7.3. Основные понятия о сетевых, распределенных и объектных бд. Классификация субд

При работе в компьютерной сети все объекты централизованной БД размещаются в одном узле сети – на одном центральном компьютере, являющимся сервером БД. Все другие компьютеры сети – это рабочие станции, с которых пользователи отправляют запросы к серверу БД.

При использовании архитектуры файл-сервер сервер БД обеспечивает функционирование части сетевой СУБД и содержит совместно используемую БД. В соответствии с пользовательскими запросами с рабочих станций файлы базы данных передаются на рабочие станции, где в основном и производится их обработка. Это приводит к большому сетевому трафику, что отрицательно сказывается на производительности и надежности системы.

При использовании архитектуры клиент-сервер на сервере БД размещаются БД и многопользовательская версия СУБД, параллельно обрабатывающая запросы, поступившие со всех рабочих станций. Рабочая станция в ответ на пользовательский запрос получает не файлы БД для последующей обработки, а готовые результаты. Это позволяет уменьшить сетевой трафик, сократить время на ожидание блокированных ресурсов и использовать для рабочих станций более дешевое оборудование. Именно эта архитектура в настоящий момент получила наибольшее распространение.

Централизованная БД позволяет обеспечить безопасность, целостность и непротиворечивость информации. Однако с ростом объема информации и количества запросов к БД возникают трудности, связанные с большим потоком обменов данными, низкой надежностью и низкой общей производительностью. При децентрализации данных в принципе можно ожидать ускорения обработки данных, упрощения управления и меньших затрат на создание сети с распределенной БД.

Распределенная БД (РБД) – это набор файлов (таблиц), хранящихся в разных узлах информационной сети и логически связанных таким образом, чтобы составлять единую совокупность данных. При этом связь может быть функциональной или через копии одного и того же файла.

РБД предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. Разбиение данных может быть таким, что на разных компьютерах могут храниться разные таблицы или разные части одной таблицы (части столбцов или строк). Это не должно иметь значения для пользователей или приложений, т.е. работа с распределённой БД для пользователей или приложений не должна отличаться от работы с централизованной БД.

Для РБД необходима схема, определяющая местонахождение данных в сети, чтобы не нужно было указывать, куда переслать запрос, для получения требуемых данных. При этом нужен сложный механизм управления одновременной обработкой, обеспечивающий синхронизацию при каждом обновлении информации.

Современные СУБД могут быть классифицированы по ряду признаков:

1. По типу поддерживаемой в субд модели данных: реляционная или объектно–ориентированная.

Основными на данный момент остаются реляционные СУБД. Однако постоянное усложнение данных, которые должны храниться и обрабатываться, выявило присущие реляционной модели ограничения. Это, в первую очередь, пассивность данных, для описания поведения которых необходимы прикладные программы. А во вторую – ограниченные возможности для описания сложных объектов с большим количеством семантической информации таких, как:

- мультимедийные БД, в которых хранятся связанные друг с другом упорядоченным образом звуковые и текстовые фрагменты, а также элементы изображений;

- географические информационные системы, хранящие картографические и статистические данные с возможностью их группирования;

- проектные БД.

Объектно-ориентированные СУБД (ООСУБД) – это системы баз данных, которые позволяют хранить объекты и совместно использовать их различными приложениями.

ОСУБД должна, как минимум, содержать следующие компоненты:

- язык баз данных, позволяющий декларировать классы объектов, а затем создавать, сохранять, извлекать и удалять объекты;

- хранилище объектов, в котором каждому объекту присваивается уникальный идентификатор, и по этому идентификатору к объекту могут получать доступ различные приложения.

В настоящее время ООСУБД находятся в процессе развития. Широкого распространения они не получили не только из-за отсутствия унифицированной теории и формально определенной методологии проектирования (в отличие от реляционных СУБД, в которых четко определены понятия «реляционный» и «нормализация»). В этих СУБД отсутствуют специальные средства создания запросов, т.е. «рядовой» пользователь не может получить доступ к данным для выбора необходимой ему информации. Кроме того, запросы, осуществляемые путем программирования методов, имеют навигационную форму (в отличие от SQL запросов). Существенным недостатком является также то, что целостность данных зависит от способности программиста написать соответствующе методы, а ссылочная целостность ООСУБД не поддерживается вообще.

Что касается других моделей данных, то многомерная модель используется для оперативной обработки информации из хранилищ данных, а иерархические и сетевые СУБД после появления реляционной модели не разрабатываются вообще.