Архитектура файл-сервер
Принцип организации: одна машина выделена в качестве центральной (сервер файлов), на ней хранится централизованная БД. Остальные машины сети выполняют функции рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами рабочих станций передаются на эти станции и там обрабатываются. Производительность такой системы падает, если требуется интенсивный одновременный доступ к одним и тем же данным.
Архитектура клиент-сервер
Принцип организации: центральная машина (сервер базы данных) хранит централизованную БД и процедуры обработки. Клиент посылает запрос, он обрабатывается сервером, и данные, полученные по запросу, передаются клиенту.
Модели данных
Основой базы данных является модель данных. Информационно-логическая (инфологическая) модель предметной области отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.
Информационный объект – это описание некоторой сущности (явления, реального объекта, процесса) в виде совокупности логически связанных реквизитов. Например, информационный объект Студент описывает некоторую сущность – студент. Реквизитный состав этого информационного объекта, т.е. его структура, следующий: № группы. ФИО, № зачетной книжки, Дата рождения. Информационный объект имеет множество реализаций – экземпляров.
Пример инфологической модели представлен на рис. 1.1.:
Рис. 1.1. Пример инфологической модели
В инфологической модели объекты могут быть связаны друг с другом. Существуют следующие типы информационных связей:
один к одному;
один ко многим;
многие ко многим.
Связь один к одному предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует только один экземпляр второго информационного объекта и наоборот. Графически такая связь изображается, как показано на рис. 1.2:
Рис. 1.2. Связь один к одному
Связь один ко многим предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует несколько экземпляров второго объекта. Графически эта связь отображается так, как показано на рис. 1.3:
Рис. 1.3. Связь один к одному
Связь многие ко многим предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует несколько экземпляров второго объекта и наоборот. Графическое изображение этой связи представлено на рис. 1.4:
Рис. 1.4. Связь один к одному
Различают модели данных трех типов:
иерархическая;
сетевая;
реляционная.
Иерархическая (древовидная) модель данных представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих информационный объект. На самом верхнем уровне имеется только один узел – корень. Каждый узел кроме корня связан только с одним узлом на более высоком уровне, называемым исходным узлом для данного узла. Каждый узел может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня, называемыми порожденными (подчиненными). Узлы, не имеющие порожденных, называются листьями. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один путь.
Сетевая модель также основывается на понятиях узел, уровень, связь. Сетевая модель данных – это модель, в которой порожденный узел может иметь более одного исходного узла. В сетевой структуре любой элемент любого уровня может быть связан с любым другим элементом.
Реляционная модель данных представляется множеством взаимосвязанных двумерных таблиц. Каждая таблица содержит сведения об однородных объектах базы данных и обладает следующими свойствами:
каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных;
элементы одного столбца однородны;
каждый столбец имеет уникальное имя;
таблица не содержит двух и более одинаковых строк;
порядок следования строк и столбцов произвольный.
Такие таблицы называются реляционными. Данные могут извлекаться одновременно из нескольких таблиц. Это оказывается возможным, если установить между таблицами связи. Таблицы связываются между собой для того, чтобы, в конечном счете, уменьшить объем БД. Связь каждой пары таблиц обеспечивается при наличии в них одинаковых столбцов.