Мережна модель даних. У мережній структурі при тих же основних поняттях (рівень, вузол, зв'язок) кожний елемент може бути пов'язаний з будь-яким іншим елементом.

Реляційна модель даних. Поняття реляційний (англ. relation — відношення) пов'язане з розробками відомого американського фахівця в області систем баз даних Е. Кодда [13].

Ці моделі характеризуються простотою структури даних, зручним для користувача табличним поданням і можливістю використання формального апарата алгебри відносин і реляційного вирахування для обробки даних.

Реляційна модель орієнтована на організацію даних у вигляді двовимірних таблиць. Кожна реляційна таблиця являє собою двовимірний масив і має наступні властивості:

· кожний елемент таблиці - один елемент даних;

· всі стовпці в таблиці однорідні, тобто всі елементи в стовпці мають однаковий тип (числовий, символьний і т.д.) і довжину;

· кожний стовпець має унікальне ім'я;

· однакові рядки в таблиці відсутні;

· порядок проходження рядків і стовпців може бути довільним.

Відносини представлені у вигляді таблиць, рядки яких відповідають кортежам або записам, а стовпці — атрибутам відносин, доменам, полям.

Поле, кожне значення якого однозначно визначає відповідний запис, називається простим ключем (ключовим полем). Якщо записи однозначно визначаються значеннями декількох полів, то така таблиця бази даних має складений ключ.

Щоб зв'язати дві реляційні таблиці, необхідно ключ першої таблиці увести до складу ключа другої таблиці (можливий збіг ключів); у противному випадку потрібно ввести в структуру першої таблиці зовнішній ключ — ключ другої таблиці.

Розрізняють концептуальний, внутрішній і зовнішній рівні подання даних баз даних, яким відповідають моделі аналогічного призначення,

Концептуальний рівень відповідає логічному аспекту подання даних предметної області в інтегрованому виді. Концептуальна модель складається з безлічі екземплярів різних типів даних, структурованих відповідно до вимог СУБД до логічної структури бази даних.

Внутрішній рівень відображає необхідну організацію даних у середовищі зберігання й відповідає фізичному аспекту подання даних. Внутрішня модель складається з окремих екземплярів записів, фізично збережених у зовнішніх носіях.

Зовнішній рівень підтримує приватні подання даних, необхідні конкретним користувачам. Зовнішня модель є підмножиною концептуальної моделі. Можливе перетинання зовнішніх моделей за даними. Приватна логічна структура даних для окремого додатка (завдання) або користувача відповідає зовнішній моделі або підсхемі БД. За допомогою зовнішніх моделей підтримується санкціонований доступ до даних БД додатків (обмежені состав і структура даних концептуальної моделі БД доступних у додатку, а також задані допустимі режими обробки цих даних: введення, редагування, видалення, пошук).

Поява нових або зміна інформаційних потреб існуючих додатків вимагають визначення для них коректних зовнішніх моделей, при цьому на рівні концептуальної й внутрішньої моделі даних змін не відбувається. Зміни в концептуальній моделі, викликані появою нових видів даних або зміною їх структур, можуть зачіпати не всі додатки, тобто забезпечується певна незалежність програм від даних. Зміни в концептуальній моделі повинні відбиватися й у внутрішньої моделі, і при незмінній концептуальній моделі можлива самостійна модифікація внутрішньої моделі БД із метою поліпшення її характеристик (час доступу до даних, витрати пам'яті зовнішніх пристроїв і ін.). Таким чином, БД реалізує принцип відносної незалежності логічної й фізичної організації даних.

Проектування бази даних складається в побудові комплексу взаємозалежних моделей даних.

Найважливішим етапом проектування бази даних є розробка інфологічної (інформаційно-логічної) моделі предметної області, не орієнтованої на СУБД. В інфологічній моделі засобами структур даних в інтегрованому виді відбивають состав і структуру даних, а також інформаційні потреби додатків (завдань і запитів).

Інформаційно-логічна (міфологічна) модель предметної області відбиває предметну область у вигляді сукупності інформаційних об'єктів і їхніх структурних зв'язків.

Інфологічна модель предметної області будується першою. Попередня інфологічна модель будується ще на передпроектній стадії й потім уточнюється на більше пізніх стадіях проектування баз даних. Потім на її основі будуються концептуальна (логічна), внутрішня (фізична) і зовнішня моделі.