Сетевая модель данных модель codasyl

Сетевая модель данных

Вопрос13! Сетевая модель данных. Одна из первых сетевых моделей данных, разработанная группой codasyl (Conference of Data System Languages), была предложена в 1969 г. И развивалась до 80-х годов.

(Оригинал смотри здесь http://coronet.iicm.tugraz.at/wbtmaster/allcoursescontent/netlib/library.htm)

Первоначально сетевая модель замышлялась как инструмент для программистов. В качестве базового языка программирования был выбран Cobol.

К известным сетевым системам управления базами данных относятся: DBMS, IDMS, TOTAL, VISTA, СЕТЬ, СЕТОР, КОМПАС и др.

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.

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.

Сетевая модель – это структура, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом (рис. 18). Реальный пример иерархической модели представлен на рис. 19.

Рис. 18. Представление связей в сетевой модели данных

Рис. 19. Пример сетевой модели данных

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.

________________________________________________________________________________ Базовыми объектами сетевой модели являются:

• элемент данных;
• агрегат данных;
• запись;
• набор данных.

Элемент данных — то же, что и в иерархической модели, то есть минимальная информационная единица, доступная пользователю с использованием СУБД. Агрегат данных соответствует следующему уровню обобщения в модели. В модели определены агрегаты двух типов:

• агрегат типа вектор и
• агрегат типа повторяющаяся группа.

Агрегат данных имеет имя, и в системе допустимо обращение к агрегату по имени. Агрегат типавектор соответствует линейному набору элементов данных. Например, агрегат Адрес может быть представлен следующим образом:

Адрес
Город	Улица	дом	квартира

Агрегат типа повторяющаясягруппа соответствует совокупности векторов данных. Например, агрегат Зарплата соответствует типу повторяющаяся группа с числом повторений 12.

Зарплата
Месяц	Сумма
.	.

Записью называется совокупность агрегатов или элементов данных, моделирующая некоторый класс объектов реального мира. Понятие записи соответствует понятию «сегмент» в иерархической модели. Для записи, так же как и для сегмента, вводятся понятия типа записи и экземпляра записи. Следующим базовым понятием в сетевой модели является понятие «Набор». Набором называется двухуровневый граф, связывающий отношением «один-ко-многим» два типа записи. Набор фактически отражает иерархическую связь между двумя типами записей. Родительский тип записи в данном наборе называется владельцем набора, а дочерний тип записи — членом того же набора. Для любых двух типов записей может быть задано любое количество наборов, которые их связывают. Фактически наличие подобных возможностей позволяет промоделировать отношение «многие-ко-многим» между двумя объектами реального мира, что выгодно отличает сетевую модель от иерархической. В рамках набора возможен последовательный просмотр экземпляров членов набора, связанных с одним экземпляром владельца набора. Между двумя типами записей может быть определено любое количество наборов: например, можно построить два взаимосвязанных набора. Существенным ограничением набора является то, что один и тот же тип записи не может быть одновременно владельцем и членом набора. В качестве примера рассмотрим таблицу, на основе которой организуем два набора и определим связь между ними:

Преподаватель	Группа	День недели	№ пары	Аудитория	Дисциплина
Иванов	4306	Понедельник	1	22-13	КИД
Иванов	4307	Понедельник	2	22-13	КИД
Карпова	4307	Вторник	2	22-14	БЗ и ЭС
Карпова	4309	Вторник	4	22-14	БЗ и ЭС
Карпова	4305	Вторник	1	22-14	БД
Смирнов	4306	Вторник	3	23-07	ГВП
Смирнов	4309	Вторник	4	23-07	ГВП

Экземпляров набора Ведет занятия будет 3 (по числу преподавателей), экземпляров набора Занимается у будет 4 (по числу групп). На рис.20представлены взаимосвязи экземпляров данных наборов. Рис. 20. Пример взаимосвязи экземпляров двух наборов Среди всех наборов выделяют специальный тип набора, называемый «Сингулярным набором», владельцем которого формально определена вся система. Сингулярный набор изображается в виде входящей стрелки, которая имеет собственно имя набора и имя члена набора, но у которой не определен тип записи «Владелец набора». Например, сингулярный набор М. Сингулярные наборы позволяют обеспечить доступ к экземплярам отдельных типов данных, поэтому если в задаче алгоритм обработки информации предполагает обеспечение произвольного доступа к некоторому типу записи, то для поддержки этой возможности необходимо ввести соответствующий сингулярный набор. В общем случае сетевая база данных представляет совокупность взаимосвязанных наборов, которые образуют на концептуальном уровне некоторый граф.

