Классификация баз данных

 

 Классификация баз данных.

По форме представления информации различают визуальные и аудиосистемы, а также системы мультимедиа. Эта классификация показывает, в каком виде информация хранится в Бд и выдается из баз данных пользователям - в виде изображения, звука или имеется возможность использования разных форм отображения информации. Понятие «изображение» здесь используется в широком смысле. Это может быть символьный текст, неподвижное графическое изображение (рисунки, чертежи и т.п.), фотографии, географические карты, движущиеся изображения. Классификация способов представления информации являет собой самостоятельную проблему и здесь не рассматривается. 
По характеру организации данных Бд могут быть разделены на неструктурированные, частично структурированные и структурированные. Этот классификационный признак относится к информации, представленной в символьном виде. К неструктурированным Бд могут быть отнесены базы, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать базы данных в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные Бд требуют предварительного проектирования и описания структуры Бд. Только после этого базы данных такого типа могут быть заполнены данными. 
Структурированные Бд, в свою очередь, по типу используемой модели делятся на иерархические, сетевые, реляционные, смешанные и мультимодельные. 
Классификация по типу модели распространяется не только на 
базы данных, но и на СУБд. 
В структурированных Бд обычно различают несколько уровней информационных единиц (ИЕ), входящих одна в другую. Число этих уровней может быть различным даже для систем, относящихся к одному и тому же классу. Большинство структурированных систем поддерживают уровень поля, записи и файла. Эти информационные единицы могут называться в разных системах по-разному, но суть остается одной и той же, а именно: полю соответствует наименьшая семантическая единица информации; совокупность полей или иных, более сложных информационных единиц, если они допустимы в конкретной СУБд, образует запись, а множество однотипных записей представляет файл базы данных. В последнее время большинство СУБд в явном виде поддерживают и уровень базы данных как совокупности взаимосвязанных файлов Бд. 
В иерархических и сетевых моделях между информационными единицами (записями разных файлов) могут задаваться связи. 

 
Схема иерархической модели


 
Схема сетевой модели 
Как видно из приведенных схем, графическое представление иерархи ческой модели представляет собой граф типа «дерево». В такой модели имеется одна вершина - корень дерева, являющаяся входом в структуру. Каждая вершина, отличная от корня, может иметь только одну исходную вершину и в общем случае сколько угодно порожденных вершин. 
Графическое представление сетевой модели представляет собой  граф типа «сеть». Входом в такую структуру может являться любая вершина. Каждая вершина может иметь как несколько порожденных, так и несколько исходных вершин. Между парой вершин может быть объявлено несколько связей. Подавляющее большинство СУБд поддерживает простые сетевые структуры, т.е. между каждой парой типов записей поддерживается отношение 1 :М (один ко МНОГИМ). Направление и характер связи в сетевых моделях не являются очевидными, как в случае иерархической Модели, поэтому при изображении структуры Бд направление связи должно быть указано. 
В сетевой модели с однотипными файлами каждый файл может служить входом в структуру. Пара связанных файлов называется набором. В наборе тот файл, от которого идет связь, называется владельцем набора, а файл, к которому направлена эта связь, - членом набора. Файл, который в одном наборе является членом, в другом может быть владельцем. другими словами, тип файла жестко не зафиксирован. 

В реляционных моделях (в отличие от иерархических и сетевых) 
связи между записями разных таблиц БД определяются динамически 
в момент выполнения запроса. Эти связи устанавливаются по равенству значений соответствующих полей (полей связи), содержащихся 
в каждом из связанных файлов/таблиц. 
 
Другой отличительной чертой реляционных моделей является ограничение на внутризаписную структуру: записи имеют линейную структуру и могут содержать только простые поля. Эти особенности играют решающую роль при проектировании структуры Бд. 
Третьей отличительной особенностью реляционных моделей является использование теоретико-множественных языковых средств: реляционной алгебры или реляционного исчисления. 
1980-е гг. были временем интенсивного развития реляционных систем: В 1992 г. уровень продаж реляционных СУБД впервые превысил уровень продаж нереляционных СУБд. Но до 90% данных предприятий хранилось к этому моменту в нереляционных базах данных на мейнфреймах. Первая коммерческая реляционная СУБд была выпущена фирмой Oracle в 1979г. 
В связи с тем, что в настоящее время основной сегмент рынка занят именно реляционными СУБд, в дальнейшем главное внимание уделим этим системам. 
По типу хранимой информации Бд делятся на документальные, фактографические и лексикографические. 
К лексикографическим базам данных относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.). 
В системах фактографического типа в Бд хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и т.п.); в ответ на запрос пользователя выдается требуемая информация об интересующем его объекте (объектах) или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в Бд. 
В документальных Бд единицей хранения является какой-либо документ (например, текст закона или статьи), и пользователю в ответ на его запрос выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию. 

По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные базы данных. 
Персональная база данных - это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные Бд могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей Бд. 
 
 Классификация базы данных по характеру хранения данных и обращения к ним 
Интегрированные и распределенные Бд предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же иформации (многопользовательский, параллельный режим доступа).