Data Engineering 0: основы баз данных и SQL

Бакалавриат 2026/2027

Статус: Курс обязательный (Дизайн и разработка информационных продуктов)

Кто читает: Базовая кафедра Т-Банка

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 2 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 28

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Курс посвящен изучению принципов работы с базами данных и языка структурированных запросов SQL. В первой части курса студенты познакомятся с реляционной моделью данных, принципами проектирования и нормализации баз данных, научатся создавать и изменять структуру баз данных, а также писать сложные SQL-запросы. Отдельное внимание уделяется внутренним механизмам работы СУБД PostgreSQL, транзакциям и уровням изоляции, индексам, планированию и оптимизации выполнения запросов. Во второй части курса студенты познакомятся с основными подходами к организации распределенных систем хранения данных, репликацией и шардированием, а также получат практический опыт работы с различными типами СУБД: документо-ориентированными, типа «ключ-значение» и колоночными аналитическими базами данных. По окончании курса студенты смогут проектировать модели данных, писать и оптимизировать SQL-запросы, понимать основные принципы работы современных СУБД и выбирать подходящий способ хранения данных в зависимости от решаемой задачи.

Цель освоения дисциплины

Понять основные принципы организации и хранения данных в СУБД
Научиться проектировать реляционные модели данных и применять принципы нормализации
Приобрести практические навыки создания, получения и изменения данных с использованием SQL
Понять принципы работы транзакций, уровней изоляции и механизмов обеспечения целостности и согласованности данных
Научиться анализировать планы выполнения и оптимизировать запросы к базам данных
Понять назначение и принципы работы индексов в PostgreSQL
Познакомиться с принципами репликации, шардирования и распределенного хранения данных
Познакомиться с различными моделями хранения данных и понимать границы применимости реляционных, документо-ориентированных, ключ-значение и колоночных СУБД

Планируемые результаты обучения

Понимает и применяет основные принципы организации и хранения данных в системах управления базами данных (СУБД)
Проектирует реляционные модели данных и применяет принципы нормализации для построения оптимальной структуры базы данных.
Создаёт, извлекает, обновляет и удаляет данные с помощью SQL, уверенно выполняя CRUD‑операции на практике
Работает с транзакциями: определяет подходящие уровни изоляции, обеспечивает целостность и согласованность данных в различных сценариях
Анализирует планы выполнения запросов и применяет методы оптимизации SQL‑запросов для повышения производительности
Оценивает необходимость использования индексов в PostgreSQL и грамотно настраивает их для ускорения работы с данными
Объясняет принципы репликации, шардирования и распределённого хранения данных, подбирает подходящие стратегии масштабирования под конкретные задачи
Различает особенности реляционных, документо‑ориентированных, «ключ‑значение» и колоночных СУБД, обоснованно выбирает модель хранения данных исходя из требований проекта

Содержание учебной дисциплины

Введение. Реляционные БД, таблицы, ключи, нормальные формы
SQL: DDL, DML, DTL. Агрегационные и оконные функции, подзапросы
Транзакции. ACID, конкурентный доступ, уровни изоляции, аномалии чтения/записи
Как работает PostgreSQL, индексы, оптимизация запросов
Введение в NoSQL. Репликация и шардирование
MongoDB и Redis. Документо-ориентированные БД и модель данных ключ-значение
ClickHouse. Колоночно-ориентированные аналитические БД

Элементы контроля

Домашнее задание
Домашнее задание выдаётся после каждого семинара с целью закрепления полученных знаний на практике. Домашние задания могут содержать проектирование схемы модели данных, написание и оптимизацию SQL-запросов, а также практические задания по работе с различными СУБД.
Активность на семинаре
Баллы за активность выставляются студентам, активно участвующим в обсуждении материала и решении практических задач на семинарах

Промежуточная аттестация

2026/2027 2nd module
Итог = Мин(10; Округление((ДЗ1 + ДЗ2 + ДЗ3 + ДЗ4 + ДЗ5 + ДЗ6 + ДЗ7) / 7 + 0.2 * СемАктивность))

Список литературы

Авторы

Солдатова Татьяна Владимировна
Шовкович Елена Геннадьевна

Программа дисциплины