Класифікація моделей баз даних

Існує три основні моделі баз даних: ієрархічна, мережна та реляційна. Відповідно розрізняють ієрархічні, сіткові і реляційні бази даних. Мережна та ієрархічні бази даних отримали найбільше поширення в 60-80 роках. На теперішній час абсолютна кількість користувачів використовує реляційні бази даних.

В ієрархічній моделі дані зберігаються у вигляді двійкового дерева. Кожен вузол дерева може мати не більше трьох гілок, якими він пов’язується з вузлом-коренем і двома дочірніми вузлами. Зв’язки жорстко фіксуються при визначенні структури баз даних. Переваги цієї моделі полягають в наочності і простоті організації структури баз даних, а також можливості застосування методів теорії графів для роботи з нею. Недоліками є обмеженість числа зв’язків у вершині та необхідності зміни структури бази даних та повторного введення інформації у випадку зміни зв’язків.

Сіткова модель - це деревовидна структура, яка не має обмежень на кількість зв’язків у вузлі. Переваги сіткової моделі полягають в наступному:

- число зв’язків у вузлі не обмежене;

- найкраща наочність та простота організації структури баз даних;

- можливість застосування методів теорії графів при організації структури баз даних.

Недоліками можна вважати суттєво ускладнену модифікацію зв’язків в цій моделі баз даних та необхідність зміни структури бази даних, а також повторного введення інформації у випадку зміни зв’язків.

Реляційна модель будується на основі реляційних таблиць. В реляційній таблиці дані зберігаються у вигляді двовимірних таблиць, які називаються відношеннями або плоскими файлами. Реляційні бази даних стали найбільш поширеними завдяки таким своїм перевагам:

- математичним апаратом для роботи цієї моделі є алгебра відношень (реляційна алгебра або алгебра Кодда);

- дані в таблиці є незалежними одне від одного, що дозволяє оперативно змінювати структуру бази даних, внаслідок чого всі зв’язки в цій моделі легко змінюються;

- розширення структури баз даних здійснюється простим додаванням нової таблиці.

Недоліком реляційних баз є недостатня наочність організації структури даних.

Банк даних

З поняттям бази даних тісно пов’язуються поняття банку даних та система керування базами даних. Банк даних - це побудована на технології баз даних система мовних, організаційних та програмних засобів, призначених для централізованого нагромадження і колективного використання даних. Банк даних охоплює спеціальні структури інформації, алгоритми, спеціальні мови, програмні та апаратні засоби, що забезпечує створення і експлуатацію системи нагромадження інформації, яка поступає від кількох джерел, її обновлення, корегування та багаторазове використання, а також прямий зв’язок з користувачем для отримання відповідей на будь-які, навіть не заплановані запитання.

В банку даних здійснюється збереження та пошук інформації, завантаження та обновлення даних, їх реорганізацію та відновлення. Основні вимоги до банку даних: інтеграція баз даних і цілісність кожної з них, незалежність, мінімальна надлишковість даних, що зберігаються, і здатність до їх розширення. Важливою умовою ефективного функціонування банку даних є забезпечення захисту даних від несанкціонованого доступу або випадкового знищення даних, що зберігаються.