Лекция 2-3. Тема 1.2. Модели данных и их квалификация

1. Базы данных

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ»
(КНИТУ-КАИ)
ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Базы данных
Гаптуллазянова Гульшат Ильдусовна
Ст. преподаватель каф. АСОИУ
Казань 2022

2. Лекция 2-3. Тема 1.2. Модели данных и их квалификация.

3. Классификация баз данных по признакам:

БД сложная система, классификация по многим критериям:
1. по форме представления информации:
- видео – системы содержат символьный текст, неподвижное графическое
изображение, наиболее распространены
- аудио и мультимедиа системы - тексты, звуки, неподвижные и движущиеся
изображения.
2. по типу хранимой информации:
- фактографические (для хранения фактов, например дата рождения, адрес и
т.п.);
- документальные (реферативные и полнотекстовые);
- лексикографические (словари, классификаторы).

4.

Классификация баз данных по признакам (продолжение):
3. по типу поддерживаемой модели данных:
- реляционные (табличные);
- сетевые;
- иерархические;
- объектно-ориентированные;
- мультимодельные системы.
Наибольшее распространение - реляционные СУБД, а также СУБД,
имеющие
объектно-ориентированную
архитектуру
и
многомерное
представление данных.

5.

Классификация баз данных по признакам
(продолжение):
4. по типу СУБД как программы:
- полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) – это традиционные СУБД: MS
Access, FoxPro, Paradox и др.
- серверы БД для организации центров управления и обработки данных в
сетях: MS SQL Server, Oracle Server, Informix, InterBase, Ingress и др.
Серверы БД могут работать в неоднородной вычислительной среде, т.е. с
разными типами ЭВМ и ОС.
- клиенты БД - ПФСУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры;
- средства разработки приложений БД, серверов и клиентов БД: Visual
FoxPro, Visual Basic, Borland Delphi, Power Builder и др.

6.

Классификация баз данных по признакам
(продолжение):
5. по характеру организации хранения и доступа к данным:
- персональные (локальные);
- многопользовательские: общие (интегрированные) и распределенные.
Персональные СУБД это обычно полнофункциональные СУБД.
Многопользовательские СУБД включают сервер БД и клиентов БД.
Персональные
СУБД
могут
выступать
в
роли
клиентов
в
многопользовательских СУБД.
6. по степени универсальности СУБД:
- общего назначения;
- специализированные.

7.

Классификация баз данных по признакам
(продолжение):
7. по функциональному назначению:
- операционные;
- справочно-информационные.
Операционные БД являются основой OLTP – приложений (On-Line
Transactions Processing), которые предназначены для одновременного
выполнения
большого количества операций манипулирования данными,
объединенных транзакцией, например, продажа авиабилетов.
Справочно-информационные БД ориентированы на задачи информационного
поиска и оперативной аналитической обработки данных, используемых для
принятия решений в так называемых OLAP-приложениях (On-Line Analitical
Processing), а также в системах интеллектуального анализа данных.

8. Архитектура баз данных

Модель данных - это некоторая абстракция представления данных,
позволяющая трактовать конкретные данные как информацию,
содержащую не только данные, но и их взаимосвязи в предметной области
(ПО). Модель имеет свою схему, в которой отражена структура данных,
имена записей, имена и форматы полей.
В БД информация о ПО отражается в виде моделей данных разных
уровней, соответствующих разным уровням представления информации.

9.

Уровни представления информации в БД
Отображение ПО в БД с помощью модели ПО:
Модель
ПО
ПО
БД
На СУБД возлагается задача реализации отображения (прямого и обратного)
МОДЕЛЬ
СУБД
ФИЗИЧЕСКАЯ БД

10.

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).
СУБД
МОДЕЛЬ
ОС
ВНУТРЯННЯ 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).

11.

Три
основных
уровня
представления
информации
и
соответствующие им модели:
1. внешний уровень – уровень представления информационного
содержания БД с точки зрения конкретного пользователя отражается
во внешней модели (ВМД);
2. концептуальный уровень – обобщенное представление
пользователей отражается в концептуальной модели (КМД);
всех
3. внутренний уровень – уровень представления информации в среде
хранения отражается во внутренней модели (ВнМД).

12. Трехуровневая организация БД

13. Независимость данных Трехуровневая архитектура БД позволяет обеспечить:

Логическая независимость, между внешним и концептуальным
уровнями, предполагает возможность изменения структуры данных,
используемых одним приложением, без корректировки других приложений
этой БД.
Физическая независимость, между концептуальным и внутренним
уровнями, предполагает возможность изменения носителей информации,
способов хранения и доступа к данным, без изменения работоспособности
приложений и общей логической структуры данных.
Рассмотренная
трехуровневая
архитектура
соответствует
организации централизованной БД, в системах
распределенных БД
архитектура усложняется.

14. Классификация моделей данных

15. Спасибо за внимание!

15