Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные технологии
Посмотреть оригинал

Виды и модели баз данных

База данных и СУБД имеют многоуровневую архитектуру. Соответственно различают три уровня представления данных:

концептуальный уровень соответствует логическому представлению данных, необходимых для хранения и обработки в базе данных; внутренний уровень отображает требуемую организацию данных в среде хранения и соответствует физическому представлению данных (на внешних носителях);

внешний уровень поддерживает частные представления данных, необходимые конкретным пользователям (задаются экранные формы).

Основная задача проектирования базы данных состоит в устранении необходимости переделывания созданной структуры по мере развития системы. Для ее решения создается комплекс взаимосвязанных моделей данных. Первым этапом проектирования является разработка концептуальной модели, когда определяется, какие именно данные необходимо хранить в БД — отражается предметная область в виде совокупностей информационных объектов и их структурных связей. Далее строится внутренняя модель, когда решается, как данные должны быть представлены в БД — создается соответствующая структура хранения, а также определяется отображение между внутренней и концептуальной схемами. Впоследствии создается внешняя модель, когда осуществляется представление необходимых данных для пользователей, а также определяется отображение между внешней и концептуальной схемами.

Модель данных должна быть разработана таким образом, чтобы быть по возможности стабильной. Известны три основные модели данных:

иерархическая модель предполагает организацию данных в виде древовидной структуры (например, административная структура страны: государство — округ — область — город — район). На самом верхнем уровне структуры находится корень дерева (единственный — государство), не имеющий вышестоящих узлов. Остальные узлы связаны между собой через исходный узел, находящийся выше;

сетевая модель предполагает организацию данных в виде сетевой структуры, когда любой элемент может быть связан с любым другим элементом. Недостатком обеих перечисленных структур является то, что при добавлении новых вершин или установлении новых связей возникают проблемы потери части данных;

реляционная модель (от слова relation — отношение) предполагает использование двумерных таблиц (отношений), связь между которыми осуществляется посредством значений одного или нескольких совпадающих полей. При этом каждая строка таблицы уникальна, что обеспечивается использованием ключей, содержащих одно или несколько полей таблицы.

В 1970 году математик Эдгар Кодд, сотрудник одной из исследовательских лабораторий IBM, описал концепцию реляционных баз данных и сформулировал знаменитые 12 правил Кодда. Согласно его модели, все данные хранятся в таблицах, из которых путем преобразований можно получить новые таблицы.

Эволюция СУБД прошла путь от систем, опиравшихся на иерархическую и сетевую модели данных, до реляционных систем четвертого поколения, для которых характерен объектно ориентированный подход и централизованная организация данных.

В централизованной базе данных обеспечиваются простота управления, улучшенное использование данных на местах при выполнении дистанционных запросов, одновременность и меньшие затраты на обработку.

Распределенная база данных предполагает хранение и управление данными в нескольких узлах и передачу данных между ними в процессе выполнения запросов. На разных компьютерах могут храниться не только различные таблицы, но и разные фрагменты одной огромной таблицы. При этом для пользователя не имеет значения, как организовано хранение данных.

Централизованные базы данных реализуются на базе двух архитектур с сетевым доступом:

архитектура «файл — сервер» предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов), на которой хранится совместно используемая централизованная база данных. Остальные машины сети исполняют роль рабочих станций, на которых в основном и производится обработка данных, получаемых в виде файлов базы данных в соответствии с запросами пользователей;

архитектура «клиент — сервер» стала стандартом для современных СУБД, когда сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, а клиент пользуется ими. Центральная машина (сервер базы данных) помимо хранения базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос клиента (рабочей станции) порождает поиск и извлечение данных на сервере, которые затем транспортируются по сети к клиенту (в отличие от передаваемых файлов в предыдущей архитектуре).

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы