Иерархическая и сетевая даталогические модели субд

Под даталогической понимается модель, отражающая логические взаимосвязи между элементами данных безотносительно их содержания и физической организации. Для конкретной реализации даталогической модели проектируется физическая модель, отображающая ее на конкретные программные и аппаратные средства. Наполненная конкретной информацией физическая модель и составляет собственно БД. Система, обеспечивающая соответствующее функционирование указанных компонент, и составляет суть конкретной СУБД.

Обычно различают три класса СУБД, обеспечивающих работу иерархических, сетевых и реляционных моделей. Каждая из этих моделей обладает характеристиками, делающими ее наиболее удобной для конкретных приложений. Одно из основных различий этих моделей состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура часто не может быть изменена после ввода данных, тогда как для реляционных СУБД структура может меняться в любое время. Поэтому для больших БД, структура которых длительное время остается неизменной, иерархические и сетевые СУБД могут оказаться эффективными, т.к. они могут обеспечить более быстрый доступ к информации, чем реляционные СУБД.

Предварительно рассмотрим файловую модель, неправомерно относимую довольно часто к СУБД. Файловая модель представляет собой набор файлов данных определенной структуры, но связь между данными этих файлов отсутствует. Естественно, программные средства обеспечивающие работу с таким образом организованной информационной базой могут устанавливать связь между данными ее файлов, но на концептуальном уровне файлы модели являются независимыми. Системы, обеспечивающие работу с файловыми информационными базами, называются системами управления файлами. Такие системы обычно поддерживают работу с небольшим числом файлов, содержащих ограниченное число записей с небольшим количеством полей.

Иерархические модели СУБД имеют древовидную структуру, когда каждому узлу структуры соответствует один сегмент, представляющий собой поименованный линейный набор (кортеж) полей данных. Каждому сегменту, кроме S1-корневого, соответствует один входной и несколько выходных сегментов. Каждый сегмент структуры лежит на единственном иерархическом пути, начинающемся от корневого сегмента.

S1

S11 S12 S13

 

S111 S112 S113 S121 S122 S123 S131 S132

Структура иерархической СУБД

Так как в иерархической модели каждому входному сегменту соответствует N выходных, то такие модели удобны для представления отношений типа 1:N в предметной области.

Сетевая модель СУБД во многом подобна иерархической, только здесь допускается не один, а несколько входных сегментов, наряду с возможностью наличия сегментов без входов с точки зрения иерархической структуры. S1 S2

 

S11 S12 S23

 

 

S111 S112 S113 S121 S122 S223 S231 S232

 

Сетевая структура, полученная на основе модификации предыдущей

иерархической структуры

 

Графическое изображение структуры связей сегментов в такого типа моделях представляет собой сеть. Сегменты данных в сетевых БД могут иметь множественные связи с сегментами старшего уровня. Таким образом, под сетевой СУБД понимается система, поддерживающая сетевую организацию: любая запись, называемая записью старшего уровня, может содержать данные, которые относятся к набору других записей, называемых записями подчиненного уровня. В рамках сетевых СУБД легко реализуются и иерархические даталогические модели. Сетевые СУБД поддерживают сложные соотношения между типами данных, что делает их пригодными во многих различных приложениях. Однако пользователи таких СУБД ограничены связями, определенными для них разработчиками БД-приложений.