Классификация БиД

ТЕМА 2  КЛАССИФИКАЦИЯ БнД

Изучаемые вопросы:

1. Классификация БД

2. Классификация СУБД

3. Классификация банков данных

Литература: [1], глава 1, [5] глава 2, [12] глава 3.

БнД являются сложными системами, и их классификация может быть произведена как для всего БнД в целом, так и для каждой его компоненты отдельно. Классификация для каждой компоненты может быть проведена по множеству разных признаков.

1. Классификация БД

Рекомендуемые материалы

1) По форме представления информации различают визуальные и аудио системы, а также системы мультимедиа. Эта классификация показывает, в каком виде информация хранится в БД и выдается пользователям: в виде изображения (символьный текст, рисунки, чертежи, фотографии и т.д.), звука или дается возможность использования разных форм отображения информации.

2) По характеру организации данных БД могут быть разделены на неструктурированные (БД в виде семантических сетей), частично структурированные (например, БД в виде обычного текста или гипертекстовые системы) и структурированные (требуют предварительного проектирования и описания структуры БД, только после этого могут быть заполнены данными). Этот признак относится к  информации, представленной в символьном виде.

3) Структурированные БД по типу используемой модели данных делятся на иерархические, сетевые, реляционные, смешанные и мультимодельные. Развитие технологий обработки данных привело к появлению постреляционных, объектно-реляционных или гибридных, объектно-ориентированных, многомерных БД.

4) По типу хранимой информации БД делятся на документальные и лексикографические. Среди документальных баз различают библиографические, реферативные и полнотекстовые.

К лексикографическим БД относятся различные словари, классификаторы, рубрикаторы и т. д. Они обычно используются в качестве справочных совместно с документальными или фактографическими БД.

В документальных БД единицей хранения является документ (например, текст закона или статьи). Поиск и выдача документов происходит по их содержанию. Простейший метод поиска базируется на использовании дескрипторов – ключевых слов из проблемной области, характеризующих содержание документа. Их совокупность, выделенная из запроса, сопоставляется с дескрипторами документа («поисковым образцом»). В ответ на запрос пользователя выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию.

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 ему информация или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в БД.

5) По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают локальные  и распределенные БД.

Локальная БД – это БД, предназначенная для использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.

Распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа). Физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с точки зрения пользователя, они должны представлять собой единое целое.

2. Классификация СУБД

1) По языкам общения СУБД делятся на открытые (используют универсальные языки программирования), замкнутые (собственные языки общения с пользователями) и смешанные.

2) По выполняемым функциям СУБД делятся на информационные и операционные. Информационные СУБД позволяют организовать хранение информации и доступ к ней. Операционные СУБД выполняют достаточно сложную обработку, например, автоматически позволяют получать агрегированные показатели, не хранящиеся непосредственно в БД, и т.д.

3) По сфере возможного применения различают универсальные и специализированные, проблемно-ориентированные СУБД (имеют мощные выразительные средства, чтобы моделировать сложные объекты).

4) По «мощности» СУБД делятся на настольные и корпоративные. Характерными чертами настольных СУБД являются сравнительно невысокие требования к техническим средствам, ориентация на конечного пользователя, низкая стоимость.

Корпоративные СУБД обеспечивают работу в распределенной среде, высокую производительность, поддержку коллективной работы при проектировании систем, имеют развитые средства администрирования и более широкие возможности поддержания целостности. Эти системы сложны, дороги, требуют значительных вычислительных ресурсов.

Таблица 2.1 - Наиболее популярные настольные СУБД

Таблица 2.2 - Серверные СУБД

5) По ориентации на преобладающую категорию пользователей можно выделить СУБД для разработчиков и для конечных пользователей.

Системы, ориентированные на разработчиков, должны:

¾ иметь качественные компиляторы;

¾ позволять создавать «отчуждаемые» программные продукты;

¾ обладать развитыми средствами отладки;

¾ включать средства документирования проекта;

¾ обладать возможностями, позволяющими создавать эффективные сложные системы.

Основными требованиями, предъявляемыми к системам, ориентированным на конечного пользователя, являются:

¾ удобство интерфейса;

¾ высокий уровень языковых средств;

¾ наличие интеллектуальных модулей подсказок;

¾ повышенная защита от непреднамеренных ошибок («защита от дурака») и т. д.

3. Классификация банков данных

1) По условиям предоставления услуг различают бесплатные и платные. Платные делятся на коммерческие и бесприбыльные. 

Бесприбыльные БД функционируют на принципе самоокупаемости и не ставят своей целью получения прибыли (научные, библиотечные или социально-значимые БнД).

Основной целью создания коммерческих БнД является получение прибыли от информационной деятельности.

2) По форме собственности БнД делятся на государственные и негосударственные (частные, групповые, личные).

3) По степени доступности различают общедоступные и с ограниченным кругом пользователей.

4) По охвату предметной области БнД могут классифицироваться в разных «разрезах»:

¾ территориальный (всемирный, страна, город и т.д.);

¾ временной (год, месяц, с начала века и т.п.);

¾ ведомственный;

¾ проблемный (тематический).

5) По характеру взаимодействия с пользователем БнД делятся на активные и пассивные. В пассивных БнД ведущая роль принадлежит пользователю. В активных – система может самостоятельно менять поведение.

6) По характеру преобладающей обработки информации различают OLTP - системы (On-Line Transaction Processing) – системы оперативной обработки транзакций (реализуют большое число достаточно простых запросов) и OLAP – системы (On-Line Analytical Processing) – системы аналитической обработки данных (реализуют сложную аналитическую обработку данных) или системы поддержки принятия стратегических решений (СППР).

До середины 90-х годов ХХ в. Под БД понимали статические БД (OLTP). К середине 90-х годов в БД класса OLTP скопилось столько хронологической информации, что объем БД резко возрос, а быстродействие начало падать. Например, в работе деканата чаще всего требуются детальные данные о текущем учебном годе. В то же время в БД хранятся ретроспективные данные и за предыдущие годы. Такие данные необходимы значительно реже и чаще всего в агрегированном виде. Наприме6р, выдать фамилии студентов, которые три последних семестра получали только отличные оценки.

Таблица 2.3 - Сравнение OLTP и OLAP

Отдельные БД могут объединять все данные, необходимые для решения одной или нескольких прикладных задач, или данные, относящиеся к какой-либо предметной области (например, финансам, студентам, преподавателям и т.п.). Первые обычно называют прикладными БД, а вторые - предметными БД (соотносящимся с предметами организации, а не с ее информационными приложениями).

Предметные БД позволяют обеспечить поддержку любых текущих и будущих приложений, поскольку набор их элементов данных включает в себя наборы элементов данных прикладных БД. Вследствие этого предметные БД создают основу для обработки неформализованных, изменяющихся и неизвестных запросов и приложений (приложений, для которых невозможно заранее определить требования к данным). Такая гибкость и приспособляемость позволяет создавать на основе предметных БД достаточно стабильные информационные системы, т.е. системы, в которых большинство изменений можно осуществить без вынужденного переписывания старых приложений.