Інформатика та ІКТ_pdf / tema1

накопичувач, лазерний диск)

За змістом (географічна, історична, наукова, мультимедійна)

За технологією обробки:

1)Централізована – це база даних, що підтримується та зберігається на одному комп'ютері.

2)Розподілена – це база даних, складові частини якої розміщуються на різних вузлах мережі в залежності від певного критерію. Робота з такою БД здійснюється за допомогою системи управління розподіленими базами даних (СУРБД).

За способом доступу до даних:

1)БД з локальним доступом

2)БД з віддаленим (мережевим) доступом.

Системи централізованих БД з мережевим доступом передбачають різноманітні архітектури подібних систем:

Файл-сервер

Клієнт-сервер

Файл-сервер. Архітектура систем БД з мережевим доступом передбачає виділення однієї з машин мережі як центральної (сервер файлів). На такій машині зберігається спільно використовувана централізована БД. Всі інші машини мережі виконують функції робочих станцій, за допомогою яких підтримується доступ користувальницької системи до централізованої БД.

Файли БД відповідно з користувацькими запитами передаються на робочі станції, де в основному і проводиться обробка. Центральний сервер виконує роль сховища файлів, не беручи участь в обробці.

Недолік: при великій інтенсивності доступу до одних і тих же даних продуктивність інформаційної системи знижується.

Крім того, дуже часто передаються надлишкові дані, незалежно від того скільки записів з бази даних потрібно користувачу, файли БД передаються в цілому. Користувачі можуть створювати також на робочих станціях локальні БД, які використовуються ними монопольно.

Клієнт-сервер. У цій концепції мається на увазі, що крім зберігання централізованої бази даних центральна машина (сервер бази даних) повинна забезпечувати виконання основного обсягу обробки даних.

Запити, що формуються користувачем (робочою станцією) потрапляють до сервера БД у вигляді інструкцій мови SQL. Сервер БД виконує пошук та вивільнення необхідних даних, які потім передаються на комп'ютер користувача.

Перевагою такого підходу в порівнянні з файл-серверною архітектурою є помітно менший обсяг переданих даних. Специфікою архітектури клієнт-сервер є використання мови запитів SQL.

Структурні елементи БД

Поняття бази даних тісно пов'язане з такими поняттями структурних елементів, як поле, запис, таблиця.

Поле - елементарна одиниця логічної організації даних, яка відповідає неподільній одиниці інформації - реквізиту.

Для опису поля використовуються такі характеристики:

ім‗я (наприклад, Прізвище, Ім‗я, По батькові, Дата народження);

тип (наприклад, символьний, числовий, календарний);

довжина (наприклад, 15 байт, причому буде визначатися максимально можливою кількістю символів);

точність для числових даних (наприклад, два десяткових знака для

відображення дробової частини числа). Запис - сукупність логічно пов'язаних полів.

Отже, рядки таблиці в БД називаються записами, а стовпці полями. Запис місить опис всього об‘єкту, тоді як поле містить опис однієї характеристики чи властивості об‘єкта. Сукупність записів та їх полів утворюють структуру таблиці. Запис містить дані про один об'єкт БД.

Один запис може складатися з даних різних типів. Якщо об'єктом опису є книга, то запис про неї може містити такі дані (їх часто називають атрибутами): назва, автор(и), видавництво (це дані текстового типу), порядковий номер, рік видання, кількість сторінок (це дані числового цілого типу) тощо.

В межах одного поля (тобто стовпця таблиці) дані мають бути типовими, наприклад, лише назви книг, лише автори, лише рік видання тощо. Бажано, щоб кожний елемент у полі містив неподільну порцію даних. Наприклад, не рекомендується назву книги і її автора зберігати в одному полі.

4. МОДЕЛІ ДАНИХ

Модель даних - формалізований опис, що відображає склад та типи даних, а також взаємозв'язок між ними.

Модель даних включає в себе набір понять для опису даних, зв'язків між ними та обмежень, що накладаються на дані. У моделі даних розрізняють три головні складові:

структурну частину, що визначає правила породження допустимих для даної СУБД видів структур даних;

керуючу частину, що визначає можливі операції над такими структурами;

класи обмежень цілісності даних, які можуть бути

реалізовані засобами цієї системи.

