Иерархическая модель данных

Информационные системы и базы данных.

Содержание

- Введение. Информационные системы

- БД и СУБД. Классификация БД

- Централизованные и распределенные БД

- БД с локальным и сетевым доступом

- Файл-сервер и клиент-сервер

- Модель данных. Основные виды моделей данных.

- Пример иерархической модели

- Пример сетевой модели

- Пример реляционной модели

- Реляционная модель данных

- Основные структуры данных реляционной модели

- Реляционные таблицы. Свойства реляционных таблиц

- Потенциальные, первичные и внешние ключи

- Типы связей между реляционными таблицами*

- Целостность данных

- Частные правила

- Общие правила целостности данных

- Реляционные операторы и язык SQL

- Язык определения данных

- Язык манипулирования данными

- Язык управления данными

- Контрольные вопросы

- Список рекомендуемой литературы

 

Введение. Информационные системы.

Веками человечество накапливало знания, сведения об окружающем мире. Изначально знания передавались от поколения к поколению, большей частью, в устной форме. С возникновением письменности и изобретением бумаги человек обрел возможность накапливать, хранить и передавать информацию больших объемов в более надежном виде. Появились книги, для их хранения стали создаваться библиотеки и архивы, куда всегда можно обратится за поиском нужной информации.

Информационные системы – системы*, предназначенные для хранения и обработки больших объемов информации об объектах, процессах, явлениях реального мира.

Хранение информации в ИС должно быть специальным образом организовано, чтобы можно было быстро получить необходимую информацию в доступной форме.

Например, для хранения книг отводятся специальные помещения – библиотеки и архивы, где они размещаются в определенном порядке. Привлекается обслуживающий персонал, отвечающий за хранение, пополнение и представление печатной продукции. Для читателей создаются разные картотеки, ускоряющие процесс поиска и получения нужной информации.

Приведем более строгое и полное определение ИС

Информационные системы (ИС) – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, пополнения, обработки и выдачи необходимой информации в интересах достижения поставленной цели.

С появлением компьютеров и средств телекоммуникаций работа с информацией перешла на более качественный уровень. На смену громоздких бумажных хранилищ приходят компактные накопители на магнитных и оптических дисках, с развитием сетевых технологий появляется возможность удаленного доступа к информации. Основные операции обработки обеспечиваются быстрой оперативной памятью и высокопроизводительными процессорами, которые управляются специальными программами. Функции разработки и обслуживания компьютерных ИС выполняет специально подготовленный персонал.

Данные представленные в крупной ИС или в обыкновенной записной книжке должны быть определенным образам структурированы. В противном случае невозможно будет обеспечить быстрый поиск и представления информации в доступном виде.

Пример 1 Ниже приведен пример не структурированных данных. Можно догадаться, что представленные данные связаны с печатной продукцией. Организовать поиск или провести упорядочение информации в неструктурированном виде практически невозможно.

1996, «Практическое руководство по SQL», 320 с.,5-88782-132-9; «Диалектика», 97 год, BHV, Введение в системы баз данных, 704 стр.,89 руб., тысяча девятьсот девяноста седьмой год;96 р., 130 рублей, 996-506-094-5, Питер пресс, Эффективная работа с СУБД.

 

После проведения несложного структурирования работать с данными будет намного проще.

Книги

Название	Издательство	Страниц	Издана	Цена_р
Практическое руководство по SQL	Диалектика
Введение в системы баз данных	Диалектика
Эффективная работа с СУБД	Питер пресс

 

Структура несет новое содержание, новое качество, новую информацию. Одним из самых ярких примеров удачного структурирования информации является таблица Д. И. Менделеева. Она показывает, как много полезной информации можно предоставлять хорошо организованная структура данных.

База данных (БД) – это совокупность структурированных данных, относящаяся к определенной предметной области и отражающая свойства объектов и их отношения.

Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в качестве потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями.

В современной технологии баз данных предполагается, что создание БД, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания БД, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Классификация баз данных

 

По технологии обработки данных БД подразделяют на централизованные и распределенные.

Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ часто применяют в локальных сетях.

Распределенная БД состоит из нескольких, возможно пересекающихся или дублирующих друг друга частей, хранимых на разных ЭВМ. Работа с такой БД осуществляется с помощью системы управления распределенной БД (СУРБД).

 

По способу доступа к данным БД разделяются на БД с локальным доступом и БД с удаленным (сетевым) доступом.

Системы централизованных БД с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

· Файл-сервер;

 

 

Одна машина в сети выделяется как центральная (сервер файлов), где хранится, используемая всеми БД. Все другие машины в сети выполняют функцию рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной БД. Файлы БД в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

· Клиент-сервер.

Транспортировка извлеченных данных из БД

В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной БД (сервер БД), центральная машина должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом рабочей станции, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы БД) поступают по сети к клиенту.

 

В любой БД информация представляется в виде определенной структуры (иерархическая, табличная, сетевая..).

Совокупность ограничений целостности, структур данных, и операций их обработки составляют модель данных. СУБД и БД основываются на использовании и представлении информации на основе реляционной, иерархической или сетевой модели или на комбинации этих моделей данных.

На рисунках схематически изображено представление информации в иерархической, сетевой и реляционной модели данных.

Иерархическая модель данных

 

Сетевая модель данных

 

 

Реляционная модель данных

Группа

Код группы	Название	Дата создания	Страна
	The Beatles		Англия
	Queen		Англия
5	U2

 

Альбом

Код альбома	Название	Год выпуска	Фирма	Код Группы
	Love Songs		Capitol
	Help!		Parlaphone
	With The Beatles		Parlaphone
……………	……………….	…………….	………..	…………
	The Game		EMI

 

На практике наиболее широкое распространение получила реляционная модель данных. Рассмотрим ее более подробно. Как уже отмечалось выше, любая модель данных основывается на трех «китах» - структуре данных, целостности данных и операторах, предназначенных для работы со структурами данных.