1.2. Классификация баз данных

Базы данных (БД) являются сложными системами, и их классификация может быть произведена по разным признакам.

1. По форме представления информации различают: видео, аудиосистемы, системы мультимедиа. К видео относятся: символьный текст, неподвижное графическое изображение, рисунки, чертежи, фотографии, географические карты. Наибольшее применение находят БД, содержащие символьные данные.

2. БД с символьными данными делятся: неструктурированные; частично структурированные; структурированные. К неструктурированным БД могут быть отнесены БД, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированные - в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные - имеют определенные форматы для хранения данных и их связи.

3. Структурированные БД по типу используемой модели делятся на: иерархические; сетевые; реляционные; смешанные; мультимедийные. Наибольшее коммерческое использование имеют реляционные системы.

4. По типу хранимой информации БД делятся на документальные (библиогра-фические, реферативные и полнотекстовые); фактографические; лексико-графические (словари, классификаторы и т. д.);

5. По характеру организации хранения данных БД подразделяются на локальные (персональные); общие (интегрированные); распределенные.

6. По охвату предметной области БД делятся на: территориальные (всемир -

ный, страна, город ...); временные (год, месяц, ...);

7. По виду хранимой информации различают БД: экстенсиональные (ЭБД) и интенсиональные (ИБД). ЭБД - это просто реляционные БД, предназначенные для хранения фактов. ИБД - предназначены для хранения знаний, строятся из ЭБД с помощью правил, определяющих ее содержание, а не с помощью явного хранения кортежей.

1. 3. Архитектура баз данных

В базе данных отражается информация о предметной области (ПО)(рис1.3) . В автоматизированных информационных системах (АИС) отражение ПО пред-ставлено моделями нескольких уровней.

6

Рис.1.3. Отображение ПО в БД с помощью модели предметной области

Модель данных - это представление данных и их взаимосвязей, описывающих понятия проблемной среды. Модель имеет свою схему, в которой отражена структура данных, имена записей, имена и форматы полей.

На СУБД возлагается задача реализации отображения (прямого и обратного).

СУБД

МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКАЯ БД

Благодаря наличию ОС можно обеспечить относительную независимость операций хранения и обработки данных от используемых технических средств. Поэтому вводится в рассмотрение модель представления хранимых данных так называемая внутренняя модель БД (ВнМД).

МОДЕЛЬ ВНУТРЕННЯЯ МОДЕЛЬ ФБД

Недостаток двухуровневой схемы - необходимость работы пользователя со всей схемой БД. Поэтому вводится еще один уровень логического представления данных - для каждого конкретного пользователя - внешняя модель данных (ВМД).

Модель данных, в которой реализуется полнота охвата всего содержимого БД и принятое логическое представление являющееся как бы основным, называется концептуальной моделью данных (КМД). Внешняя модель данных имеет свою схему называемую подсхемой. Таким образом, приходим к трехуровневой архитектуре БД (рис. 1.4)

Рассмотренный 3 - уровневый подход к построению БД, включающий внешний, концептуальный и внутренний уровни представления данных, получил наибольшее распространение. При такой архитектуре БД обладает высокой способностью адаптации к возможным изменениям как в прикладных программах, так и в самих данных - любые изменения внешних схем и внутренней схемы изолированы друг от друга концептуальной схемой и могут выполняться независимо. Концептуальный уровень и концептуальная схема должны быть стабильными и обеспечивать долговременную работу всей системы.

Кроме названных трех уровней абстрагирования в БД существует еще один, им предшествующий. Модель этого уровня должна выражать информацию о предметной области в виде, независимом от конкретной используемой СУБД; это так называемая инфологическая модель предметной области. Переход от одного уровня абстракции другому составляет процесс проектирования БД.

7

Рис. 1.4. Трехуровневая архитектура БД:

П - пользователи, ПП - прикладные программы, РО - рабочие области, ОС -операционная система, ВМД - внешняя модель данных, КМД - концептуальная модель данных, ВнМД - внутренняя модель данных