Модели данных. Классификация баз данных

Классификация баз данных

Понятия база данных и система управления базой данных

Одно из главных назначений компьютера – это хранение и обработка данных. Для хранения данных используются компьютерные базы данных, а для их обработки применяются специальные программы – системы управления базами данных.

База данных (БД) – это совокупность организованных и взаимосвязанных данных о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и автоматизации.

Системой управления базами данных (СУБД) называют программную систему, предназначенную для создания на ЭВМ общей базы данных, используемой для решения множества задач. СУБД служатдля поддержания БД в актуальном состоянии и обеспечения эффективного доступа пользователей к содержащимся в ней данным.

СУБД предназначена для централизованного управления базой данных в интересах всех работающих в этой системе. Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

По технологии обработки данных БД подразделяются на:

· централизованные;

· распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одного компьютера. Если этот компьютер подключен к локальной вычислительной сети, возможен распределенный доступ к такой базе.

Распределенная базаданных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на:

· базы данных с локальным доступом (обрабатываются только на одном компьютере);

· базы данных с удаленным (сетевым) доступом, т.е. базы данных, которые могут обрабатываться по сети.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают следующие архитектуры систем:

· файл-сервер;

· клиент-сервер.

Архитектура файл-сервер. Данная архитектура предполагает выделение в сети одного компьютера в качестве центрального, который носит название файл-сервер. На таком компьютере хранится централизованная база данных, которая находится в совместном использовании. Все остальные компьютеры в сети выполняют функции рабочих станций. Данная архитектура условно отображена на Рис. 11.

Рис. 4.3.1. Архитектура типа файл-сервер

В данной архитектуре все данные хранятся на сервере, а обрабатывается информация на рабочих станциях. Это удобно, если мощность сервера не велика и не позволяет вести обработку данных на самом сервере.

Архитектура клиент-сервер. Данная архитектура предполагает, что помимо хранения централизованной базы данных центральный компьютер, называемый сервер базы данных, должен выполнять основной объем работы по обработке данных. Рабочие станции посылают запросы на сервер. На каждый запрос сервер генерирует ответ и передает его рабочим станциям, при этом сами файлы не передаются по сети, а передаются только требуемые данные. Архитектура клиент-сервер условно отображена на Рис. 12.

Рис. 4.3.2. Архитектура типа клиент-сервер

Данная архитектура удобна в том случае, если мощность рабочих станций не велика и не позволяет вести обработку информации на них. Также данная архитектура позволяет снизить нагрузку на вычислительную сеть организации, так как по сети передаются только запросы к серверу и результаты обработки информации. А файлы, которые, как правило, имеют большой размер, по сети не передаются.

Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки. Различают три основные модели данных:

· иерархическая;

· сетевая;

· реляционная.

Иерархическую модель данных еще называют древовидной, так как она имеет структуру в виде перевернутого дерева (Рис. 13). В этой модели каждый узел на более низком уровне (подчиненный узел) связан только с одним узлом, находящемся на более высоком уровне.

Рис. 4.3.3. Иерархическая модель данных

Данная модель используется для хранения данных, имеющих взаимное подчинение. Например, для описания структуры любой организации можно использовать иерархическую модель (Рис. 14).

Рис. 4.3.4. Пример структуры организации

В сетевой модели в отличие от иерархической любой узел может быть связан с любым другим узлом (Рис. 15).

Рис. 4.3.5. Сетевая модель данных

Реляционная модель данных отображает все данные в виде обычной двухмерной таблицы. При этом сама таблица обладает следующими свойствами:

· каждый элемент таблицы является элементом данных;

· данные в каждом столбце имеют одинаковый тип (числовой, текстовый, дата и т.д.);

· каждый столбец имеет уникальное имя;

· одинаковые строки в таблице недопустимы;

· порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Пример реляционной модели данных представлен в таблице:

Поле 1	Поле 2	Поле 3	Поле 4

При создании базы данных каждому полю таблицы задаются следующие параметры:

· имя;

· тип (текстовый, числовой, календарный);

· длина (может измеряться в байтах или символах);

· точность (указывается число десятичных знаков после запятой в числах);

· описание (это произвольный текст, подробно описывающий назначение поля).

Дата добавления: 2014-12-10