1. Базы данных. Общие сведения
Базы данных прочно вошли в нашу жизнь ещё полвека назад. Любая информационная система в своей основе содержит базу данных.
Информационная система — это совокупность данных, которая предназначена для принятия управленческих решений.
База данных (БД) — это совокупность данных, которая включает в себя определённые правила, принципы хранения, описания и управления данными. Эти данные относятся к какой-то предметной области и позволяют решать множество конкретных задач.
Например, базы данных, которые используются в медицинских учреждениях, могут содержать в себе следующую информацию: код доктора, ФИО доктора, дату приёма, ФИО пациента, специальность врача, время приёма и т. д. Организовывается такая база данных под требования конкретной организации, соответственно, ключевые поля могут меняться.
Классификация баз данных
По характеру информации:
- фактографические (единица хранения — факт, т. е. об одном объекте хранится некоторый факт, например банковский счёт, код товара);
- документальные (единица хранения — документ, например, БД «Свод законов» хранится как совокупность документов).
По структуре данных:
- иерархические (построены по структуре «дерево», т. е. состоят из различных уровней);
- сетевые (являются разновидностью иерархической структуры; объекты могут иметь несколько связей с высшим или низшим уровнем);
- реляционные (БД в виде таблицы).
По способу хранения данных:
- централизованные (основная БД на центральном ПК, к которой пользователи обращаются со своих компьютеров);
- распределённые (элементы БД хранятся на разных ПК и связаны между собой).
Система управления базами данных — это программная среда для создания баз данных с целью хранения и поиска необходимой информации.
СУБД создаются для конечного пользователя или для программистов. СУБД для программистов, по факту являются системами программирования, где создаются программы для работы с базами данных. Конечный пользователь получает в результате программный продукт с удобным интерфейсом.
Какие виды классификации баз данных правильные
Классификация баз данных
- документальные,
- фактографические и
- лексикографические.
Среди документальных баз различают библиографические, реферативные и полнотекстовые.
К лексикографическим базам данных относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.).
В системах фактографического типа в БД хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и т.п.); в ответ на запрос пользователя выдается требуемая информация об интересующем его объекте (объектах) или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в БД.
В документальных БД единицей хранения является какой-либо документ (например, текст закона или статьи), и пользователю в ответ на его запрос выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию.
БД документального типа могут быть организованы по- разному: без хранения и с хранением самого исходного документа на машинных носителях. К системам первого типа можно отнести библиографические и реферативные БД, а также БД- указатели, отсылающие к источнику информации. Системы, в которых предусмотрено хранение полного текста документа, называются полнотекстовыми.
В системах документального типа целью поиска может быть не только какая-то информация, хранящаяся в документах, но и сами документы. Так, возможны запросы типа «сколько документов было создано за определенный период времени» и т. п. Часто в критерий поиска в качестве признаков включаются «дата принятия документа», «кем принят» и другие «выходные данные» документов.
Специфической разновидностью баз данных являются базы данных форм документов. Они обладают некоторыми чертами документальных систем (ищется документ, а не информация о конкретном объекте, форма документа имеет название, по которому обычно и осуществляется его поиск), и специфическими особенностями (документ ищется не с целью извлечь из него информацию, а с целью использовать его в качестве шаблона).
В последние годы активно развивается объектно- ориентированный подход к созданию информационных систем. Объектные базы данных организованы как объекты и ссылки к объектам. Объект представляет собой данные и правила, по которым осуществляются операции с этими данными. Объект включает метод, который является частью определения объекта и запоминается вместе с объектом. В объектных базах данных данные запоминаются как объекты, классифицированные по типам классов и организованные в иерархическое семейство классов. Класс — коллекция объектов с одинаковыми свойствами. Объекты принадлежат классу. Классы организованы в иерархии.
По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают
- локальные (персональные),
- общие (интегрированные, централизованные) и
- распределенные базы данных
Персональная база данных — это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.
Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа). Это привносит специфические проблемы при их проектировании и в процессе эксплуатации БнД. Распределенные БД, кроме того, имеют характерные особенности, связанные с тем, что физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с точки зрения пользователя, они должны представлять собой единое целое.
БД классифицируются по объему. Особое место здесь занимают так называемые очень большие базы данных. Это вызвано тем, что для больших баз данных по-иному ставятся вопросы обеспечения эффективности хранения информации и обеспечения ее обработки.
- неструктурированные,
- частично структурированные и
- структурированные.
- иерархические,
- сетевые,
- реляционные,
- смешанные и
- мультимодельные.
Классификации, виды, типы баз данных | Boodet.online
Какие существуют варианты классификаций баз данных? Приводим наиболее полный список всех типологий БД. По различным критериям.
19 Июл 2020 04:58 
IT GIRL 
12
Post Views: 3 856
Классификации, виды, типы баз данных | Boodet.online Блог 2020-07-19 ru Классификации, виды, типы баз данных | Boodet.online
286 104
Boodet Online +7 (499) 649 09 90 123022 , Москва , ул. Рочдельская, дом 15, строение 15
286 104
Boodet Online +7 499 649 09 90 123022 , Москва , ул. Рочдельская, дом 15, строение 15
Поделиться
Поделиться
Классификации баз данных
Любой человек или компания генерируют данные в большом количестве. Эти сведения нужно где-то хранить и обрабатывать. Для этого используют базы данных , которые упорядочивают, систематизируют информацию. От того, какую именно БД использует разработчик, зависит, как будет работать приложение. БД делятся на несколько видов: по типу, структуре и обращению к данным. Какая существует классификация баз данных , в чем их различие и в каких случаях использовать — рассказывают специалисты Boodet.Online.
По типу данных
Если базы данных объединяют разные документы в зависимости, их называют документальными. Они также делятся на реферативные, библиографические (не требуют хранения) и полнотекстовые (полный текст документа хранится на носителе). Документы можно хранить в их изначальном виде (текст) или в виде ссылки. Соответственно, когда пользователь делает запрос, то получает либо полный текст или абзац, либо ссылку. Несмотря на простую структуру, документальные базы данных до сих пор активно используют, например, в библиотеках и архивах. Кстати, в таких БД можно искать не только информацию, но и критерии документов. Например, если задать поиск по критериям «дата создания» и «автор», можно будет посмотреть, сколько файлов создал определенный сотрудник за год. Этим же методом ищут официальные формы, например «Ф9» Фактографические базы данных включают в себя информацию об объекте исследования, например, количество «больничных дней» у сотрудников. Классификаторы и словари относятся к лексикографическим БД.
По структуре данных
- структурированные — заполнять их можно только после того, как структура БД описана и спроектирована;
- частично структурированные — обычный или гипертекст;
- неструктурированные — семантические сети.
- смешанными;
- иерархическими;
- реляционными;
- мультимодальными;
- сетевыми.
По обращению к данным
В зависимости от характера обращения к информации БД классифицируют на:
- общие:
- локальные;
- распределенные.
Общие интегрированные и распределенные базы позволяют многим пользователям получать доступ к данным одновременно. Это реализовано с помощью параллельного или многопользовательского режимов доступа. Локальный вид такой возможности не дает — информацией может пользоваться только один пользователь.
Иерархические БД
Архитектура иерархических баз данных похожа на дерево. Информация каждого объекта хранится в виде сущности, к которой есть свои элементы (дочерние и родительские). Такой вид организации хорошо подходит для чтения и плохо — для поиска информации из-за высокого уровня вложенности.
Реляционные
Реляционная модель основана на математической теории множеств — «relation». В парадигме базы данных это означает визуальное представление информации в виде таблицы, где у ячеек есть свойства, описания, взаимосвязи. При этом сами отношения между сведениями не обязательно должны быть линейными (как в таблицах), они могут быть абстрактными.
В таблицах, где хранятся объекты, всегда фиксированное количество столбцов. То есть структура реляционных БД заранее известна и описана. В столбцах указывают название и вид данных . Чтобы таблицы стали базой , надо логически их связать. А чтобы управлять таким набором таблиц понадобится СУБД.
Запросы в реляционных базах данных классифицируются на структурированные и неструктурированные:
- Структурированные — SQL. Гибкие и хорошо организованные, можно адаптировать практически под любые типы данных. К структурированным относятся:
- MariaDB;
- SQLite;
- MySQL;
- PostgreSQL.
- Неструктурированные — NoSQL. Благодаря согласованности информации повышают доступность и масштабируемость приложений. Относятся к реляционным базам данных, хотя и работают не по классическому реляционному шаблону. При этом в ряде случаев поддерживают запросы SQL. NoSQL СУБД:
- Apache Cassandra, Accumulo и HBase;
- Hypertable;
- ScyllaDB;
- MongoDB;
- Blazegraph.
Зачем нужны NoSQL? Неструктурированные базы подходят для обработки больших данных. Для Big Data нужны аппаратные платформы из серверных кластеров — это создает сложности в работе с традиционными программами. Например, софт для аналитики будет тормозить; если придется обрабатывать большие пакеты неструктурированных данных, начнут возникать системные ошибки.
Это не значит, что NoSQL — единственный вариант для компаний, которые работают с Big Data. Современный подход заключается в одновременном использовании нескольких БД для одного приложения. Это позволяет предположить, что архитектура популярных баз данных будет меняться, чтобы унифицировать подход к хранению, поиску и обработке информации.
Сетевые БД
Сетевые модели решают некоторые недостатки иерархических, но плохо справляются с простыми запросами. Это приводит к тому, что если меняется структура организации информации, вместе с ней меняется и приложение.
Архитектура похожа на иерархическую, есть и дочерние, и родительские элементы. Единственное отличие — связываться элементы могут в любых направлениях. То есть каждый элемент может быть связан с любым другим, независимо от иерархии.
Многомодельные и комбинированные БД и СУБД
Чтобы можно было применять различные представления для разного вида данных , используют многомодельные базы . Это значит, что несколько БД размещают в одной системе и настраивают взаимосвязи. Это очень удобно — можно выполнять запрос из одной БД, просматривать информацию в другой и вносить изменения в третьей. Благодаря многомодельному подходу уменьшается нагрузка на СУБД, исчезает необходимость менять основную инфраструктуру. Линейное масштабирование сокращает расходы и время разработки приложений.
К многомодельным относятся:
Комбинированные базы данных (NewSQL) относятся к семейству распределенных. Они сочетают в себе реляционный и нереляционных подход. Основное отличие от традиционных реляционных БД — масштабируемая конструкция и высокий уровень согласованности. Основной минус: чтобы внедрить такой подход, нужен специалист не ниже Senior. Зато в итоге повысится доступность приложения, появится горизонтальное масштабирование и увеличится гибкость.
- Spanner;
- yugabyteDB;
- VoltDB;
- CockroachDB;
- MemSQL.
Заключение
Нельзя однозначно сказать, что одна БД лучше другой. Это, скорее, способы решать различные задачи работы с информацией. Какую вид баз данных использовать в компании — зависит от рабочих процессов и программ, которыми пользуются сотрудники. Чтобы решить проблему размещения информации и доступа к ней, можно воспользоваться современными облачными технологиями. Например, компания Boodet.Online предлагает услугу по аренде облачного сервера SQL — пригодится тем, кто хочет сделать работу с 1С более быстрой и стабильной.
32. Базы данных
Наиболее важной и перспективной составляющей информационных ресурсов современного общества являются базы данных (БД). Мировой рынок характеризуется десятками тысяч баз данных, обеспечивающих возможность многоцелевого и многоаспектного поиска информации.
База данных – это совокупность относящихся к определенной области знания (теме, проблеме) взаимосвязанных данных, представленных в определенном формате на машинном носителе.
В профессиональной литературе отражены различные подходы к классификации БД.
Классификация баз данных
1. Вид информации
1.1. Документальные БД
1.1.1. Документографические БД
1.1.1.1. Библиографические БД
1.1.1.2. Реферативные БД
1.1.1.3. Обзорные БД
1.1.2. Полнотекстовые БД
1.2. Фактографические БД
1.3. Лексикографические БД
2. Профиль информации
2.1. БД деловой (коммерческой) информации
2.2. БД информации для специалистов (научно-технической, производственной и др.)
