Вопрос 49. Базы данных. Модели хранения данных.

База данных— представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных»,[1] по материалам которой написан данный раздел, определяются свыше 50 видов БД.

Основные классификации приведены ниже.

[править]Классификация по модели данных

Примеры:

Иерархическая

Сетевая

Реляционная

Объектная и объектно-ориентированная

Объектно-реляционная

Функциональная.

[править]Классификация по среде постоянного хранения

Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск.

В оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.

В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.

В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.

Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по содержимому

Примеры:

Географическая

Историческая

Научная

Мультимедийная.

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.

Сверхбольшие базы данных

Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) — это база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.

На сегодняшний день можно выделить 4 основных модели хранения данных. Это Direct attached storage - локальное подключение к серверам, Network Attached Storage (NAS) - сетевые устройства хранения, Centralized storage - централизованный сервер хранения и

Вторая модель - NAS. Здесь и серверы, дисковые массивы и ленточные библиотеки имеют равнозначное подключение к сети. Возможным становится совместное использование данных без каких-либо дополнительных средств.

Третья модель - Centralized storage подразумевает подключение к сети серверов, и организация доступа каждого сервера к единому серверу хранения данных (Storage Server).

Четвертая модель - Storage Area Network (SAN) - выделенная сеть хранения данных практически не имеет недостатков, и обладает такими достоинствами, как высокая пропускная способность (1-2 Гб/с), высокий уровень доступности данных, управляемость и масштабируемость как конкретных устройств, так и самой системы. Эту модель хранения и обеспечения доступа к данным мы и рассмотрим более подробно.