2. Многоаспектная классификация баз данных

1) Классификация по модели данных

• Иерархическая

• Сетевая

• Реляционная,

• Объектная и объектно-ориентированная

• Объектно-реляционная

• Функциональная.

2) Классификация по среде постоянного хранения

• Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск.

• В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.

• В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.

3) Классификация по содержимому

• Географическая

• Историческая

• Научная

• Мультимедийная.

4) Классификация по степени распределённости

• Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.

• Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.

• Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД

• Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.

• Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.

• Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).

5) Другие виды БД

• Пространственная (англ. spatial database): БД, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко используются в геоинформационных системах.

• Временная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.

• Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.

3. Характеристика типов бд. Локальные и сетевые бд. Требования к ним.

ДОКУМЕНТАЛЬНАЯ — база данных, в которой запись отражает документ и содержит его библиографическое описание и, возможно, иную информацию о нем.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ — документальная база данных, запись в которой содержит только библиографическое описание.

РЕФЕРАТИВНАЯ — документальная база данных, запись в которой содержит библиографические данные и реферат или аннотацию.

ПОЛНОТЕКСТОВАЯ — документальная база данных, запись в которой содержит полный текст документа или его наиболее информативных частей.

ДОКУМЕНТАЛЬНО-ФАКТОГРАФИЧЕСКАЯ — документальная база данных, запись в которой содержит формальное представление содержания (или части содержания) документа.

ФАКТОГРАФИЧЕСКАЯ — база данных, записи которой содержат данные непосредственно о состоянии внешнего мира, не опосредованные ссылками на отражающие их документы.

ОБЪЕКТОГРАФИЧЕСКАЯ — фактографическая база данных, запись в которой содержит данные об отдельном объекте (материальном или идеальном) внешнего мира

БАЗА ПОКАЗАТЕЛЕЙ — фактографическая база данных, записи в которой содержат данные о той или иной характеристике (показателе) объектов внешнего мира.

ЛЕКСИКОГРАФИЧЕСКАЯ — база данных, запись в которой содержит данные об одной лексической единице и соответствует статье словаря

ГИПЕРТЕКСТОВАЯ — база данных, записи в которой содержат информацию в виде текста на естественном языке и указание на связи их с другими записями, позволяющими компоновать логически связанные фрагменты БД.

Локальная база данных - база данных, размещенная на одном или нескольких носителях на одном компьютере. Данные локальной базы данных (файлы данных) находятся на одном (локальном) устройстве, в качестве которого может выступать диск компьютера или сетевой диск (диск другого компьютера, работающего в сети).

Для обеспечения разделения данных (доступа к данным) между несколькими пользователями, в качестве которых выступают программы, работающие на одном или нескольких компьютерах, в локальных базах данных применяется метод, получивший название блокировка файлов. Суть этого метода заключается в том, что пока данные используются одним пользователем, другой пользователь не может работать с этими данными, т. е. данные для него закрыты, заблокированы.

Paradox, dBase, FoxPro и Access — это локальные базы данных.

СЕТЕВАЯ БАЗА ДАННЫХ

Если работать с базой данных со своих локальных компьютеров через сеть могут одновременно несколько пользователей, получающими доступ со своих компьютеров к ней через сеть, то такая база данных называется сетевой (коллективного пользования). Преимущество сетевой базы в том, что всем пользователям не нужно иметь ее копию в своем компьютере, периодически рассылая и обращаясь за изменениями. Сделанное в базе данных изменение сразу становиться видно всем ее пользователям.

База данных, доступная всем желающим без ограничений, называется базой общего пользования. Для ограниченного круга пользователей создают частные (закрытые) базы. База, рассчитанная только на одного пользователя считается личной.

Требования. К современным базам данных, а следовательно, и к СУБД, на которых они строятся, предъявляются следующие основные требования.

1. Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос).

Время отклика - промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Похожим является термин время доступа - промежуток времени между выдачей команды записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция поиска, чтения данных или записи их. Часто операции записи, удаления и модификации данных называют операцией обновления.

2. Простота обновления данных.

3. Независимость данных.

4. Совместное использование данных многими пользователями.

5. Безопасность данных - защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения.

6. Стандартизация построения и эксплуатации БД (фактически СУБД).

7. Адекватность отображения данных соответствующей предметной области.

8. Дружелюбный интерфейс пользователя.

Важнейшими являются первые два противоречивых требования: повышение быстродействия требует упрощения структуры БД, что, в свою очередь, затрудняет процедуру обновления данных, увеличивает их избыточность.

Независимость данных - возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей.

Независимость данных предполагает инвариантность к характеру хранения данных, программному обеспечению и техническим средствам. Она обеспечивает минимальные изменения структуры БД при изменениях стратегии доступа к данным и структуры самих исходных данных. Это достигается, как будет показано далее, «смещением» всех изменений на этапы концептуального и логического проектирования с минимальными изменениями на этапе физического проектирования .

Безопасность данных включает их целостность и защиту.

Целостность данных - устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей.

Она предполагает:

1) отсутствие неточно введенных данных или двух одинаковых записей об одном и том же факте;

2) защиту от ошибок при обновлении БД;

3) невозможность удаления (или каскадное удаление) связанных данных разных таблиц;

4) неискажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределенных базах данных;

5) сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных).

Целостность обеспечивается триггерами целостности - специальными приложениями-программами, работающими при определенных условиях. Защита данных от несанкционированного доступа предполагает ограничение доступа к конфиденциальным данным и может достигаться:

1) введением системы паролей;

2) получением разрешений от администратора базы данных (АБД);

3) запретом от АБД на доступ к данным;

4) формирование видов - таблиц, производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям.

Три последние процедуры легко выполняются в рамках языка структуризованных запросов Structured Query Language - SQL, часто называемого SQL2.

Стандартизация обеспечивает преемственность поколений СУБД, упрощает взаимодействие БД одного поколения СУБД с одинаковыми и различными моделями данных. Стандартизация (ANSI/SPARC) осуществлена в значительной степени в части интерфейса пользователя СУБД и языка SQL. Это позволило успешно решить задачу взаимодействия различных реляционных СУБД как с помощью языка SQL, так и с применением приложения Open DataBase Connection (ODBC). При этом может быть осуществлен как локальный, так и удаленный доступ к данным (технология клиент/сервер или сетевой вариант).