Сетевая модель данных ее преимущества и недостатки

12. Сетевая модель, ее достоинства и недостатки.

Сетевая модель – это структура, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом. Сетевая 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. В отличие от иерархич. В сетевой модели потомок может иметь любое количество предков. Сегменты, которые в сетев. мод. назыв. наборами записей, связыв-ся не только «сверху вниз», но и «по горизонтали» с помощью наборов связей. Любое данное м б связано с любым другим. Дост-ва: возм-ть образования произвольных связей и быстрый доступ к ним. Недостатки: сложна для понимания обычным польз-лем и большие объемы памяти комп. на хранение 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. Сравнивая иерархич и сетевые БД, можно сказать следующее. В целом иерархич и сетевые мод обеспеч-ют 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 иерархич, т. к. доступ к информации может быть осуществлен, начиная с любого узла. Следует отметить жесткость организации данных в иерархич и сетевых мод. Доступ к информ осущ-ся только в соответствии со связями, определенными при проектировании структуры конкретной БД. БД 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

13. Реляц. Модель. Ее баз-е понятия (отношение, домен, кортеж, схема, степень и мощность отношения), достоинства и недостатки.

1969 год Эдгаром Коддом. Реляционная модель представляет собой совокупность данных, состоящую из набора двумерных таблиц. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), физическим представлением которого является таблица, отсюда и название модели. Количество атрибутов, содержащихся в отношении, определяет его степень, а количество кортежей – кардинальность отношения. В реляц. алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом. Строки таблицы со значениями разных атрибутов называют кортежами.

Строки наз-ся записями, столбцы — полями. На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных. Для каждого поля определяется множество его значений.

Группа связанных таблиц называется схемой данных.

Достоинства: 1)Упрощенная схема представления данных – в виде таблицы; 2)Простота инструментальных средств поддержки реляционной модели; 3)Оптимизация доступа к базе данных, поскольку системы сами выбирают наиболее эффективную последовательность действий; 4)Улучшение целостности и защиты, поскольку реляционная модель позволяет улучшить выражение требований целостности путем использования языка высокого уровня; 5)Возможности различных применений, в том числе и рассчитанных на не специалистов в области программирования; 6)Обеспечение пользователя языками высокого уровня при работе с базой данных; 7)Обеспечение методологического подхода, поскольку главной целью модели базы данных является возможность описания реального мира, что проще всего осуществляется в реляционной модели.

Недостаток реляц. модели – в жесткости стр-ры данных, напр., невозможно задать строку таблицы произвольной длины, а также сложность описания иерархических и сетевых связей.

В настоящее время многие известные системы управления базами данных используют именно реляционную модель представления данных – это dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Oracle, Microsoft Access, Clarion, Clipper, Ingres; отечественные: ПАЛЬМА

Источник

2.3.Сетевая модель, ее достоинства и недостатки

Сетевая 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.

Основное достоинство сетевой модели – это высокая эффективность затрат памяти и оперативность. Недостаток – сложность и жесткость схемы базы, а также сложность понимания. Кроме того, в этой модели ослаблен контроль целостности, так как в ней допускается устанавливать произвольные связи между записями.

Графовые (иерархические и сетевые) модели реализованы в качестве моделей данных в системах управления базами данных, работающих на больших ЭВМ. Для персональных компьютеров больше распространены реляционные базы данных, хотя имеются и системы управления базами данных, поддерживающих сетевую модель.

2.4.Реляционная модель. Ее базовые понятия: отношение, домен, кортеж, степень отношения

Реляционная модель представляет собой совокупность данных, состоящую из набора двумерных таблиц. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), физическим представлением которого является таблица, отсюда и название модели – реляционная. Реляционная модель является удобной и наиболее привычной формой представления данных.

Любая таблица в реляционной базе состоит из строк, которые называют записями, и столбцов, которые называют полями. На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных.

Структура таблицы в реляционной базе характеризуется следующим:

она состоит из совокупности столбцов;

отсутствие иерархии эл-тов;

каждый столбец имеет уникальное, то есть не повторяющееся в других столбцах, имя;

последовательность столбцов в таблице не существенна;

все строки таблицы организованы по одинаковой структуре, то есть имеют одно и то же количество реквизитов и имеют одинаковую длину;

в таблице нет одинаковых строк;

количество строк в таблице практически не ограничено;

последовательность строк в таблице не существенна;

при выполнении манипуляций с таблицей все строки и столбцы могут просматриваться в произвольном порядке.

Для этого типа модели имеется развитый математический аппарат – реляционная алгебра. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом. Строки таблицы со значениями разных атрибутов называют кортежами. Количество атрибутов, содержащихся в отношении, определяет его степень, а количество кортежей – кардинальность отношения.

Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле – это такое поле значение которого не повторяется. FoxPro, Paradox, Oracle, MS Access.

Недостаток реляционной модели – в жесткости структуры данных

Достоинства и недостатки реляционной модели данных

Таким образом, достоинства реляционных баз данных можно сформулировать так.

Упрощенная схема представления данных – в виде таблицы.

Простота инструментальных средств поддержки реляционной модели.

Оптимизация доступа к базе данных, поскольку системы сами выбирают наиболее эффективную последовательность действий.

Улучшение целостности и защиты, поскольку реляционная модель позволяет улучшить выражение требований целостности путем использования языка высокого уровня.

Возможности различных применений, в том числе и рассчитанных на не специалистов в области программирования.

Обеспечение пользователя языками высокого уровня при работе с базой данных.

Обеспечение методологического подхода, поскольку главной целью модели базы данных является возможность описания реального мира, что проще всего осуществляется в реляционной модели.

Недостаток реляционной модели – в жесткости структуры данных, например, невозможно задать строку таблицы произвольной длины, а также сложность описания иерархических и сетевых связей.

В настоящее время многие известные системы управления базами данных используют именно реляционную модель представления данных –:это dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Oracle, Microsoft Access, Clarion, Clipper, Ingres; отечественные: ПАЛЬМА, HyTech и др.

Источник