati di rete 10 5

6 Dati e Informazioni in azienda o Le informazioni di un organizzazione sono disponibili sotto fo rma di un insieme di dati memorizzati su apposito supporto o I dati devono essere opportunamente interpretati per dare luogo alle informazioni vere e proprie. o Sia i dati grezzi sia le regole per la loro interpretazione sono memorizzati sotto forma di dati e costituiscono pertanto il patrimonio informativo dell azienda. 11 Informazioni e dati o Nei sistemi informatici (e non solo), le informa zioni vengono rappresentate attraverso i dati o Idatidasolinonhannosignificatoma, una voltain terpretati, forniscono informazioni. o Informazione: o Attributo: identificatore che dà valore al dato o Tipo:insiemedeivalori entrocuisicompieunascelta o Valore: particolare elemento scelto 12 6

7 Informazioni e dati Mario Chi è il responsabile dell ufficio acquisti? Qual è il suo numero di telefono? 13 Informazioni e dati Attributo Tipo Valore Cliente Stringa Paolo Rossi Data di Nascita Data 08/02/1964 Titolo libro Stringa Zarathustra x Reale

8 Informazioni complesse o Informazioni elementa ri possono essere rica vate interpretando i d ati di un organizzazione o Le informazioni ele mentari sono correlate logicamente associando unaopportuna semanti caailegami traesse. 15 Le Basidi dati(database, DB) o Collezione di dati utilizzati per rappresentare le in formazio ni di interesse in un sistema informativo o Agevolano molte azioni della vita di ogni giorno o Spesa in un supermercato o Acquisto con carte di credito o Prenotazione alberghiera presso agenzia o Pagamento assicurazione o Insieme organizzato di dati utilizzati per il supporto allo svolgimento delle attività di un organizzazione o Dati correlati o dotati di un opportuna descrizione 16 8

9 Le Basi di Dati e le aziende o Richiedono l uso di collezioni di dati memorizzate in modo persistente relative ad una realtà di interesse e a servizio di una data organizzazione o Depositarie dei dati in maniera: o Condivisa da tutte le applicazioni all interno dell azienda o Persistente, cioè con vita più lunga delle procedure di gestione o Consistente, che consente di lavorare sempre su uno stato consistente dei dati 17 Descrizione della basi di dati o La base di dati deve mantenere una propria descrizione o Per poter mantenere il legame dato informazione o Base di dati come Collezione Autodescrittiva o Metadati: dati che descrivono i dati o catalogo o dizionario o E necessaria una gestione integrata dei dati provenienti da diversi domini e realtà di interesse 18 9

10 Sistema di gestione di basi di dati DataBase Management System (DBMS) o Software che gestisce in maniera integrata i dati, garantendo un efficiente ed efficace esecuzione delle operazioni o Caratteristiche di un DBMS o gestisce collezioni di dati: grandi, persistenti e condivise o garantisce privatezza, affidabilità, efficienza, efficacia o Diverso da altri sistemi di gestione dati, es. file system o Operazioni sui file attraverso gestione non visibile all utente o Il DBMS poggia sul S.O. ed utilizza il file system o Per offrire un maggior numero di servizi, direttamente acce ssibili all utente, ed integrati 19 Basi di Dati Funzionalità di un DBMS o E un insieme di programmi che permette di: o Definire o Specificare tipi, strutture e vincoli sui dati o Manipolare o Inserire, cancellare, aggiornare recuperare i dati o Controllare o Controllare l accesso ai dati garantendo protezione da g uasti e da accessi indesiderati la base di dati, tipicamente attraverso l uso di un LINGUAGGIO 20 10

11 Linguaggi e utenti dei DB o I linguaggi per si distinguono in o DDL Data Definition Language o DML Data Manipulation Language o QL Query Language(interrogazioni) o Gli utenti possono distinguersi in o Progettisti e programmatori ( DDL, DML, QL) o DBA (DataBaseAdministrator) ( DDL, DML) o Terminalisti e applicazioni ( QL, DML) 21 Sistema di basi di dati o Nella pratica è impossibile immaginare undb senza un DBMS e viceversa. o Sistemadi basi di dati o La base di dati ed il DBMS utilizzato per gestirla 22 11

12 DBMS ed astrazione o Un DBMS è più distante dall hardware rispetto ai file system o Per poter consentire un accesso user-friendlyalle informazioni contenute nella base dati i DBMS op erano su diversi livelli di astrazione dei dati o Modellazione 23 Modello dei dati o Insieme di costrutti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne o la struttura interna, per l elaborazione o la struttura esterna, per l utente o Componente fondamentale: o Meccanismi di strutturazione (o costruttori di tipo) o Come nei linguaggi di programmazione esistono meccanismi che permettono di definire nuovi tipi o Ad es. la relazione nel modello relazionale ( ) 24 12