2.3. БД массовой информации
3. Целевое назначение информации
3.1. БД официальной информации
3.2. БД научной информации
3.3. БД производственной информации
3 4. БД нормативной информации
3.5. БД справочной информации
3.6. БД учебной информации
3.7. БД досуговой информации
3.8. БД рекламной информации
3.9. БД статистической информации
3.10. БД коммерческой информации
4. Принадлежность к определенной области знания
4.1. БД по общественным наукам
4.2. БД по естественным и точным наукам
4.3 БД по техническим и прикладным наукам, отраслям экономики
4.4. БД по общеотраслевым и комплексным проблемам (межотраслевым проблемам)
5. Широта тематического охвата информации
5.1. Универсальные БД
5.2. Многоотраслевые БД
5.3. Межотраслевые БД
5.4. Отраслевые БД
5.5. Узкотематические БД
5.6. Проблемно-тематические БД
6. Вид документов
6.1 Поливидовые БД
6.2. Моновидовые БД (диссертаций, стандартов, препринтов, статей, материалов конференций)
7. Временной охват информации
7.1. БД текущей информации
7.2. Ретроспективные БД
8. Язык представления информации
8.1. БД на русском языке
8.2. БД на иностранных языках
9. Форма представления информации
9.1. БД символьной информации
9.1.1. Текстовые БД
9.1.2. Гипертекстовые БД
9.1.3. Тексто-числовые БД
9.1.4 Числовые БД
9.2. БД графической информации
9.2.1. БД статической информации
9.2.2. БД динамической информации
9.3. Мультимедийные БД
9.4. Гипермедийные БД
10. Уровень структурирования данных
10.1. Неструктурированные БД
10.2 Частично структурированные БД
10.3 Структурированные БД
11. Тип модели данных
11.1. Иерархические БД
11.3. Реляционные БД
11.4. Объектно-ориентированные БД
12. Формат записи данных
12.1 БД в конвертируемом формате
12.2. БД в неконвертируемом формате
13. Частота актуализации
13.1. БД обновляемые ежегодно
13.2. БД обновляемые ежеквартально
13.3. БД обновляемые ежемесячно
13.4. БД обновляемые ежедневно
14. Способ генерации
14.1. БД собственной генерации
14.2. БД с заимствованием данных
14.3. Комбинированные БД (заимствование с добавлением собственной информации)
15. Форма собственности
15.1. Государственные БД
15.1.1. Федеральные БД
15.1.1.1. БД всероссийских органов НТИ
15.1.1.2. БД отраслевых центров НТИ
15.1.1.3. БД межотраслевых территориальных центров НТИ
15.1.2. БД субъектов РФ
15.1.3. Региональные БД
15.1.4. Муниципальные БД
15.1.5. БД предприятий (организаций, ВУЗов и т.д.)
15.2. Негосударственные БД
15.2.1. БД негосударственных предприятий, организаций, ВУЗов и т.д.
15.2.2. БД общественных организаций
15.2.3. Частные БД
16. Степень доступности
16.1. Общедоступные БД
16.2. БД ограниченного доступа
17.1. Крупные БД (более 100 тыс. записей и 50
17.3. Малые БД (менее 1000 записей и 1Мб)
18. Место создания
18.1.1. Отечественные БД
18.1.2. Зарубежные БД
18.1.3. Международные БД
18.2. Внутренние БД
19. Способ организации
19.1. Локальные БД
19.2. БД Коллективного пользования (сводные)
19.2.1. Централизованные БД
19.2.2. Распределенные БД
20. Способ организации
20.1. Локальные БД
21. Способ доступа
21.1. Автономные БД
21.2.1. БД локального доступа
21.2.2. БД удаленного доступа
22. Условия использования
22.1. Бесплатные БД
23. Режим поставки
23.1. Полная копия БД
23.2. Выборочное копирование БД
24. Режим актуализации
24.1. БД с обновлением данных
24.2. БД с заменой данных
25. Тип носителя информации
25.1. БД на магнитных дисках
25.2. БД на оптических дисках
25.3. БД на магнито-оптических дисках
26. Наличие печатного аналога
26.1. БД, имеющие печатный аналог
26.2. БД, не имеющие печатного аналога
27. Наличие защиты информации
27.1. БД с ключевой дискетой
27.2. БД с ограничением числа инсталляций
27.3. БД с кодированием данных
27.4. БД без защиты
Наиболее важным основанием деления баз данных является характер предоставляемой пользователям информации, в соответствии с которым выделяют документальные (документографические и полнотекстовые), фактографические и лексикографические БД.
База данных помогает систематизировать и хранить информацию из определенной предметной области, облегчает доступ к данным, поиск и предоставление необходимых сведений. Простейшей базой данных можно считать телефонный справочник или список книг в вашей домашней библиотеке. Современные базы данных оперируют информацией, представленной в самом разном формате, — от обычных чисел и текста до графических и видеоданных.
К общим характеристикам баз данных относятся следующие основные понятия:
· Безопасность БД — содержащиеся в ней данные не причинят вреда пользователю при правильном их применении.
· Защищенность БД — наличие средств (аппаратных, программных, организационных, технологических и т.п.) обеспечивающих предотвращение доступа к информации лиц, не получивших на то соответствующего разрешения, а также разрушения или изменения данных.
· Гибкость БД — возможность изменения структуры и содержания, а также состава и формы предъявления данных пользователям.
· Доступность БД — свойство автоматизированной системы, характеризующее возможность использования содержащихся в БД сведений для разных категорий пользователей.
