Преимущества и недостатки сетевой модели данных

17. Сравнение моделей данных. Достоинства и недостатки реляционной, сетевой и иерархической моделей данных.

Семантические модели данных представляют собой средство описания структуры предметной области.

Семантические модели должны отвечать следующим требованиям:

• обеспечить интегрированное представление о предметной области;
• понятийный аппарат модели должен быть понятен как специалисту предметной области, так и администратору БД;
• модель должна содержать информацию, достаточную для дальнейшего проектирования ЭИС.

При сравнении моделей данных трудно отделить факторы, характеризующие принципиальные особенности моделей, от факторов связанных с реализацией этих моделей данных средствами конкретных СУБД.

Преимущества реляционного подхода:

2. Теоретическое обоснования.

3. Независимость данных когда необходимо изменить структуру реляционной БД.

Недостатки реляционной модели данных:

1. Низкая скорость при выполнении операции соединения

2. Большой расход памяти для предоставления реляционной БД.

Достоинства иерархической моделей данных:

2. Минимальный расход памяти.

Недостатки иерархической модели:

2. Допустимость только навигационного принципа доступна к данным.

Преимущества сетевой модели данных:

2. Возможность доступа к данным через значения нескольких отношений.

Недостатки сетевой модели данных можно назвать:

1. Обилие понятий вариантов их взаимосвязей и особенностей реализации.

2. Допустимость только навигационного принципа доступа к данным.

При анализе моделей данных не затрагивалась проблема упорядоченности значений в отношениях БД. Для реляционных модели данных это упорядоченность с теоретической точки зрения необязательно, а в двух других моделях она широко используется для повышения эффективности реализации вопросов.

На окончательный выбор модели данных влияют многие дополнительные факторы, например наличие, хорошо зарекомендовавших себя СУБД квалификация прикладных программистов размер БД и другие.

18. Семантические модели данных. Модель «сущность-связь».

Семантические модели данных представляют собой средство описания структуры предметной области.

Семантические модели должны отвечать следующим требованиям:

• обеспечить интегрированное представление о предметной области;
• понятийный аппарат модели должен быть понятен как специалисту предметной области, так и администратору БД;
• модель должна содержать информацию, достаточную для дальнейшего проектирования ЭИС.

Базовыми элементами в модели «сущность-связь» служат типы сущностей, обозначаемые далее прямоугольниками, и типы связей, обозначаемые двойными прямоугольниками. Многие сущности, рассматриваемые в этой модели, соответствуют физическим объектам предметной области.

В структуре связей объектов допускаются следующие типы связей:

• N-арные связи, приводится пример тернарной связи;

Источник

9. Понятие модели данных. Сетевые модели бд: особенности, преимущества, недостатки.

Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных.

Включает в себя три аспекта:

• Аспект культуры (методы описания типов и логических структур данных в базе данных)
• Аспект манипуляции (методы манипулирования данными)
• Аспект целостности (методы описания и поддержки целостности базы данных)

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных. Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков. Преимущества:

• СМД является наиболее полной с точки зрения реализации различных типов связей и ограничений целостности.

Недостатки:

• Является достаточно сложной для проектирования и поддержки.
• Не обеспечивается физическая независимость данных, т.к. наборы организованы с помощью физических ссылок.
• Не обеспечивается независимость данных от программ.

10. Реляционные модели данных: особенности, преимущества, недостатки.

• Структурный аспект — данные в базе данных представляют собой набор отношений.
• Аспект целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
• Аспект обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

• Отношение – двухмерная таблица, не содержащая строк-дубликатов
• Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении
• Запись – строка (ряд, запись, row, кортеж) таблицы
• Отношение – множество кортежей
• Атрибут (столбец). Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы
• Домен – множество значений атрибута

• Отображает информацию в наиболее простой для пользователя форме
• Отсутствует дублирование информации
• Позволяет создавать языки манипулирования данными не процедурного типа
• Возможно изменение данных

• Медленный доступ к данным
• Трудоемкость разработки

11. Постреляционные модели данных: особенности, преимущества, недостатки.

Классическая реляционная модель предполагает неделимость данных, хранящихся в полях записей таблиц. Это означает, что информация в таблице представляется в первой нормальной форме. Существует ряд случаев, когда это ограничение мешает эффективной реализации приложений. Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Постреляционная модель данных допускает многозначные поля – поля, значения которых состоят из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу. При обработке данных в постреляционной модели не требуется выполнять операцию соединения данных из двух таблиц. SELECT Номер накладной, Номер покупателя, Название товара, Количество товара FROM НАКЛАДНЫЕ; Особенности.

• обеспечивает возможность вложенности полей
• поддерживает ассоциированные многозначные поля (ассоциации)
• На длину полей и количество полей в записях таблицы не накладывается требование постоянства.
• Допускает хранение в таблицах ненормализованных данных.

Достоинством постреляционной модели является возможность представления совокупности связанных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей. Это обеспечивает высокую наглядность представления информации и повышение эффективности ее обработки. Недостатком постреляционной модели является сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных.

Источник

12. Сетевая модель, ее достоинства и недостатки.

Дальнейшим развитием иерархической модели является сетевая. Сетевая модель – это структура, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом.

С етевая база данных состоит из наборов записей, которые связаны между собой так, что записи могут содержать явные ссылки на другие наборы записей. Тем самым наборы записей образуют сеть. Связи между записями могут быть произвольными, и эти связи явно присутствуют и хранятся в базе данных.

Над данными в сетевой базе могут выполняться следующие операции:

· Добавить – внести запись в базу данных.

· Извлечь – извлечь запись из базы данных.

· Обновить – изменить значение элементов предварительно извлеченной записи.

· Удалить – убрать запись из базы данных.

· Включить в групповое отношение – связать существующую подчиненную запись с записью-владельцем.

· Исключить из группового отношения – разорвать связь между записью-владельцем и записью-членом.

· Переключить – связать существующую подчиненную запись с другой записью-владельцем в том же групповом отношении.

Первоначально сетевая модель замышлялась как инструмент для программистов. В качестве базового языка программирования был выбран Cobol. Одна из первых сетевых моделей данных, разработанная группой CODASYL, была предложена в 1969 г. и развивалась до 80-х годов. К известным сетевым системам управления базами данных относятся: DBMS, IDMS, TOTAL, VISTA, СЕТЬ, СЕТОР, КОМПАС и др.

Основные достоинства сетевой модели – это высокая эффективность затрат памяти; оперативность; возможность образования произвольных связей. Недостаток – сложность и жесткость схемы базы, а также сложность понимания; большие затраты памяти компьютера, необходимые для хранения БД; кроме того, в этой модели ослаблен контроль целостности, так как в ней допускается устанавливать произвольные связи между записями.

Сравнивая иерархические и сетевые базы данных, можно сказать следующее. В целом иерархические и сетевые модели обеспечивают достаточно быстрый доступ к данным. Но поскольку в сетевых базах основная структура представления информации имеет форму сети, в которой каждая вершина (узел) может иметь связь с любой другой, то данные в сетевой базе более равноправны, чем в иерархической, так как доступ к информации может быть осуществлен, начиная с любого узла.

Однако следует отметить жесткость организации данных в иерархических и сетевых моделях. Доступ к информации осуществляется только в соответствии со связями, определенными при проектировании структуры конкретной базы данных. Базы данных с такими моделями сложно реорганизовывать. Недостатком этих моделей является и сложность механизма доступа к данным, а также необходимость на физическом уровне четко определять связи данных. А поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы, то для этого требуются значительные ресурсы памяти ЭВМ. Кроме того, для таких моделей характерна сложность реализации систем управления базами данных.

Источник