3. Понятие модели данных. Иерархическая, сетевая, реляционная модели данных, их типы структур, основные операции и ограничения.

Модели представления данных в электронные базах данных

Внедрение новых информационных технологий не обошлось без трудностей, так как поначалу поиск в электронных картотеках оказался хотя и очень быстрым, но зачастую гораздо менее эффективным, чем поиск в обычной картотеке или традиционное изучение архивных дел. Это во многом было связано с тем, что в то время доступ к обрабатываемым данным осуществлялся прикладными программами напрямую, а сами данные были организованы в виде плоских файлов.

Возрастающие потребности в обработке информационных массивов стали мощным стимулом развития теоретических основ информационных технологий и их практической реализации. Возникавшие проблемы с логической целостностью данных, а также невозможность представить логические связи между ними в указанных выше системах стали причиной возникновения первой модели данных - иерархической.

Сегодня существует четыре модели представления данных:

иерархическая,

сетевая,

реляционная (объектно-реляционная)

объектно-ориентированная.

Между собой они различаются в основном способами представления взаимосвязей между объектами.

Иерархическая модель данных стала применяться в системах управления базами данных в начале 60-х годов. Она представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево.

Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными. Между главным и подчиненными объектами устанавливается взаимосвязь "один ко многим".

Иными словами, для данного главного типа объекта существует несколько подчиненных типов объекта. В то же время для каждого экземпляра главного объекта может быть несколько экземпляров подчиненных типов объектов. Таким образом, взаимосвязи между объектами напоминают взаимосвязи в генеалогическом дереве, за единственным исключением: для каждого порожденного (подчиненного) типа объекта может быть только один исходный (главный) тип объекта. Т.е. иерархическая модель данных допускает только два типа связей между объектами: "один к одному" и "один ко многим".

При моделировании событий, как правило, необходимы связи типа "многие ко многим". Как одно из возможных решений снятия этого ограничения можно предложить дублирование объектов. Однако дублирование объектов создает возможности рассогласования данных. Например, объект "Иванов" может проходить как подчиненная связь объекта "Петров", и одновременно имеется объект "Иванов" с подчиненной связью "Петров". Установить реально существующие связи ближайшего окружения "Иванова" и "Петрова" в этом случае достаточно проблематично.

Иерархические базы данных по существу являются навигационными, т.е. доступ возможен только с помощью заранее определенных связей.

Достоинство иерархической базы данных состоит в том, что ее навигационная природа обеспечивает очень быстрый доступ при следовании вдоль заранее определенных связей. Однако негибкость модели данных и, в частности, невозможность наличия у объекта нескольких родителей, а также отсутствие прямого доступа к данным делают ее непригодной в условиях частого выполнения запросов, не запланированных заранее. Еще одним недостатком иерархической модели данных является то, что информационный поиск из нижних уровней иерархии нельзя направить по вышележащим узлам.

Чтобы устранить ограничения, свойственные иерархической модели данных, в начале 60-х годов, задолго до появления компьютерных сетей, проектировщики баз данных создают сетевую модель данных, описывающую сети связей между данными.

В сетевой модели данных понятия главного и подчиненных объектов несколько расширены. Любой объект может быть и главным, и подчиненным (в сетевой модели главный объект обозначается термином "владелец набора", а подчиненный - термином "член набора"). Один и тот же объект может одновременно выступать и в роли владельца, и в роли члена набора. Это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе взаимосвязей.

Сетевая модель базы данных похожа на иерархическую, однако характер отношений основных ее составляющих принципиально иной. В сетевой модели принято свободная связь между элементами разных уровней, т.е. она допускает связи "многие ко многим". В качестве примера СУБД, поддерживающей принципы сетевой модели данных, можно привести СУБД "Cronos Plus".

Понятие «реляционная модель» ввел в 1970 г. Э. Ф. Кодд. В реляционной модели данных объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц. Взаимосвязи также рассматриваются в качестве объектов. Каждая таблица представляет один объект и состоит из строк и столбцов. В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ (ключевой элемент) - поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку в таблице. Благодаря своей простоте и естественности представления реляционная модель получила наибольшее распространение среди СУБД для персональных компьютеров.

Название "реляционная" (relational) связано с тем, что каждая запись в такой базе данных содержит информацию, относящуюся (related) только к конкретному объекту. Кроме того, с данными двух типов можно работать как с единым целым, основанным на значениях связанных между собой данных.

