Basi di Dati - A2 - Tecnologia dei sistemi informativi

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Basi di Dati - A2 - Tecnologia dei sistemi informativi

  1. 1. Basi di Dati Basi di Dati Tecnologia dei sistemi informativi
  2. 2. Basi di Dati  Dove ci troviamo? Basi di Dati – Dove ci troviamo? A) Introduzione 1 2 C) Modello Relazionale,  ) , B) Prog. Concettuale (ER) B) Prog Concettuale (ER) Algebra relazionale, SQL 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 D) Prog. Logica e  E) Tecnologia di un DBMS Normalizzazione 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 F) Programmazione DB 1 2 2 Basi di Dati – Tecnologia dei sistemi informativi 
  3. 3. Sistema Informativo  Sistema Informativo comprende risorse umane è fortemente integrato con il sistema organizzativo èf i il i i i è essenziale per il funzionamento dell'azienda p 3 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  4. 4. Architettura dei sistemi informatici Architettura dei sistemi informatici MAN LAN ufficio città distribuzione geografica WAN 4 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  5. 5. Paradigma client‐server Paradigma client Paradigma client‐server  client‐ tecnica per strutturare  sistemi software viene resa “pubblica” una  richiesti i hi i “interfaccia di servizi” dal CLIENT due tipologie di sistemi: CLIENT  servizi richiedono i servizi richiedono i servizi SERVER  forniscono i servizi forniscono i servizi svolti dai SERVER 5 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  6. 6. Client‐server nei sistemi informativi  Client‐server nei sistemi informativi separazione funzionale ideale p CLIENT :presentazione dell'informazione CLIENT :presentazione dell'informazione SERVER :gestione dei dati SERVER :gestione dei dati SERVER :gestione dei dati :gestione SQL : il linguaggio ideale per separare gli   ambienti CLIENT :formula query, elabora risultati CLIENT :formula query, elabora risultati q y, SERVER :esegue query SERVER :esegue query RETE :trasferisce i comandi di attivazione RETE :trasferisce i comandi di attivazione RETE :trasferisce i comandi di attivazione :trasferisce (es: di procedure SQL) 6 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  7. 7. Architettura client server classica (1 tier) Architettura client‐server classica (1 tier) Architettura client‐ client‐ CLIENT compone richieste in SQL in SQL SERVER esegue richieste in SQL 7 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  8. 8. Architettura con server applicativo (2 tier) Architettura con server applicativo (2 tier) richiede CLIENT CLIENT CLIENT applicazioni DATABASE SERVER SERVER APPLICATIVO compone richieste esegue richieste in SQL in SQL 8 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  9. 9. Architettura con server web (3 tier) Architettura con server web (3 tier) richiede CLIENT CLIENT CLIENT applicazioni WEB SERVER WEB SERVER DATABASE SERVER SERVER APPLICATIVO compone richieste esegue richieste in SQL in SQL 9 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  10. 10. Parallelismo nei server Parallelismo nei server uso di macchine  uso di macchine multiprocessore elaborazione identica su  ciascun processore p DATABASE SERVER con parallelismo obiettivo :  prestazioni processori base di dati  dischi p parallela 10 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  11. 11. Distribuzione dei dati Distribuzione dei dati NON SOLO presenza  di molteplici  basi di dati CLIENT applicazione MA ANCHE presenza  MA ANCHE presenza • di applicazioni che usano dati  provenienti da più fonti base di dati  DATABASE DATABASE distribuita SERVER 1 SERVER 1 SERVER 2 SERVER 2 11 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  12. 12. Replicazione dei dati Replicazione dei dati motivazione: maggior disponibilità efficienza motivazione: maggior disponibilità, efficienza differente trattamento dei dati base di dati replicata copia  copia  principale secondaria copia  secondaria 12 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  13. 13. Separazione funzionali degli ambienti Separazione funzionali degli ambienti ambiente operativo: gestione  in linea dei dati ambiente operativo: gestione quot;in lineaquot; dei dati,  finalizzato alla gestione delle  modifiche difi h On Line Transaction Processing (OLTP) g( ) ambiente di analisi: gestione  fuori linea dei dati ambiente di analisi: gestione quot;fuori lineaquot; dei dati,  finalizzato ad interrogazioni e analisi statistiche On Line Analytical Processing (OLAP) 13 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  14. 14. Ambiente per l'analisi: data warehouse Ambiente per l analisi: data warehouse data warehouse: data warehouse:descrizione organizzata di  tutti i dati tutti i dati necessari per una analisi strategica del  comportamento dell'impresa comportamento dell'impresa t t d ll'i ll'i Analisi Multidimensionale Data Mining 14 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  15. 15. Ambiente per l'analisi: data warehouse Ambiente per l analisi: data warehouse CLIENT CLIENT OLTP OLAP DATABASE DATA DATABASE SERVER WAREHOUSE SERVER 15 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  16. 16. Modello dati per data warehouse Modello dati per data warehouse DEVONO SUPPORTARE ANALISI E CALCOLI SOFISTICATI SU  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE • IL MODELLO LOGICO DEI DATI PIU’ ADATTO E’ UNA STRUTTURA  MULTIDIMENSIONALE ‐ IL DATA CUBE • LE DIMENSIONI DEL CUBO SONO COSTITUITE DAGLI ATTRIBUTI  SECONDO I QUALI SI VOGLIONO FARE LE RICERCHE (CHIAVI) • OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA  OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA GERARCHIA ‐ DATA { GIORNO ‐ MESE ‐ TRIMESTRE ‐ ANNO } ANNO } ‐ PRODOTTO { NOME PRODOTTO { NOME  ‐ TIPO ‐ CATEGORIA } (LAND ROVER ‐ FUORISTRADA ‐ AUTOVEICOLI) • LE CELLE DEL CUBO CONTENGONO I VALORI METRICI RELATIVI AI  VALORI DIMENSIONALI 16 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  17. 17. Esempio Data Warehouse Esempio Data Warehouse Esempio:  il volume di vendite in una catena di supermercati mercato superm prodotto s 17 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  18. 18. Gerarchie nelle dimensioni Gerarchie nelle dimensioni prodotto categoria marca supermercato prodotto regione provincia tempo città supermercato anno settimana mese giorno 18 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  19. 19. Operazioni sui dati Operazioni sui dati Roll‐up: generazione di sommari (aggregazione) Totale delle vendite per l anno 2007 per ciascun prodotto e  Totale delle vendite per l’anno 2007 per ciascun prodotto e supermercato  supermercato o prodotto 19 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  20. 20. Operazioni sui dati (2) Operazioni sui dati (2) Drill‐down: aumento del dettaglio nei sommari per uno specifico prodotto, estrazione del dettaglio delle  per uno specifico prodotto estrazione del dettaglio delle vendite per ciascun supermercato e ciascuna settimana   to ermercat supe prodotto 20 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  21. 21. Operazioni sui dati (3) Operazioni sui dati (3) Slice and dice: (selezione e proiezione) vendite di vino nella regione Piemonte nei primi sei mesi  g p del 2007 ati ermerca montesi piem Supe vino 21 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  22. 22. Data mining Data mining •Obiettivo:  •Obiettivo: estrarre informazione nascosta nei dati in modo da consentire decisioni strategiche •Una materia interdisciplinare: p ‐ statistica, algoritmica,  reti neurali reti neurali 22 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  23. 23. Informazioni ottenute con data mining Informazioni ottenute con data mining ASSOCIAZIONI INSIEME DI REGOLE CHE SPECIFICA L’OCCORRENZA CONGIUNTA  DI  DUE (O PIU’) ELEMENTI SEQUENZE POSSIBILITA’ DI STABILIRE CONCATENAZIONI TEMPORALI DI  EVENTI CLASSIFICAZIONI RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI SECONDO UN  MODELLO PREDEFINITO RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER) RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER) RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI NON DEFINITE A  PRIORI TENDENZE (TREND) ( ) SCOPERTA DI ANDAMENTI TEMPORALI CARATTERISTICI CON  VALENZA PREVISIONALE  23 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  24. 24. Cosa sono le associazioni Cosa sono le associazioni regole di implicazione  if A then B l di i li i if A th B per determinare i gruppi di affinità tra oggetti Esempio: analisi degli acquisti  if {cibo per l’infanzia} then {sigarette leggere} if {birra and venerdì sera} then {pannolini per bambini} 24 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  25. 25. Regole di associazione Regole di associazione Una regola di associazione if A then B deve essere  U l di ii if A th B d estratta se: è statisticamente frequente all interno della base dati  è statisticamente frequente all’interno della base dati (percentuale dei clienti significativa) il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo  il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo (elevata confidenza di trovare B avendo trovato A)  25 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  26. 26. Sistemi quot;LEGACY” Sistemi LEGACY sistemi realizzati su architetture basate su  MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si  collegano terminali poco sofisticati (con  interfaccia a caratteri) (sistemi ereditati) interfaccia a caratteri) …(sistemi ..ereditati) 26 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  27. 27. Sistemi quot;LEGACY” Sistemi LEGACY terminale 1 terminale 2 MAINFRAME terminale 3 terminale 3 terminale 4 linea  terminale 5 MODEM MODE telefonica M DATABASE sistema  legacy l 27 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  28. 28. Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati scelta dell'hardware  scelta del software (COBOL, DL/1, RPG) lt d l ft (COBOL DL/1 RPG) su archivi separati (senza DBMS) però sono sistemi affidabili in operatività  ò i i ffid bili i i ià il cui funzionamento continuo è indispensabile 28 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  29. 29. Evoluzione dei sistemi legacy Evoluzione dei sistemi legacy downsizing:  g trasformazione verso architetture       client‐ client‐server Incapsulamento: l definizione di funzioni server di alto    livello richiamabili tramite interfacce  client standard che mascherano la  client standard che mascherano la reale struttura del software 29 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  30. 