طراحی پایگاه داده‌ها

در این درس دانشجویان با مفاهیم اصلی سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، مدل‌سازی معنایی داده‌ها و طراحی پایگاه داده‌ها آشنا می‌شوند و در انتهای ترم انتظار می‌رود که دانشجویان با مفاهیمی که در ریز موارد به آن‌ها اشاره شده است، آشنایی کامل پیدا کرده باشند.

• مشی پایگاهی و سیستم‌های پایگاهی (۳ جلسه)
  • معرفی درس
  • تعریف پایگاه داده‌ها
  • مشی فایلینگ و مشی پایگاهی
  • عناصر محیط پایگاه داده
  • انواع معماری سیستم پایگاهی (متمرکز، مشتری-خدمتگزار، توزیع‌شده)
  • اجزای سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای (RDBMS، OLTP)
• مدل‌سازی معنایی داده‌ها 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 مدل‌سازی معنایی
• اصول طراحی پایگاه داده‌ها (۲ جلسه)
  • آشنایی با ساختار جدولی و پایگاه داده جدولی
  • روش طراحی بالا به پایین (تبدیل مدل‌سازی معنایی به طراحی منطقی)
• مقدمات پیاده‌سازی و SQL (۳ جلسه)
  • زبان پایگاه داده‌ی جدولی (SQL)
  • آشنایی مقدماتی با دستورات DDL و DCL
  • اشنایی با دستورات DML
  • SQL توکار در زبان‌های برنامه‌سازی
  • پیاده‌سازی تراکنش
  • پرس‌وجوی پارامتری (Parameterized Query)
• معماری سه‌سطحی پایگاه داده‌ها (۳ جلسه)
  • معماری سه‌سطحی 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
• مفاهیم اساسی مدل داده‌ای رابطه‌ای (۲ جلسه)
  • مولفه‌های مدل داده‌ای در مدل رابطه‌ای
  • رابطه و مفاهیم مربوطه
  • کلید در مدل رابطه‌ای
  • مروری بر اصول طراحی پایگاه داده‌های رابطه‌ای
• جامعیت در مدل رابطه‌ای (۲ جلسه)
  • ؛ قواعد جامعیت عام (C1 و C2)
  • قواعد جامعیت یا محدودیت‌های کاربری
  • مکانیزم‌های اعمال قواعد جامعیت کاربری شامل اظهار (Assertion) و رهانا (Trigger)
• عملیات در پایگاه رابطه‌ای (۳ جلسه)
  • جبر رابطه‌ای
  • حساب رابطه‌ای
• تئوری وابستگی و ارتقاء سطح نرمال‌سازی رابطه‌ها (۳ جلسه)
  • مفاهیمی از تئوری وابستگی
  • شرح صورت‌های نرمال (تا سطح BCNF، بقیه سطوح مطالعه انفرادی)
  • تجزیه مطلوب
• امنیت پایگاه داده‌ها (۱ جلسه)
  • مدیریت کاربران
  • احراز اصالت
  • کنترل دسترسی
  • رمزنگاری داده‌ها
• سیستم‌های مدیریت پایگاه داده غیررابطه‌ای (NoSQL DBMS) (۲ جلسه)
  • دلایل استفاده از پایگاه داده‌های غیررابطه‌ای (NoSQL)
  • تئوری CAP
  • پایگاه داده‌های کلید-مقدار، ستون-محور، گراف-محور و سند-محور
• (اختیاری) مقدمه‌ای بر انباره داده (Data Warehouse) (۱ جلسه)
  • معرفی انباره داده، OLAP

توجه: از مرحله معرفی ساختارهای داده‌ای جدولی و پس از آن، هرجا که لازم باشد، از SQL برای ارائه مثال استفاده می‌شود. دانشجو بایستی از هفته سوم و همروند با پیشرفت درس، SQL را مطالعه کند.

• آزمون: آزمون‌های میان‌نیم‌سال (۳۰ درصد نمره) و پایان‌نیم‌سال (۳۵ درصد نمره)
• تمرین: (۱۷٪ کل نمره)
• پروژه: (۱۳٪ کل نمره)
• کوییز و فعالیت‌های کلاسی (۵٪ کل نمره)