Сетевая модель данных

Сетевая модель организует данные в виде сетевой структуры. Структура называется сетевой, если в отношениях между данными порожденный элемент имеет более одного исходного.

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Н а рис. 3.8 изображена сетевая структура базы данных в виде графа.

Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащей сведения о студентах, участвующих в научно-исследовательских работах (НИРС). Возможно участие одного студента в нескольких НИРС, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИРС. Графическое изображение описанной в примере сетевой структуры, состоящей только из двух типов записей, показано на рис. 3.9. Единственное отношение представляет собой связь между записями в обоих направлениях.

Информационными конструкциями в сетевой модели дан­ных являются отношения и веерные отношения. Понятие "от­ношения" уже рассматривалось, применительно к реляцион­ной модели данных и будет использоваться здесь без изменений, в некоторых сетевых СУБД допускаются от­ношения с многоуровневой (три и более) структурой.

Веерным отношением W(R,S) называется пара отношений, состоящая из одного основного R, одного зависимого отноше­ния S и связи между ними при условии, что каждое значение зависимого отношения связано с единственным значением ос­новного отношения.

Названное условие является ограничением, характерным для сетевой модели данных в целом. Способ реализации этого огра­ничения в памяти ЭВМ неодинаков у различных сетевых СУБД.

Допустимые в сетевой модели данных операции представ­ляют собой различные варианты выборки.

Сетевые базы данных в зависимости от ограничений на вхождение отношений в веерные отношения разделяются на многоуровневые сети и двухуровневые сети.

Ограничение двухуровневых сетей состоит в том, что каж­дое отношение может существовать в одной из перечисленных ниже ролей:

• вне каких-либо веерных отношении,

• в качестве основного отношения в любом количестве ве­ерных отношений,

• в качестве зависимого отношения в любом количестве ве­ерных отношений;

Запрещается существование отношения в качестве основ­ного в одном контексте и одновременно в качестве зависимо­го в другом контексте.

Многоуровневые сети не предусматривают никаких ограни­чений на взаимосвязь веерных отношений, в некоторых сете­вых СУБД разрешены даже циклические структуры сети.

Среди существующих в настоящее время сетевых СУБД наи­более распространены системы, поддерживающие двухуровне­вую сеть. Операция связывания отношений в реляционных СУБД также приводит к двухуровневым системам отношений. Двуху­ровневые сети обладают свойством ацикличности, о котором будет сказано ниже, и по этой причине очень часто применяются разработчиками ЭИС и прикладными программистами.

Для двухуровневых сетевых СУБД вводятся еще два огра­ничения (с теоретической точки зрения необязательные):

• первичный ключ основного отношения может быть толь­ко одно-атрибутным,

• веерное отношение существует, если первичный ключ ос­новного отношения является частью первичного ключа зависимого отношения.