Преимуществом реляционной модели перед другими моделями является простая и удобная для пользователя схема данных, представляемая в виде таблиц.

Физическая независимость реляционной модели состоит в том, что модель данных не включает никаких физических описаний. В действительности физическое представление отношений и путей доступа описывается независимо от описания логической схемы отношений.

Недостатком реляционной модели данных является избыточность по полям (из-за создания связей).

В качестве примера можно привести реляционные СУБД Microsoft Access и Borland Paradox.

Объектно-ориентированная модель данных отличается от вышеописанных моделей, в которых информация и процедуры хранились раздельно, данные и связи между ними - в базе данных, а процедуры — в прикладной программе. Объектно-ориентированная модель позволяет хранить процедуры обработки сущностей вместе с данными. Такое совместное хранение считается шагом вперед в методах управления данными. Но объектно-ориентированные базы данных являются навигационными, что является шагом назад.

Объектно-ориентированная модель непосредственно поддерживает связи типа "многие ко многим".

Общие принципы создания информационной системы службы безопасности предприятия

Как правило, при создании информационной системы службы безопасности предприятия имеются три основные составляющие решения этой проблемы: наличие вычислительной техники, программного обеспечения и квалифицированных специалистов, способных ее создать и эксплуатировать. Самое главное, с чего необходимо начинать - четкое определение задач, для решения которых, приобретается компьютерная техника и программное обеспечение.

Существует всего два пути создания информационной системы. Первое: поставить техническое задание и, продвигаясь путем проб и ошибок, попытаться создать "самое-самое крутое". Как правило, это дорога в никуда, вымощенная крупными купюрами...

Гораздо экономичнее купить готовое. Программное обеспечение, позволяющее организовать собственный интегрированный банк данных, широко представлено на российском рынке. Это "Cronos Plus", "Бинар", "Саиб", "Лагуна", "Галактика", "Ватсон". Вопрос только в том, насколько приемлемым окажется соотношение цена-качество.

В качестве базового программного продукта для создания информационной системы СБ предприятия мы будем рассматривать программный комплекс, состоящий из клиентской и серверной частей, реализованной на базе системы управления базами данных "Cronos Plus".

Относительно невысокая цена, возможность быстрого освоения системы пользователями-непрограммистами, а также гибкость пакета по отношению как к первоначальной настройке, так и к реорганизации наполненного банка данных, служит причиной его использования многими коммерческими структурами.

Как мы с вами уже отмечали ранее, деятельность любого российского предприятия сопряжена с рисками экономического, криминального, социально-политического, административно-правового и техногенного характера.

Источниками таких рисков могут выступать:

партнеры и контрагенты, экономическое состояние которых может создать угрозу нанесения ущерба предприятию;

криминальные структуры, стремящиеся приобрести акционерское и иное влияние на предприятие;

недобросовестные конкуренты;

лица, вынашивающие противоправные и иные деструктивные намерения в отношении нормально функционирующих негосударственных объектов экономики;

отдельные сотрудники предприятия, пытающиеся удовлетворить личные коммерческие интересы за его счет;

негосударственные организации и отдельные лица, специализирующиеся на проведении промышленного шпионажа;

спецслужбы иностранных государств, ставящие своей целью добывание экономической и научно-технической информации, а также осуществляющие подрывные акции в отношении российских хозяйствующих субъектов и т.д.

Как показывает практика, признаки угроз и кризисных ситуаций проявляются в разное время и со стороны различных объектов, фиксируются с различной степенью полноты и детализации различными источниками, для распознавания связи между ними требуются данные из многих источников. Установление причинно-следственной связи между происходящими событиями требует проведения многофакторного анализа всей поступающей на предприятие информации.

Опыт внедрения информационных систем в службах безопасности российских предприятий показывает, что создание обособленных банков данных по каждой из указанных проблем не решает проблему комплексного управления экономической разведкой и контрразведкой.

Для своевременного распознавания и правильного реагирования на возникающие угрозы необходима единая система накопления, обработки и выдачи информации, используемая как непосредственно для изучения источников риска или объектов интереса предприятия (лиц, организаций, сегментов рынка), так и для задач управления предприятием (кадры, переговоры, документооборот, реклама и др.), которая позволит свести в единое целое все разрозненные сведения поступающие от руководства и производственных звеньев, отдела маркетинга, отдела кадров, службы безопасности, информационного отдела, из средств массовой информации, внешних компьютерных баз данных и других источников.