Классификация по модели данных

Примеры:

• Иерархическая

• Объектная и объектно-ориентированная

• Объектно-реляционная

• Реляционная

• Сетевая

• Функциональная.

Классификация по содержимому

Примеры:

• Географическая

• Историческая

• Научная

• Мультимедийная

• Клиентская.

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).

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.

• Циклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения данных одни и те же записи используются циклически.

Функциональные возможности СУБД

1) Управление хранением данных.

Данная функция предоставляет пользователям возможности выполнения таких операций с данными, как сохранение, извлечение и обновление информации. А также обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например для ускорения доступа к данным.

2) Управление буферами оперативной памяти.

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот размер обычно существенно превышает доступный объем оперативной памяти. Если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Единственным же способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. В развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов. При управлении буферами основной памяти приходится разрабатывать и применять согласованные алгоритмы буферизации, журнализации и синхронизации. Однако существует отдельное направление СУБД, ориентированные на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД.

3) Управление словарем данных.

СУБД использует специальный системный каталог, который называют также словарем данных, для поиска необходимых структур данных и их отношений, помогая избежать кодирования таких сложных взаимосвязей в каждой программе, ведь любые программы получают доступ к данным посредством СУБД.

Словарь данных является хранилищем информации, описывающей данные в базе данных. Предполагается, что каталог доступен как пользователям, так и функциям СУБД.

4) Журнализация.

Одно из основных требований к СУБД - надежное хранение данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя.

Поддержание надежного хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та их часть, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенный метод поддержания такой избыточной информации - ведение журнала изменений БД.

Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая особо тщательно, в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

5) Управление транзакциями.

Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные ею, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается в состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД.

Примерами простых транзакций может служить добавление, обновление или удаление в базе данных сведений о некоем объекте.

6) Управление безопасностью.

СУБД создает систему безопасности, которая обеспечивает защиту пользователя и конфиденциальность данных внутри БД. Правила безопасности устанавливают, какие пользователи могут получить доступ к БД, к каким элементам данных пользователь может получить доступ, какие операции с данными доступны пользователю.

7) Поддержка языков баз данных.

Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов).

17) В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;

2) аспект манипуляции: методы манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.

Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных, аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных (то есть способы модификации данных) и способы извлечения данных из базы данных, аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных.

Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных^[1].

Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД — сетевая модель данных, иерархических СУБД — иерархическая модель данных и т.д.

Типы связей

Для графического отображения инфологической (концептуальной) модели разработан специальный язык ER-диаграмм (Entity-Relationship, т. е. сущность-связь). Между двумя сущностями можно установить следующие типы связей. а) связь «один-к-одному» В произвольный момент времени каждому экземпляру одной сущности будет соответствовать один экземпляр второй сущности (или отсутствовать экземпляр второй сущности).  б) связь «один-ко-многим» В произвольный момент времени каждому экземпляру одной сущности будет соответствовать один или несколько экземпляров второй сущности (или отсутствовать экземпляр второй сущности). в) связь «многие-к-одному» Этот тип связи имеет больше теоретическое значение, нежели практическое, и является зеркальным отображением связи «один- ко-многим»; г) связь «многие-ко-многим» В произвольный момент времени нескольким экземплярам одной сущности будет соответствовать несколько экземпляров второй сущности (или отсутствовать экземпляр второй сущности). В теории баз данных рассматриваются также и редко встречающиеся типы связей; д) циклические связи Циклические связи отличаются от связи «многие-ко- многим» тем, что имеют несколько ассоциаций, в то время как связь «многие-ко-многим» имеет одну ассоциацию; е) тренарные связи Тренарные связи характеризуются тем, что одна сущность имеет ассоциации с двумя другими сущностями  Для автоматизации построения различных моделей базы данных создана специальная утилита ErWin, с помощью которой сначала создается логическая модель базы данных, а затем — физическая модель в формате одной из СУБД.

18) Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров или вычислительного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи данных могут быть использованы различные физические явления как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.

Классификация

По типу функционального взаимодействия

• Клиент-сервер

• Смешанная сеть

По типу сетевой топологии

• Шина

• Кольцо

• Двойное кольцо

• Звезда

• Ячеистая

• Решётка

• Дерево

• Fat Tree

По типу среды передачи

• Проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель)

• Беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне)

По функциональному назначению

• Сети хранения данных

• Серверные фермы

• Сети управления процессом

• Сети SOHO, домовые сети

По скорости передачи

• низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

• среднескоростные (до 100 Мбит/с),

• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По сетевым операционным системам

• На основе Windows

• На основе UNIX

• На основе NetWare

• На основе Cisco

По необходимости поддержания постоянного соединения

• Пакетная сеть, например Фидонет и UUCP

• Онлайновая сеть, например Интернет и GSM

В зависимости от территории:

• локальные

• региональные

• глобальные.

Стеки протоколов

Сетевой протокол

При реализации компьютерной сети могут использоваться различные наборы протоколов, некоторые из них:

• AppleTalk

• ARCNET

• ATM

• DECnet

• Ethernet

• HIPPI

• IEEE-488

• IP

• IPX

• Myrinet

• TCP

• Token Ring

• UDP

• SPX

• FDDI

• QsNet

• USB

• IEEE 1394 (Firewire, iLink)

• X.25

• Frame relay

• Bluetooth

• IEEE 802.11

• Systems Network Architecture

• RapidIO

19) Интерне́т — всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, а также простоСеть. Построена на базе стека протоколов TCP/IP. На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных.

К 30 июня 2012 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило более чем 2,4 млрд человек, более трети населения Земли пользовалось услугами Интернета