Использование сетевой модели

Содержание

1. Введение...................................................................................... 3

2. Сетевые модели данных
2.1 История появления сетевых моделей.............................. 4
2.2 Структура сетевой модели................................................. 5
2.2 Использование сетевой модели........................................ 9

3. Заключение................................................................................. 12

4. Список использованной литературы...................................... 13

Введение

В современных условиях весьма актуальным и значимым стало понятие сети. В самом широком управленческом смысле сеть - это деятельностное пространство, создаваемое и поддерживаемое узлами (центрами) активности и каналами связи - потоками активности между ними. Сеть — это набор договоренностей, которые предусматривают осуществление совместных действий, совместное использование ресурсов и компетенций двух или более самостоятельных участников (индивидуальных или институциональных) одной или нескольких территорий (стран, регионов, городов) для совместного достижения целей каждого из участников.

Сетевой подход не являлся до настоящего времени логически связанным комплексом идей и концепций. Скорее, он пока представлялся эклектичным набором наблюдений и обобщений практического опыта в различных сферах деятельности.

Целью данного реферата является теоретическое описание сетевой модели данных. Задачами являются описание истории появления и места сетевой модели в мире, представление конкретного примера использования и сравнение с другими моделями.

 

2. Сетевые модели данных
2.1 История появления сетевых моделей

Ключевым основанием отличия сетевой логики формирования современного общества от структурно-функционалистского рассмотрения общества в традиции миросистемного анализа Ф. Броделя и И. Валлерстайна является использование принципиально различных базовых ресурсов.

В мировой экономике, которую изучали Ф. Бродель и И. Валлерстайн, число ролей (функций) было ограничено. Ограниченность набора ролей диктовалась редкостью ключевых ресурсов, эксклюзивностью доступа к ним, возможностью одних участников мира-экономики ограничивать доступ к ключевым ресурсам другим участникам.[1]

Одним из основных источников извлечения прибыли сегодня является распространение знаний. Именно распределенные знания (информация, технологии) являются базой существования сетей. Информация (знания, творческие идеи), в отличие от ключевых ресурсов предшествовавших обществ, являются неисчерпаемым ресурсом. Доступ к этим ресурсам становится гораздо более облегченным и свободным, в первую очередь, благодаря развитию ИКТ.

В современной «экономике знания» возможно существование очень большого разнообразия ролей/ функций, которые могут выполнять участники, поскольку бесконечно разнообразны творческие возможности участников сети, которые могут быть интересны и/ или полезны другим участникам.

 

Структура сетевой модели

В сетевой структуре любой элемент может быть связан с любым другим элементом, и каждый из элементов может являться входом в структуру. Данные в сетевой модели представлены в виде совокупностей записей, а связи – в виде наборов. Сетевая модель является обобщением иерархической модели.

Сетевую структуру также можно описать с помощью исходных и порожденных элементов: каждый элемент может иметь как несколько порожденных, так и несколько исходных элементов. В ней порожденные элементы располагаются ниже исходных. В простых сетевых структурах между парой элементов поддерживается отношение «один – ко – многим». Направление и характер связи между элементами не является очевидным, и поэтому направление связи должно быть указано.

Сетевые базы данных относятся к теоретико-графовым моделям баз данных, помимо сетевых баз данных сюда еще входят иерархические базы данных. На основе математики сетевых баз данных существуют различные СУБД, это в основном коммерческие версии. У сетевых баз данных существуют характерные операции навигации, манипуляции и управления данными. Стоит сказать, что помимо теоретико-графовой модели баз данных существует еще и теоретико-множественная модель, к которой относятся реляционные базы данных, математика которых заложена в MySQL сервере.[2]

Сети – это естественный способ представления отношений между объектами базы данных и связей между этими объектами. Под словом объекты следует понимать таблицы баз данных или сущности.

Сетевые базы данных опираются на математику графов, конкретнее, сетевую модель данных можно представить в виде ориентированного графа. Направленный граф состоит из узлов и ребер. Узлы направленного графа – это ни что иное, как объекты сетевой базы данных, а ребра такого графа показывают связи между объектами сетевой модели данных, причем ребра показывают не только саму связь, но и тип связи (связь один к одному или связь один ко многим). Структура сетевой базы данных представлена на рисунке 1.

 

Рис. 1 «Структура сетевой базы данных»

Стоит заметить, что иерархическая модель баз данных является частным и упрощенным случаем сетевых баз данных.[3]

Сетевые базы данных имеют достаточно простую структуру, во всяком случае, сетевая модель имеет более простую структуру, нежели реляционная модель. Структура сетевых баз данных состоит из четырех компонентов, то есть в сетевой модели используют четыре типа структур данных. Два из которых являются главными и два не главными. Главные типы структур сетевых данных – это запись и набор. Вспомогательные типы структур сетевой модели данных, которые используются для построения главных структур – это элемент данных и агрегат данных. Сетевая модель данных представлена на рисунке 2.

Рис. 2 «Сетевая модель данных»

Пять элементов структуры сетевой модели данных образуют саму базу данных.

Элемент данных – это наименьшая информационная именованная единица данных, доступная пользователю, если провести аналогию с файловой системой, то это поле в файловой системе, если проводит аналогию с реляционной базой данных, то элемент данных – один столбец таблицы реляционной базы данных.

Агрегат данных – это следующий уровень обобщения данных сетевой модели. Агрегат данных – это именованная совокупность данных внутри одной записи. Аналогию с реляционными базами данных тут не проведешь, поскольку агрегат данных – это столбец над столбцами, который объединяет элементы данных по логике их содержимого.