30. Interoperabilità capacità di costruire applicazioni con sistemi fra loro  eterogenei: ‐ diverso sistema operativo ‐ di diverso protocollo di comunicazione ll di ii ‐ diverso software di gestione dei dati Soluzioni per l’interoperabilità 1 standard commerciali 2GATEWAY: emulazione di un ambiente in un altro 30 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  31. 31. Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione Standard  Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione d li ti i i li asoftware di costruzione delle applicazioni pp (ODBC: open data base connectivity) bsoftware di gestione dei dati                       b ft di ti d i d ti (SQL: structured query language)  csoftware di gestione delle reti                     (TCP‐ IP: transmission control protocol‐ internet IP: transmission control protocol‐ internet  protocol) dsoftware di base (sistema operativo)            d ft di b (it ti ) (UNIX, WINDOWS‐ NT) 31 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  32. 32. Uso dei GATEWAY Uso dei GATEWAY tra sistemi relazionali versoLEGACY SYSTEM g gateway y SISTEMA UTENTE UTENTE MAINFRAME RELAZIONALE REL LEGACY DATABASE LEGACY DATABASE UTENTE RELAZIONALE RELAZIONALE 32 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  33. 33. Evoluzione delle interfacce Evoluzione delle interfacce orientate ad utenti inesperti grafiche (GUI: graphic user interface) grafiche (GUI: graphic user interface) spesso multi‐ mediali influenzate da Internet i fl t d It t 33 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  34. 34. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) sistema centrale cassa 1 cassa 2 Punto vendita cassa 3 rete DATA  DATABASE warehouse 34 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  35. 35. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) SEDE CENTRALE Server gestionale Personale • Anagrafe prodotti • Acquisti • Prezzi/promozioni P i/ ii • Trasporti • Rifornimento punti vendita Rifornimento punti vendita • Magazzino • Resi • Contabilità • 35 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  36. 36. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) Punti vendita Server gestionale(sw) Personale • • Anagrafe prodotti/aggiornamento prezzi • Vendite/promozioni/resi /p / • Rifornimenti/Magazzino • Clienti (fidelity card) ( y ) • Gestione scontrini • Rete Comunica con sede centrale, casse 36 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  37. 37. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) Punti vendita Cassa (hw) PC • • Lettore codice a barre • Lettore bancomat/carta credito / • Lettore fidelity card • Rete • Stampante scontrini Comunica con il server gestionale g Comunica con la rete bancaria 37 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  38. 38. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) SEDE CENTRALE SEDE CENTRALE Server Data warehouse Prodotti/storia prodotti • • Statistiche su acquisti/vendite/resi • Statistiche su prezzi/promozioni • Statistiche su trasporti/rifornimenti • Data mining su scontrini Riceve da server gestionale 38 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  39. 39. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero Un possibile elenco di Applicativi: p pp 1. Gestione Anagrafe pazienti: Anagrafe assistiti Degenti Day hospital Day hospital Ambulatoriali 2. Gestione personale: Medici Paramedici Altri Turni del personale Turni del personale 39 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  40. 40. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 4. Gestione pronto soccorso 3. Gestione della logistica: ( (su sistema resiliente): ) Reparti p 118 Magazzini/farmacie Identificazione (cup cad,  Laboratori altre id, testimoni) l id i i) Mappe e  Richieste analisi mappe tecnologiche Precedenti sanitari Precedenti sanitari Ambulanze Cure/referti Apparecchiature Invio a reparti Servizi interni Contatti PS Servizi esterni Gestione decessi 40 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  41. 41. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 6. Gestione prenotazioni: 5. Gestione Paziente: Liste di Attesa Liste di Attesa Allocazione in Reparto Allocazione in Reparto Intramurarie Richieste di Analisi Extramurarie /CUP Precedenti sanitari Casi urgenti Ci ti Cartelle cliniche Trasferimenti 7. Gestione prestazioni: Dismissioni/fughe Di i i i/f h Visite Analisi (gestione immagini mediche) ( ti i ii di h ) Farmaci Fatturazione e ticket 41 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  42. 42. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 8. Gestione economica dei centri di costo 8 Gestione economica dei centri di costo Reparti Sale operatorie p Farmacie Mensa Officine Servizi esterni 9. Servizi di rete 9 Servizi di rete Consulti con esterni Sicurezza/riservatezza / Cryptocard Wireless 42 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  43. 43. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero Smartcard/Cryptocard                       standard(2004) Smartcard/Cryptocard standard(2004) 16 bit 64Kbyte ROM y 3Kbyte RAM 32Kbyte EEPROM 1100 bit advanced Crypto Engine 700.000 cicli scrittura cancellazione DES triplo DES SHA‐1 e RSA 1024 bit 43 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi

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