سرفصل درس طراحی پایگاه داده‌ها

طراحی پایگاه داده‌ها (شماره درس: ۴٠٣٨۴)

Design Database

اهداف درس طراحی پایگاه داده‌ها

در این درس دانشجویان با مفاهیم مدل سازی معنایی داده‌ها و طراحی پایگاه داده‌ها آشنا می‌شوند و در انتهای ترم انتظار می‌رود که دانشجویان با مفاهیمی که در ریزموارد به آن‌ها اشاره شده است، آشنایی کامل پیدا کرده باشند.

سرفصل های درس طراحی پایگاه داده‌ها

1. مشی پایگاهی و سیستم‌های پایگاهی (٣ جلسه )
   • معرفی درس
   • تعریف پایگاه داده‌ها
   • مشی فایلینگ و مشی پایگاهی
   • عناصر محیط پایگاه داده
   • انواع معماری سیستم پایگاهی (متمرکز، مشتری‐خدمتگزار، توزیع شده)
   • اجزای سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای (OLTP،RDBMS)
2. مدل سازی معنایی داده ها با روش ER و ERR (۴ جلسه )
   • موجودیت
   • صفت
   • ارتباط
   • نمودار ER و EER
   • انواع دام‌ها
   • تکنیک‌های تخصیص، تعمیم، تجزیه، ترکیب و تجمیع
   • ویژگی‌های روش مدل سازی معنایی
3. اصول طراحی پایگاه داده‌ها (٢ جلسه )
   • اشنایی با ساختار جدولی و پایگاه داده جدولی
   • روش طراحی بالا به پایین (تبدیل مدل سازی معنایی به طراحی منطق)
   • زبان پایگاه داده‌ی جدولی (SQL)
   • آشنایی مقدماتی با دستورات DDL و DCL
   • اشنایی با دستورات DML
   • SQL توکار در زبان‌های برنامه سازی
   • پیاده سازی تراکنش
   • پرس وجوی پارامتری (Parameterized Query)
4. معماری سه سطحی پایگاه داده‌ها (٣ جلسه )
   • معماری سه سطحی ANSI ،دید (نمای) ادراکی
   • دید داخلی و دید خارجی
   • تبدیلات بین سطوح
   • انواع شاخص در سطح داخلی (B+-Tree ،B-Tree و Hash)
   • عملیات از دید خارجی در پایگاه داده‌ها و مشکلات مربوطه
   • استقلال داده‌ای فیزیکی و منطقی
5. مفاهیم اساسی مدل داده‌ای رابطه‌ای (٢ جلسه )
   • مولفه‌های مدل داده‌ای در مدل رابطه‌ای
   • رابطه و مفاهیم مربوطه
   • کلید در مدل رابطه‌ای
   • مروری بر اصول طراحی پایگاه داده‌های رابطه‌ای
6. جامعیت در مدل رابطه‌ای (٢ جلسه )
   • ؛ قواعد جامعیت عام (C1 و C2)
   • قواعد جامعیت یا محدودیت‌های کاربری
   • مکانیزم‌های اعمال قواعد جامعیت کاربری شامل اظهار (Assertion) و رهانا (Trigger)
7. عملیات در پایگاه رابطه‌ای (٣ جلسه )
   • جبر رابطه ای
   • حساب رابطه ای
8. تئوری وابستگی و ارتقاء سطح نرمال‌سازی رابطه‌ها (٣ جلسه )
   
   • مفاهیمی از تئوری وابستگی
   • شرح صورت‌های نرمال (تا سطح BCNF ،بقیه سطوح مطالعه انفرادی)
   • تجزیه مطلوب
9. امنیت پایگاه داده‌ها (١ جلسه )
   • مدیریت کاربران
   • احراز اصالت
   • کنترل دسترسی
   • رمزنگاری داده‌ها
10. سیستم‌های مدیریت پایگاه داده غیررابطه‌ای (NoSQL DBMS) (٢ جلسه)
    • دلایل استفاده از پایگاه داده‌های غیررابطه‌ای (NoSQL)
    • تئوری CAP
    • پایگاه داده‌های کلید‐مقدار، ستون‐محور، گراف‐محور و سند‐محور
11. (اختیاری) مقدمه‌ای بر انباره داده (Data Warehouse) (١ جلسه)
    • معرفی انباره داده، OLAP

ارزیابی درس طراحی پایگاه داده‌ها

• آزمون: آزمون‌های میان نیم‌سال (٣٠ درصد نمره) و پایان نیم‌سال (٣۵ درصد نمره)
• تمرین: (١٧ ٪کل نمره)
• پروژه: (١٣ ٪کل نمره)
• کوییز و فعالیت‌های کلاسی (۵ ٪کل نمره)

مراجع درس طراحی پایگاه داده‌ها

[١] سید محمد تقی روحانی رانکوهی، “مفاهیم بنیادی پایگاه داده‌ها”، ویراست چهارم، ١٣٩٠.

[2] R. Elmasri, S. Navathe. Fundamentals of Database Systems. 7th edition, Pearson, 2015.
[3] A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan. Database System Concepts. 6th edition, McGraw-Hill, 2010.
[4] C. J. Date. An Introduction to Database Systems 8th edition, Pearson, 2003.
[5] T. Connolly, C. Begg. Database Systems. 6th edition, Pearson, 2014.
[6] R. Ramakrishnan, J. Gehrke. Database Management Systems. 4th edition, McGraw-Hill, 2014.