Модели данных (Виды и характеристики)

Федеральное государственное  бюджетное образовательное  учреждение

среднего  профессионального образования

«Ачинский Сельскохозяйственный Техникум» 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

ПО ТЕМЕ:

 «Модели данных (Виды и характеристики)». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                

                                                                               Выполнила: Монге-Назын  М.Д.

                                                                Проверил: Кудряшов Д.Ю. 
 

                                                                       

                                                                   
 

                                                                       п. Малиновка

2011г

                                

Содержание:

1. Введение.
2. Основные понятия Баз данных.
3. База данных.
4. Классификация Баз данных.
5. Виды моделей данных.
6. Иерархическая модель данных.
7. Сетевая модель данных.
8. Реляционная модель данных.
9. Информационно - логическая модель данных.
10. Язык SQL.
11. Безопасность баз данных.

                              
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                        

                                                       ВВЕДЕНИЕ.

    Современная  жизнь   немыслима   без  эффективного  управления.   Важной  категорией являются  системы  обработки   информации,  от  которых  во  многом зависит   эффективность   работы  любого  предприятия  ли  учреждения.  

                         Такая система  должна быть:

                             - обеспечивать получение   общих  и/или   детализированных  отчетов  по  итогам работы;

                            -  позволять   легко   определять   тенденции   изменения    важнейших показателей;

                           - обеспечивать получение   информации,  критической   по  времени,  без существенных  задержек;

                         - выполнять точный  и полный анализ  данных.

      Современные  системы   управления  базами  данных  (СУБД)  в   основном  являются приложениями Windows, так как данная  среда  позволяет   более  полно  использовать  возможности   персональной  ЭВМ,  нежели  среда  DOS.  Снижение стоимости  высокопроизводительных  ПК обусловил не  только  широкий   переход  к  среде Windows, где   разработчик   программного  обеспечения   может  в   меньше степени  заботиться о распределении  ресурсов,  но  также  сделал  программное обеспечение  ПК в целом и  СУБД в  частности   менее  критичными  к  аппаратным  ресурсам ЭВМ.  Среди наиболее  ярких представителей  систем  управления  базами  данных  можно отметить: Lotus Approach, Microsoft  Access,  Borland  dBase,  Borland Paradox, Microsoft Visual  FoxPro,  Microsoft  Visual  Basic,  а также баз данных  Microsoft  SQL  Server  и Oracle, используемые   в   приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой  компанией,  имеющий аналогичную область применения и возможности,  любое приложение  способно  работать  сомногими  форматами представления данных, осуществлять  экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров.  Общепринятыми,  также, являются   технологии,   позволяющие   использовать    возможности    других приложений, например, текстовых процессоров, пакетов построения  графиков  и т.п., и встроенные версии языков высокого уровня (чаще – диалекты SQL  и/или VBA) и средства  визуального  программирования  интерфейсов  разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет существенного значения на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, и какой формат  данных в нем используется.  Более того,  стандартом  «де-факто»  стала «быстрая разработка  приложений» или   RAD   (от   английского   Rapid   Application Development), основанная на  широко  декларируемом в литературе  «открытом подходе»,  то  есть  необходимость и возможность использования различных прикладных программ и технологий  для разработки  более гибких  и мощных систем обработки данных. Поэтому в одном ряду  с «классическими» СУБД  все чаще упоминаются языки программирования  Visual  Basic  4.0  и Visual  C++, которые позволяют быстро  создавать необходимые компоненты   приложений, критичные по  скорости  работы,  которые трудно,   а   иногда   невозможно разработать средствами «классических» СУБД. Современный подход к управлению базами данных подразумевает также широкое использование технологии  «клиент- сервер». Таким образом, на  сегодняшний день  разработчик не  связан  рамками какого-либо конкретного пакета,  а в зависимости от  поставленной  задачи может использовать  самые разные   приложения.   Поэтому,   более   важным представляется общее направление развития СУБД и других  средств разработки приложений в настоящее время.

                                   Основные понятия Баз данных.

1. База данных

         Цель любой информационной системы - обработка данных об объектах реального мира. В широкой смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и в конечном счете автоматизации. База данных - это организованная структура, предназначенной для хранения информации. Данные и информация - понятия взаимосвязанные, но нетождественные, можно заметить некоторое несоответствие в этом определении. Его причины чисто исторические. В те годы, когда формировалось понятие баз данных, в них действительно хранились только данные. Однако сегодня большинство систем управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким образом, мы можем говорить, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация. Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование - это введение соглашений о способах представления данных. Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле. 

Чтобы автоматизировать поиск  и систематизировать  эти данные, необходимо выбрать определенные соглашения о способах представления данных, т.е. дату рождения нужно  записывать одинаково  для каждого студента, она должна иметь  одинаковую длину  и определенное место  среди остальной  информации. Эти же замечания справедливы  и для остальных  данных (номер личного  дела, фамилия, имя, отчество).Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, я также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями. В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария - системы управления базами данных. База данных (БД) - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. Система управление базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации. Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

                                           Классификация Баз  данных.

                  По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

                 Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.

                Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

            По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым) доступом.

Системы централизованных баз  данных с сетевым  доступом предполагают                    различные архитектуры подобных систем:

· файл-сервер;

· клиент-сервер.

                                                    Файл сервер.

                            Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине храниться совместно используемая централизованная БД, Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

                                               Клиент-сервер.

                              В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

                               Структурные элементы баз данных.

                  Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту.

       Для описания поля используются следующие характеристики:

             - имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения:

             - тип, например, символьный, числовой, календарный;

            - длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов;

             - точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа.

          Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры

Описание  логической структуры  записи файла содержит последовательность расположения полей  записи и их основные характеристики. В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами: первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).

                             

                             1.2 Виды моделей данных

           Ядром любой базы  данных является  модель данных. Модель  данных представляет  собой множество  структур данных, ограничений целостности  и операций манипулирования  данными. С помощью  модели данных  могут быть представлены  объекты предметной  области и взаимосвязи между ними. Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.

                      Рассмотрим три  основных типа  моделей данных:

1)иерархическую

2)сетевую 

3) реляционную.

                                     Иерархическая модель  данных.

                    Иерархическая структура  представляет совокупность  элементов, связанных  между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево.