Giải chi tiết Tin học 11 định hướng THUD Kết nối mới bài 11: Cơ sở dữ liệu

Khởi động: Theo em, việc lưu trữ dữ liệu phục vụ các bài toán quản lí có phải chỉ là việc chuyển các ghi chép trên giấy thành văn bản trên máy tính không?

Hướng dẫn trả lời: 

Việc lưu trữ dữ liệu phục vụ các bài toán quản lí không phải chỉ là việc chuyển các ghi chép trên giấy thành văn bản trên máy tính.

1. Yêu cầu tổ chức lưu trữ dữ liệu một cách khoa học

Hoạt động 1: Giáo viên dạy mỗi môn học bắt buộc phải có một số điểm - bảng điểm môn học. Một bản sao của bảng điểm môn học được gửi cho giáo viên chủ nhiệm lớp. Hãy cùng thảo luận xem có cần lưu trữ bảng điểm của lớp học không?

Hướng dẫn trả lời: 

Việc lưu trữ bảng điểm của lớp học là rất cần thiết. Bảng điểm của lớp học là một tài liệu quan trọng để giáo viên và nhà trường có thể đánh giá kết quả học tập của học sinh trong môn học đó.

Câu hỏi 1: Hãy giải thích yêu cầu về tính nhất quán dữ liệu trong lưu trữ dữ liệu.

Hướng dẫn trả lời: 

Tính nhất quán dữ liệu trong lưu trữ dữ liệu đề cập đến độ chính xác, đồng bộ và đúng đắn của dữ liệu trong hệ thống lưu trữ, đảm bảo rằng dữ liệu được duy trì một cách nhất quán qua các thao tác đọc, ghi, cập nhật và xóa.

Tính nhất quán dữ liệu là một yếu tố quan trọng trong hệ thống lưu trữ dữ liệu, bao gồm cả cơ sở dữ liệu, hệ thống tập tin hoặc hệ thống đám mây. Điều này đảm bảo rằng dữ liệu được duy trì và quản lý một cách chính xác và đúng đắn, giúp tránh gây ra các lỗi dữ liệu, mâu thuẫn dữ liệu hoặc sự không đồng bộ giữa các phiên bản dữ liệu khác nhau.

Một số nguyên tắc quan trọng để đảm bảo tính nhất quán dữ liệu trong lưu trữ dữ liệu gồm:

Đồng bộ hóa dữ liệu: Đảm bảo rằng dữ liệu được cập nhật và đồng bộ hóa đúng đắn giữa các bản sao dữ liệu khác nhau, đồng bộ hóa dữ liệu giữa các thành phần khác nhau của hệ thống, như các máy chủ, cơ sở dữ liệu con, hoặc các phiên bản dữ liệu sao lưu.

Kiểm soát truy cập dữ liệu: Xác định và quản lý quyền truy cập vào dữ liệu để đảm bảo chỉ người dùng có quyền truy cập và sửa đổi dữ liệu có thẩm quyền, giúp tránh sự không đồng bộ và xâm nhập dữ liệu trái phép.

Kiểm tra lỗi dữ liệu: Thực hiện các kiểm tra đúng đắn và kiểm tra lỗi dữ liệu để phát hiện và sửa chữa các lỗi dữ liệu, như dữ liệu thiếu, trùng lặp, hoặc dữ liệu không hợp lệ, tránh sự không nhất quán của dữ liệu.

Quản lý phiên bản dữ liệu: Đảm bảo quản lý và theo dõi phiên bản dữ liệu, đồng bộ hóa và quản lý các phiên bản dữ liệu khác nhau, giúp đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong thời gian.

Sao lưu và phục hồi dữ liệu: Thực hiện quá trình sao lưu và phục hồi dữ liệu định kỳ.

Câu hỏi 2: Tại sao cần tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm?

Hướng dẫn trả lời: 

Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm là một nguyên tắc quan trọng trong thiết kế hệ thống thông tin, và nó đem lại một số lợi ích sau:

Độc lập và khả năng thay đổi: Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm cho phép thay đổi phần mềm hoặc cấu trúc dữ liệu mà không ảnh hưởng đến dữ liệu hiện có. Khi phần mềm được nâng cấp hoặc thay đổi, dữ liệu vẫn được giữ nguyên và không bị mất mát hoặc biến đổi.

Khả năng tích hợp và tương thích: Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm cho phép tích hợp và tương thích với nhiều ứng dụng và hệ thống khác nhau. Dữ liệu có thể được truy cập và sử dụng chung giữa các ứng dụng khác nhau mà không cần phải thay đổi cấu trúc dữ liệu.

Bảo mật và kiểm soát truy cập: Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm giúp tăng cường bảo mật và kiểm soát truy cập dữ liệu. Quản lý quyền truy cập vào dữ liệu dễ dàng hơn, giúp đảm bảo rằng chỉ người dùng có quyền truy cập được phép có thể truy cập và sửa đổi dữ liệu.

Độ tin cậy và khả năng phục hồi: Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm giúp đảm bảo độ tin cậy và khả năng phục hồi của dữ liệu. Khi xảy ra sự cố với phần mềm hoặc hệ thống, dữ liệu vẫn được bảo tồn và có thể được khôi phục lại mà không cần phải phục hồi lại phần mềm.

Tính nhất quán dữ liệu: Tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu, giúp tránh sự không đồng bộ và mâu thuẫn dữ liệu giữa các ứng dụng và hệ thống khác nhau.

Vì những lợi ích trên, tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm là một nguyên tắc quan trọng trong thiết kế

2. Cơ sở dữ liệu và một số thuộc tính cơ bản

Hoạt động 2: Hãy so sánh cách thức ghi chép và lưu trữ kết quả điểm môn học nêu trong Mục 1 với cách ghi chép và lưu trữ dưới dạng bảng. Theo em cách nào là phù hợp hơn? Thông qua ví dụ bảng điểm môn học hãy chỉ ra một vài lí do cần lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc xác định.

Hướng dẫn trả lời: 

Lưu trữ dưới dạng bảng là cách lưu trữ phù hợp hơn.

Lí do cần lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc xác định:

- Dễ dàng quản lý và tìm kiếm dữ liệu: Khi dữ liệu được lưu trữ theo một cấu trúc xác định, nó sẽ giúp cho quản lý và tìm kiếm dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. Nhân viên có thể nhanh chóng truy xuất dữ liệu cần thiết và tìm kiếm thông tin một cách hiệu quả.

- Đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu: Việc lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc xác định sẽ giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Bằng cách sử dụng các quy tắc và tiêu chuẩn cho phép dữ liệu được định dạng một cách chuẩn mực và chính xác hơn.

- Tối ưu hóa hiệu suất tìm kiếm: Khi dữ liệu được lưu trữ theo một cấu trúc xác định, nó sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất tìm kiếm và truy xuất dữ liệu. Các bảng chỉ mục có thể được tạo ra để tăng tốc độ tìm kiếm dữ liệu và giảm thiểu thời gian phản hồi.

- Hỗ trợ cho việc phân tích dữ liệu: Khi dữ liệu được lưu trữ theo một cấu trúc xác định, nó sẽ giúp cho việc phân tích dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. Dữ liệu có thể được sắp xếp và phân loại một cách logic để giúp các nhà quản lý và nhân viên phân tích và đưa ra quyết định hiệu quả hơn.

- Đáp ứng các quy định và tiêu chuẩn: Khi dữ liệu được lưu trữ theo một cấu trúc xác định, nó có thể đáp ứng các quy định và tiêu chuẩn của pháp luật hoặc các tiêu chuẩn chất lượng, đảm bảo rằng dữ liệu được lưu trữ và quản lý một cách an toàn và bảo mật.

Câu hỏi: Hãy nêu ví dụ minh họa cho một vài thuộc tính cơ bản của CSDL.

Hướng dẫn trả lời: 

Ví dụ minh họa cho một vài yêu cầu cơ bản đối với hệ CSDL:

• Tính cấu trúc:

CSDL thư viện có bảng Độc-Giả gồm nhiều hàng, nhiều cột. Một cột là một thuộc tính và mỗi hàng là một thông tin bạn đọc.

CSDL Danh bạ gồm nhiều hàng và cột. Mỗi cột là một thuộc tính (cột họ tên, cột số điện thoại, cột địa chỉ...).

• Tính toàn vẹn:

Mỗi thư viện đề có quy định về số sách nhiều nhất mà người đọc được mượn trong một lần, chẳng hạn số sách một người mượn không vượt quá 6 cuốn.

• Tính an toàn và bảo mật thông tin:

Trong CSDL thư viện không phải ai cũng có thể xem thông tin về bạn đọc khác, Chỉ có một số người đủ thẩm quyền như thủ thư mới có quyển truy cập để sửa đổi, xóa bạn đọc.

Trong ứng dụng danh bạ thì chỉ những ai mở khóa được smartphone thì mới có thể xem được thông tin danh bạ.

Luyện tập

Luyện tập 1: Khi lưu trữ trên máy tính, theo em, có cần lưu trữ cột điểm trung bình trong bảng điểm môn học không?

Hướng dẫn trả lời: 

Cần lưu trữ cột điểm trung bình trong bảng điểm môn học để cập nhật đầy đủ và chi tiết nhất.

Luyện tập 2: Hãy lấy một ví dụ minh hoạ cho sự cần thiết của việc lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm khai thác dữ liệu.

Hướng dẫn trả lời: 

Ví dụ minh hoạ cho sự cần thiết của việc lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm khai thác dữ liệu là trong lĩnh vực y tế - khám chữa bệnh. Việc lưu trữ dữ liệu y tế độc lập với phần mềm khai thác dữ liệu là cần thiết để đảm bảo tính linh hoạt và dễ dàng trong việc truy xuất và phân tích dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, tắng tính bảo mật và an toàn của dữ liệu cũng như đơn giản hóa quá trình khai thác và phân tích dữ liệu y tế.

Vận dụng

Thư viện là nơi em có thể đến để đọc hay mượn sách. Hãy đề xuất các dữ liệu cần quản lí của một thư viện.

Hướng dẫn trả lời: 

1. Sách (Mã sách, Tên sách, Mã tác giả, Mã thể loại, Mã NXB, Năm xuất bản)

2. Tác giả (Mã tác giả, Tên tác giả, website, Ghi chú)

3. Thể loại (Mã thể loại, Tên thể loại)

4. Nhà xuất bản (Mã NXB, Tên NXB, Địa chỉ, Email, Thông tin người đại diện)

5. Độc giả (Mã độc giả, Tên độc giả, Địa chỉ, Số thẻ)

6. Thẻ thư viện (Số thẻ, Ngày bắt đầu, Ngày hết hạn, Ghi chú)

7. Nhân viên (Mã nhân viên, Họ tên, Ngày sinh, Số điện thoại)

8. Mượn trả (Mã mượn trả, Số thẻ, Mã nhân viên, Ngày mượn)

9. CT Mượn trả (Mã mượn trả, Mã sách, Ghi chú, Đã_trả, Ngày trả)