13 Modelli logici o Adottati nei DBMS per l organizzazione dei dati o indipendenti dalle strutture fisiche o Logici perchèle strutture utilizzate riflettono una particolare organizzazione dei dati o tabelle, oggetti, alberi o Esempi: relazionale, a oggetti, gerarchico Modelli concettuali o Permettono di rappresentare i dati in modo indipe ndente da ogni sistema o cercano di descrivere i concetti del mondo reale o sono utilizzati nelle fasi preliminari di design o Il più diffuso esempio o Entità-Relazione (prossime puntate ;-) ) 26 13

14 Schema e istanza o Ogni base di dati è caratterizzata da: o Schema, invariante nel tempo o ne descrive la struttura e le caratteristiche dei dati (aspetto intensionale) o Istanza, i valori attuali, che possono cambiare anche molto rapidamente o aspetto estensionale 27 Descrizioni dei dati nei DBMS o Attraverso i modelli si ottengono diversi liv elli di rappresentazione dei dati o indipendenza dei dati dalla rappresentazione f isica: oi programmi fanno riferimento alla struttura a livello più alto, e le rappresentazioni sotto stanti possono essere modificate senza necessità di modifica dei programmi 28 14

15 Architettura (semplificata) di un DBMS utente Schema logico Schema interno o schema logico: descrizione dell abasedidatinelmodellologico o schema interno (o fisico): rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture me morizzazione(ad es. files) BD 29 Architettura a tre livelli per DBMS o schema esterno: con sente la personalizza zione degli accessi per singoli o classi di utenti(viste) Lo schema esterno può coincidere con lo schema logico Ad un solo schema logico possono far riferimento più schemi esterni! 30 15

16 Indipendenza dati - applicazioni o La definizione di più livelli ha come conseguenza l indipendenza delle applicazioni dal modo in cui sono organizzati i dati o Indipendenza logica: o Aggiunte o modifiche alle viste non richiedono modifiche al livello logico o Modifiche allo schema logico che lascino inalterato lo schema esterno sono trasparenti o Indipendenza fisica : o Attraverso lo scema logico si è garantiti dalla differente implementazione fisica dei dati o la realizzazione fisica può cambiare senza che debbano essere modificati i programmi 31 Esempio di schema logico 32 Lo schema logico può essere visto come un insieme di record e delle loro descrizioni 16

17 Transazioni o Il DBMS esegue particolari programmi detti Transazioni. o Una transazione è l esecuzione di un programma utente in ambiente DBMS che costituisce sintatticamente e se manticamente un unità atomica di modifiche persisten ti fatte alla base di dati. o Una transazione o termina in uno stato finale previsto d al programma (commit) o porta il sistema nello stato pr ecedente all inizio della transazione (abort) 33 Operazioni nelle transazioni o Interrogazione o SELECT : o garantiscono l atomicità in quanto non modificano lo stato della BD o Inserimento o INSERT: o per inserire un nuovo oggetto nella BD o Aggiornamento o UPDATE: o per modificare un oggetto preesistente nella BD o Cancellazione o DELETE: o per cancellare un oggetto all interno della BD

18 Caratteristiche di un DBMS (1/3) o 1- Controllo della ridondanza e consistenza o Un approccio basato su BD tende ad eliminare inutili duplicazioni (ridondanza) dei dati. o Si riduce così il rischio di inconsistenza : se un dato è disponibile una sola volta nella BD una sua modifica risulta im mediatamente disponibile a tutti. o 2- Condivisione o I dati di un organizzazione sono condivisi da tutti gli utenti e da tutte le applicazioni di un organizzazione. 35 Caratteristiche di un DBMS (2/3) o Integrità dei dati o Ci si riferisce alla consistenza e alla validità dei valori c ontenuti nella BD. o Regole di vincolo o vincoli o Gestione efficiente delle operazioni o Il DBMS dispone di funzionalità per l esecuzione effici ente delle interrogazioni e degli aggiornamenti. o Gestione della concorrenza o Il DBMS garantisce transazioni concorrenti sui dati senza interferenze reciproche 36 18

19 Caratteristiche di un DBMS (3/3) o Affidabilità o Il DBMS dispone di funzionalità per il ripristino della base dati anche in caso di guasti o malfunzionamenti durante l esecuzio ne delle transazioni o Sicurezza o Per sicurezza si intende prevenzione dall accesso ai dati ad utenti non autorizzati. Il DBMS consente di definire politiche di accesso ai dati per utente o per profilo di utente