Особое значение имеет такое свойство БД как защищенность. Существуют базы данных, от которых зависит работа банков и промышленных предприятий, движение транспорта и обслуживание населения. Существуют базы, связанные с социальными факторами (медицина, пенсионное обеспечение). Разрушение таких БД может иметь глобальные последствия
Характеристика моделей данных
Иерархическая модель предполагает использование для описания базы данных древовидных структур, состоящих из определенного числа уровней. «Дерево» представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Под элементами понимается список, совокупность, набор атрибутов, элементов, описывающих объекты.
Достоинством модели является простота ее построения, легкость понимания сути принципа иерархии, наличие промышленных СУБД, поддерживающих данную модель. Недостатком является сложность операций по включению в иерархию информации о новых объектах базы данных и удалению устаревшей информации.
Сетевая модель описывает элементарные данные и отношения между ними в виде ориентированной сети. Это такие отношения между объектами, когда каждый порожденный элемент имеет более одного исходного и может быть связан с любым другим элементом структуры.
Сетевые структуры могут быть многоуровневыми и иметь разную степень сложности. Схема, в которой присутствует хотя бы одна связь «многие ко многим» и которая требует для своей реализации использования сложных методов, является сложной схемой.
База данных, описываемая сетевой моделью, состоит из областей, каждая из которых состоит из записей, а последние, в свою очередь, состоят из полей. Недостатком сетевой модели является ее сложность, возможность потери независимости данных при реорганизации базы данных. При появлении новых пользователей, новых приложений и новых видов запросов происходит рост базы данных, что может привести к нарушению логического представления данных.
Реляционная модель имеет в своей основе понятие «отношения», и ее данные формируются в виде таблиц. Отношение – это двумерная таблица, имеющая сове название, в которой минимальным объектом действий, сохраняющим ее структуру, является строка таблицы (кортеж), состоящая из ячеек таблицы – полей.
Каждый столбец таблицы соответствует только одной компоненте этого отношения. С логической точки зрения реляционная база данных представляется множеством двумерных таблиц различного предметного наполнения.
К числу достоинств реляционной модели относятся: простота построения, доступность понимания, возможность эксплуатации базы данных без знания методов и способов ее построения, независимость данных, гибкость структуры и другие. Недостатками модели являются: низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями, сложность программного обеспечения, избыточность.
Постреляционная (объектная) модель данных – логическая модель БД, в которой записи представлены многомерной табличной формой
По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные базы данных.
Персональная база данных — это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.
Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа). Это привносит специфические проблемы при их проектировании и в процессе эксплуатации БД. Распределенные БД, кроме того, имеют характерные особенности, связанные с тем, что физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с точки зрения пользователя, они должны представлять собой единое целое.
Технологии, которые, на первый взгляд, вроде бы находятся на разных концах спектра (локальная и распределенная обработка), на самом деле очень близки и различаются практически тем, как поддерживается связь между отдельными частями БД. В локальных системах поддержание этой связи не является централизованным, а в распределенных БД связь должна поддерживаться СУБД. Совмещать идеи локальной работы и централизованного поддержания единой БД позволяет технология тиражирования, при которой средства СУБД обеспечивают тиражирование отдельных частей общей БД, локальное использование их, а затем согласование отдельных фрагментов БД в рамках единой базы данных.
В многопользовательской базе данных важно, чтобы каждый пользователь имел возможность использовать собственное логическое представление о данных, конечно, при условии, что это представление будет частью общего. То есть каждый пользователь обращается к некоторому подмножеству общих данных, хранящихся в многопользовательской базе данных.
Таким образом, появляется необходимость в реализации и поддержании нескольких представлений данных – одного физического, общего логического и многих пользовательских логических.
Наиболее распространенной является трехуровневая архитектура описания базы данных. Описание данных на любом уровне называется схемой.
· Внешний уровень – пользовательский. На этом уровне расположены описания базы данных, предназначенные для отдельных пользователей или групп пользователей.
· Внутренний уровень – единое описание данных, предназначенное для восприятия СУБД и операционной системой (внутренняя схема). Внутренняя схема описывает реализацию базы данных. Ее главная задача – достижение максимальной производительности системы, экономия дискового пространства.
· Концептуальный уровень – промежуточный между внешним и внутренним. Ему соответствует концептуальная схема. Схемы внешнего уровня – подсхемы концептуальной схемы. Концептуальный уровень играет роль посредника. Он решает две задачи.
Электронный каталог — машиночитаемый библиотечный каталог, работающий в реальном режиме времени и предоставленный в распоряжение читателей.
Свойства электронных каталогов:
· возможность использования на расстоянии
· оперативность поиска, многофункциональность.