Запись в сетевой модели данных – это конечный уровень обобщения данных, что-то наподобие таблицы в реляционной базе данных. Каждая запись в сетевой базе данных должна обладать или содержать в себе, как минимум один именованный элемент данных, если элементов внутри записи более одного, то каждый элемент данных должен обладать уникальным форматом.

В качестве агрегатов данных можно использовать сложные типы. Сложные типы в структуре сетевых баз данных бывают двух видов: вектор и повторяющаяся группа. Агрегат типа вектор соответствует линейному набору элементов данных.[4]

Прежде, чем переходить к набору записей, нужно разобраться с тем, что такое тип записи и для чего нужен тип записи в сетевой базе данных. И так, тип записей – это совокупность логически связанных экземпляров записей. Это все записи, которые связаны между собой по смыслу и, которые дополняют друг друга. Если переложить термин тип записей на реальный мир, то это информационная модель (иначе, полное описание) какого-либо объекта из реального мира.

Агрегат типа повторяющаяся группа – это совокупность векторов данных (то есть несколько векторов).

Набор записей – это именованная двухуровневая иерархическая структура, которая содержит управляемую и управляющую записи. При помощи наборов указывается тип связи между записями. Набор это две записи, между которыми есть связь: один ко многим или один к одному.[5]

Таким образом, б аза данных сетевой модели данных – это именованная совокупность экземпляров записей различного типа и экземпляров наборов, хранящих в себе типы связей между записями. Это все записи и все связи между записями.

 

Использование сетевой модели

Разбираться со структурой сетевых баз данных на примере будет более понятно и доступно. Представим, что мы хотим создать запись в сетевую базу данных, назовем ее скажем «Сотрудник», в которую обязательно должен входить агрегат данных, который представлен на рисунке 3, его мы назовем «Дата».

Рис. 3 «Агрегат данных сетевой модели данных»

В эту запись нам необходимо будет добавить: табельный номер, ФИО и адрес сотрудника. Такая запись в сетевой модели данных представлена на рисунке 4.

Рис. 4 «Запись сетевой базы данных»

Для большей ясности представим новый агрегат данных, который назовем «Товар». Новый агрегат представлен на рисунке 5.

Рис. 5 «Агрегат типа повторяющаяся группа»

Товары обычно хранятся на складе или их продают, зачастую по нескольку штук. Агрегат типа повторяющаяся группа – это несколько агрегатов типа вектор, объединенных вместе. Допустим, у нас покупают 5 товаров, значит, если наш агрегат «Товар» будет иметь тип повторяющаяся группа, то он будет состоять из 5 агрегатов типа вектор, примерно так.

Представим, что у нас имеется две записи в сетевой базе данных: запись «Сотрудник» и запись «Отдел», структура которой в данном контексте нам не важна.

Перед нами стоит задача: осуществить логическую связь между двумя этими записями, то есть определить какая запись будет управляемой, а какая управляющей. Логично предположить, что запись «Отдел» должна быть управляющей, поскольку сотрудник работает в отделе, а не отдел в сотруднике. И понятно, что связь между этими записями должна быть один ко многим, потому что отдел один, а сотрудников много, назовем эту связь «Работает». Можно прийти к выводу, что набор записей сетевой модели данных определяет: управляющую запись, в нашем случае это «Отдел», подчиненную запись, которую мы назвали «Сотрудник», а также тип связи между этими записями, которую мы обозначили «Работает». «Работает» — это не только имя связи, но еще и метка, которая именует сам набор данных сетевой модели, который представлен на рисунке 6.[6]

Рис 6. Набор записей сетевой модели данных

В данном случае связь один ко многим говорит нам о том, что с одним экземпляром записи «Отдел» может быть связано ноль, один или несколько экземпляров записи «Сотрудник». Экземпляр записи – это что-то наподобие кортежа (строки таблицы) из реляционной БД.[7] Использую понятия сетевой модели данных, приведенные выше, можно нарисовать набор записей по-другому. Можно отобразить логические типы данных для обеих записей, структуру записей сетевой модели данных и указать связь между записями, которую мы обозвали «Работает».

 

Заключение

Таким образом, пользователи сетевых СУБД ограничены связями, определенными для них разработчиками БД-приложений. Подобно иерархическим, сетевые СУБД предполагают разработку БД приложений опытными программистами и системными аналитиками.

Также к недостаткам сетевой модели данных относится высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.

Однако достоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей. В рамках сетевых СУБД легко реализуются и иерархические даталогические модели. Сетевые СУБД поддерживают сложные соотношения между типами данных, что делает их пригодными в различных приложениях.

Список использованной литературы

1. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. -М: "Финансы и статистика", 1989

2. (Учебник) Могилев А.В., Пак Н.И., Хённер Е.К. (2004, 3-е изд., 848с.)

3. Информатика Терехов А.В, Чернышев А.В, Чернышев В.Н. Уч. пос. ТГТУ 2007 -128с

4. Основы информатики Савельев А.Я. Учебник 2001 -328с

 

 

[1] Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. -М: "Финансы и статистика", 1989

[2] Информатика Терехов А.В, Чернышев А.В, Чернышев В.Н Уч. Пос. ТГТУ 2007 -128с

[3] Основы информатики Савельев А.Я. Учебник 2001 -328с

[4] Основы информатики Савельев А.Я. Учебник 2001 -328с

[5] Основы информатики Савельев А.Я. Учебник 2001 -328с

[6] (Учебник) Могилев А.В., Пак Н.И., Хённер Е.К. (2004, 3-е изд., 848с.)

[7] (Учебник) Могилев А.В., Пак Н.И., Хённер Е.К. (2004, 3-е изд., 848с.)