Источник

Сетевая модель

Диаграмма Бахмана простой сетевой базы данных

Сетевая модель — это модель базы данных, задуманная как гибкий способ представления объектов и их взаимосвязей. Его отличительной особенностью является то, что схема, рассматриваемая как граф, в котором типы объектов являются узлами, а типы отношений — дугами, не ограничивается иерархией или решеткой.

. Сетевая модель была принята CODASYL Целевая группа базы данных в 1969 году и претерпела значительное обновление в 1971 году. По этой причине ее иногда называют моделью CODASYL . Ряд систем сетевых баз данных стал популярным на мэйнфреймах и миникомпьютерах в течение 1970-х годов, прежде чем их широко заменили реляционные базы данных в 1980-х.

Обзор

В то время как модель иерархической базы данных структурирует данные как дерево записей, причем каждая запись имеет одну родительскую запись и много дочерних, сетевая модель позволяет каждой записи иметь несколько родительских и дочерние записи, образующие обобщенную структуру графа. Это свойство применяется на двух уровнях: схема представляет собой обобщенный граф типов записей, связанных типами отношений (в CODASYL называемых «типами наборов»), а сама база данных — это обобщенный граф экземпляров записей, связанных отношениями (CODASYL «наборы»).. Циклы разрешены на обоих уровнях.

Главный аргумент в пользу сетевой модели по сравнению с иерархической моделью заключался в том, что она позволяла более естественное моделирование отношений между сущностями. Несмотря на то, что эта модель была широко внедрена и использовалась, она не стала доминирующей по двум основным причинам. Во-первых, IBM решила придерживаться иерархической модели с расширениями в своих традиционных продуктах, таких как IMS и DL / I. Во-вторых, она была в конечном итоге заменена реляционной моделью , которая предлагала более декларативный интерфейс более высокого уровня. До начала 1980-х годов преимущества в производительности низкоуровневых навигационных интерфейсов, предлагаемых иерархическими и сетевыми базами данных, были убедительными для многих крупномасштабных приложений, но по мере того, как оборудование становилось быстрее, дополнительная производительность и гибкость реляционной модели приводили к постепенному устареванию сетевая модель в корпоративном использовании.

История

Первоначальным изобретателем сетевой модели был Чарльз Бахман, и она была преобразована в стандартную спецификацию, опубликованную в 1969 году Конференцией по языкам систем данных (CODASYL ) Консорциум. За этим последовала вторая публикация в 1971 году, которая стала основой для большинства внедрений. Последующая работа продолжалась до начала 1980-х годов, кульминацией которой стала спецификация ISO, но это мало повлияло на продукцию.

Влияние Бахмана признается в термине диаграмма Бахмана, схематическом обозначении, которое представляет схему базы данных, выраженную с помощью сетевой модели. На диаграмме Бахмана именованные прямоугольники представляют типы записей, а стрелки представляют типы отношений «один ко многим» между записями (типы наборов CODASYL).

Системы баз данных

Некоторые известные системы баз данных, использующие сетевую модель, включают:

• IMAGE для HP 3000
• Integrated Data Store ( IDS)
• IDMS (интегрированная система управления базами данных)
• Raima Database Manager
• Univac DMS-1100

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Викискладе есть средства массовой информации, связанные с сетевыми моделями.

• «Обзор систем баз данных CODASYL» (PDF). 1968-09-03. Архивировано из исходного (PDF) от 12.10.2007.
• Модель данных сети (CODASYL)

Источник