Розглянемо три основних типи моделей даних: ієрархічну, мережну та реляційну.

Реляційна модель даних

Практично всі сучасні СУБД використовують реляційну модель даних. Основою цієї моделі, запропонованої Едгаром Коддом (співробітником IBM) у 1970 p., є поняття відношення (relation). Йдеться про відношення, подані у двовимірних (тобто звичайних) таблицях.

Реляційна БД характеризується поданням даних у вигляді декількох таблиць і відношеннями, тобто зв'язками між ними. Одним з найпростіших типів зв'язків є «один до одного».

Приклад зв'язаних таблиць можна показати на прикладі таблиці «Опис моніторів в каталозі» та таблиці «Опис компаній виробників». Між таблицями можна налагодити зв'язок так, щоб звертатися до них обох, наприклад, з таким запитом: вивести назву монітора, розмір яких не більше 20‘‘, виробника, адресу його сайта та країну. Потрібні дані будуть взяті з двох таблиць. Поле з назвою «Виробник» є спільним. Саме за цим полем налагоджується зв'язок між таблицями. Є вимога до такого поля: значення поля не можуть повторюватися. Це поле називається ключовим.

Розглянемо, що дають реляційні зв'язки. Якщо реляційні таблиці мають спільні поля, то зміни в спільному полі в одній таблиці автоматично відображатимуться у всіх таблицях.

Мета використання реляційних зв'язків — зменшити дублювання (повторення) однакових даних і забезпечити можливість опрацьовувати (шукати) дані з декількох таблиць.

Ієрархічна модель даних

Типовим представником (найбільш відомим та поширеним) є Information Management System (IMS) фірми IBM. Перша версія з'явилась в 1968 р.

Ієрархічна модель даних — це структура, де будь-який об'єкт може підпорядковуватися лише одному об'єкту вищого рівня, а йому можуть підпорядковуватися багато об'єктів нижчого рівня.

Приклади таких моделей даних: 1) структура кабінету міністрів, де ієрархія така: прем'єр-міністр — віце-прем'єри — міністри — радники та ін.; 2) адміністративна структура в школі: директор — завучі — учителі. За ієрархічним принципом побудовані файлові структури даних на дисках ПК.

Зручність такої структури полягає в тому, що об'єкти нижнього рівня вже є певним чином погруповані, що суттєво полегшує пошук потрібних даних у кожній групі. Недолік — в ускладненому переході від одного об'єкта до іншого, якщо вони належать різним групам даних (наприклад, різним класам).

Ієрархічні структури даних можна подати у вигляді декількох таблиць (тут — трьох). Але більш зручним способом подання є форми.

Перегляд таких об'єктів у вигляді форм, перехід від одного об'єкта до іншого в межах групи зручніший, але перехід між класами потребує додаткових операцій: виходу на вищий рівень і входу в потрібну групу даних нижчого рівня.

Мережні моделі даних

На розробку мережних БД великий вплив здійснив американський учений Ч.Бахман. Основні принципи мережевої моделі даних були розроблені в середині 60-их років, еталонний варіант мережевої моделі даних описаний в звітах робочої групи конференції CODASYL (1975 р.)

Мережна модель даних характеризується тим, що будь-який об'єкт одного рівня (одної групи даних) може мати довільні зв'язки з об'єктами іншого рівня. Тобто, один запис бере участь в декількох відношеннях.

Мережева модель даних дає змогу встановлювати декілька однаково направлених групових відношень між двома типами записів.

Прикладом мережної моделі даних можуть бути працівники школи.

Приклад: наукова робота студентів: один і той же студент може брати участь в різних наукових заходах.

Різниця між моделями даних

Різниця між ієрархічною моделлю даних і мережною в тому, що в ієрархічних структурах запис-нащадок повинен мати лише одного предка, а в мережевій структурі даних в нащадка може бути будь-яка кількість предків.

Мережева БД складається з набору екземплярів визначеного типу запису та набору екземплярів визначеного типу зв'язку між цими записами.