Внешний уровень – самый верхний Ур-нь, который отражает представление конечного польз-ля о конфигурации данных. Некот представления польз-ля не явл исходными, и в БД их не следует сохранять. Конечные П-ли часто оперируют с приложениями. Каждое прилож видит и обрабатывает только те данные, кот необходимы именно ему.
Концептуальный – это объединяющее представление данных, исп-мых всеми польз-ми прилож, работ-ми с данной базой. Здесь общий взгляд П-ля на данные проектируемой базы. Здесь описывается: какие данные хранятся в базе, и каковы связи между ними. Этот ур-нь отражает логическую стр-ру всей базы с точки зрения админа БД. Здесь дб отражены:все сущности, включ в базу, их атрибуты и связи; наклад на данные ограничения; семантическая И о данных; И о мерах обеспеч безопасности и поддержки целостности данных. БД на конц ур-не имеет высокую степень абстракции и хар-ся аппаратной и программной независ-ю.
Внутренний уровень служит для адаптации конц модели к конкр СУБД. Т.е. это представление БД со стороны СУБД, и на этом уровне опис, как данные должны храниться в компе. Внутр ур предназначен для достиж оптим произв-ти и обеспеч оптим исп-ия дискового пространства. Здесь хранится: распред-ие дискового пространства для хранения данных и индексов;описание подробностей хранения данных; свед о размещении записей; свед о сжатии данных и методах их шифрования. БД, созд-мая на этом ур-не, имеет средний ур-нь абстракции и хар-ся аппаратной независ-ю и программной завис-ю, т.е. она зав от ПО БД.
В действ-ти ниже внутр Ур-ня находится еще урнь физ. представления данных, то есть физ.ур-нь, на кот. описываются способы хранения И на носителях. физ. Ур-нь – собственно данные, хран на внешних носителях И и располож в файлах или страничных стр-рах.
11. Модели данных. Иерарх. модель, +и-
Данные -набор конкрет. знач-ий, парам-ов, характер. объект, условие, ситуацию, Данные не облад. опред. стр-рой, стан-ся инфой, когда польз-ль задает им опред. стр-ру, т.е. надел. их смыслов.содерж.
Модель данных – некот. абстракция, кот, будучи приложима к конкр данным, позвол польз-лям и разработчикам трактовать их уже как инфу(сведения, сод-ие данные и взаимосвязь между ними). Люб. БД сост. из элементов данных (реквизитов) и связей между ними. Чтобы организовать данные в базу, необходим предварит процесс моделир-я (дб разработана схема, позвол. изобразить связи между эл-ми данных). Такую схему наз моделью данных. Модель данных явл ядром БД.
3 модели: иерархическая, сетевая, реляционная – традицион. модели данных. В послед. годы вед. работы по созд.БД, построен.на постреляц, многомерн, объектно-ориентиров и объе-реляц, кот наз нетрадиц.моделями.
Иерарх модель. Осн стр-ра представ-ия данных имформу дерева. На 1 ур-не нах. одна вершина, кот наз корнем дерева (им.связи с вершинами 2го ур-ня, верш 2ого ур-ня им связи с верш 3го ур-ня) Связи между вершинами одного уровня нет. Данные в иерарх. стр-ре не равноправны – одни жестко подчинены другим. Доступ к информации - только по вертик схеме, начин. с корня, т.к. кажд. элемент связан только с одним эл-ом на верхнем уровне и с одним или неск. на низком. Над иерарх.организ.данными опред.след.операции: добав в БД нов.запись, измен. знач. данных удал некоторую запись и все подчин ей записи, извлечь запись.
Иерарх. модель явл. наиб. прост. «+»: достаточ.эфф.исп. памяти и норм. времен. показат-и выполн.операций над данными.
«-»:.слож.логич.связи, громоздк.в обраб.дан.
Иерарх.сист. IMS, PC/Focus, Team-Up, Data Edge, Ока, ИНЭС, МИРИС.
12. Сетевая модель, ее +и-
Дальнейшим развитием иерарх модели является сетевая. Сет. модель – стр-ра, у кот. любой элемент мб связан с любым др. элементом. Сетевая БД состоит из наборов записей, кот. связаны между собой так, что записи могут сод-ть явные ссылки на др наборы записей. Тем самым наборы записей образуют сеть. Связи между записями могут быть произвольными, и эти связи явно присутствуют и хранятся в БД. Над данными в сет. базе могут выполн след операции: Добавить – внести запись в БД; Извлечь – извлечь запись из БД; Обновить – изм-ть значение элементов предварительно извлеченной записи; Удалить – убрать запись из БД; Включить в груп отнош – связать сущ-ую подчиненную запись с записью-владельцем; Исключ из груп отнош – разорвать связь между записью-владельцем и записью-членом; Переключить – связать сущ-ую подчиненную запись с др записью-владельцем в том же груп отнош. В кач-ве базового языка программ-ия был выбран Cobol. Извест сет СУБД: DBMS, IDMS, TOTAL, VISTA, СЕТЬ, СЕТОР, КОМПАС. Дост-ва: 1. высокая эф-ть затрат памяти; 2. оперативность; 3. возм-ть образования произвольных данных. Нед-ки: 1. сложность и жесткость схемы базы; 2. слож-ть понимания для обычного п-ля; 3. ослаблен контроль целостности, тк допускается устан-ть произвольные связи между записями; 4. много весит. Тк в сет базах осн стр-ра представления И имеет форму сети, в кот каждая вершина (узел) может иметь связь с любой другой, то данные в сет базе более равноправны, чем в иерархической, тк доступ к И мб осуществлен, начиная с любого узла.
13. Рел. модель. Понятия, + и -.
Рел модель -сов-ть данных, сост. из набора 2мерных таблиц. Явл удобной и наиб привычной ф. представл данных. При табл. организ данных отсут иерархия эл-тов. Строки и столбцы мб просмотрены в любом порядке, поэтому высока гибкость выбора любого подмн-ва эл-тов в строках и столбцах.
Любая табл. в рел. базе состоит из строк, кот. наз записями(кортежами), и столбцов, кот называют полями(атрибуты). На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных.
Стр-ра таблицы хар-ся след.: состоит из сов-ти столбцов;каждый столбец имеет уник,т.е. не повт. в др. столбцах, имя;послед-ть столбцов в таблице не существенна;все строки табл. организованы по один стр-ре, т.е. имеют одно и то же кол-во реквизитов и имеют одинаковую длину; в табл. нет один строк;кол-во строк в табл. практически не ограничено; послед-ть строк в табл. не существенна.
Для этого типа модели имеется развитый матем. аппарат – рел. алгебра. В ней поименованный столбец отношения наз атрибутом, а мн-во всех возможных значений конкр. атрибута – доменом. Строки табл. со значениями разн. атрибутов наз кортежами.
Дост-ва: Упрощ схема представл данных–в виде табл;Простота инструм-ых ср-в поддержки рел. модели;Оптимизация доступа к БД,т.к. сис-мы сами выбирают наиболее эффект. послед-ть действий;Улучшение целостности и защиты; Обеспечение П-ля языками высокого уровня при работе с БД;Обеспечение методологического подхода, т.к. главной целью модели БД явл возможность описания реального мира.
Нед-ток – в жесткости стр-ры данных, (невозм задать строку таблицы произв длины, а тж сложность описания иерарх и сет связей); огранич в стр-рах представл данных, т.к.все данные хран в них в виде отн, сост. из простых атрибутов; неделимость данных. форме.
В наст. время исп-ют рел. модели: dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Oracle, Microsoft Access, Clarion, Clipper, Ingres; отечественные: ПАЛЬМА, HyTech и др.