Расходуется больше времени на поиск и корректировку данных

1. Расходуется больше времени на поиск и корректировку данных.

2. Требуется больше памяти, чем адресным указателям.

ИНДЕКСНАЯ СТРУКТУРА.

Понятие индекса используется по-разному. Цель использования индекса – ускорение поиска. В сложных структурах данных индексы могут использоваться в других целях: для повышения устойчивости структуры, сокращения дублирования, для обеспечения быстрого доступа по разным путям к одним и тем же хранимым данным. Различают структуры с плотной и разряженной индексацией. При плотной, каждой записи этого файла соответствует элемент индекса. При

разряженной элементы индекса соответствуют группе записи индексированного файла. При организации БД преимущество плотной индексации.

Характеристика индексных структур – способ организации индексного массива и связаные с ним особенности корректировки структуры.

При разряженной индексации –индексируемый массив должен быть частично упорядочен. Плотная не предъявляет требований к организации индексируемого массива. Распределение памяти для расширенного файла – важно. Выделение специальной области в памяти, их связывает записью, переплетая в цепочку, как следствие – замедляет процесс обработки данных в БД, требует ее периодической реорганизации, кроме индексации по ключивой записи плотная индексация по любому полю записи. Такая индексация – вторичная инвертированная. Она производится как по одному, так и по сов-ти полей. Рандомизированный способ доступа.  

Быстрый непосретственный доступ по ключу к нужному экземпляру записи. При загрузке БД и в процессе ее корректировки. Современные СУБД могут представлять пользователю несколько утилит, модулей рандомизации, либо отдает на выбор самому пользователю. Пользователь будет делать это с помощью входного языка среды ЯОД и ЯМД.

Рандомизированный способ хранения предназначен для хранения файловых структур.

Недостатки прямого доступа к памяти.

1.Записи в памяти различают не в порядке их логического, следовательно последняя обработка данных медленная.

2. Значительно замедляется время работы БД, при появлении большого числа синонимов в БД устранение этого эффекта – открытая адресация и метод цепочек .

При открытой адресации место для синонима ищется в той же области, в которой размещенны основные записи

Алгоритм поиска свободного места в БД.

Последующий просмотр памяти до свободного места.

При использование метода цепочек, синонимной записи могут располагаться в той же области, что и основные записи, а также располагаться в специальной области переполнений. Длинные цепочки синонимов увеличивают времена обработки данных. Для большинства современных алгоритм рандомизированное количество синонимов зависит от объема памяти, выделенной под файл целиком, поэтому при распределение памяти выделяется объем на 10 – 25 % больше чем требуется на хранение данных. Просмотр синонимов БД требует достаточно много времени, для обработки синонимов применяются специальные методы организации данных, обеспечивает быструю обработку в СУБД ORACLE при доступе записи переполнение происходит автоматическим переключением с прямого доступа на метод инвертированных списков. Недостаток прямого доступа к данным является то, что этот доступ обеспечивает быструю обработку по тому полю, по которому происходит рандомизация. Основной путь компенсации этого недостатка – использование комбинированных гибридных гетерогенных структур данных.

Проектирование структуры БД Должно включать определенные ее состав и структуры

Проект внешнего информационного обеспечения, технический процесс пребанковской подготовки, по необходимости для создания БД, а также организованных методичных и инструктивных материалов.

В современной литературе проект СБД – определение структуры БД и описание ее на ЯОД конкретизирует СУБД. СУБД поддерживает несемантичные структуры данных и имеют достаточно жесткие ограничения на дополнительных структурах. В зависимости от содержания исходящая информация различает два подхода от предметной области и от запроса. Подход от предметной области означает описание объектов, отображенных в инфармационной системе части реального мира и связей между ними без относительных потребностей пользователя. Подход называется объектным или процессным.

В подходе от запроса основным источником информации в предметной области является потребности пользователей. Этот подход называется функциональным. Преимущество: объективность, системное отображение предметной области, наличие устойчивой информационной модели, возможность реализации большого числа приложений, в том числе и заранее незапланированной.

 Недостаток: трудность отбора объективной информации, подлежащий фиксации БД. Функциональный подход ориентирован на реализацию текущих запросов пользователя, не учитывая перспектив развития системы.При использовании этого подхода могут возникнуть трудности между взглядами различных пользователей. Однако учет запросов позволяет улучшить характеристики функциональных БД.

 Многоуровневость проектирования БД объясняется разницей между исходной моделью предметной области и той моделью, которая может быть быстро и эффективно обработана современными программными средствами.С повышением интеллекта число промежуточных моделей БД должно уменьшаться . Существует определенная связь между степенью общности модели поддерживаемой СУБД и числом уровневой моделей, используемых в проектировании. В зависимости от подхода проект БД эта связь слабая или сильная среди ряда методов проектирования. Основная идея заключается в последнем “окружении” исходящей модели с переходом от модели к модели другого класса. Наблюдается тесная связь между числом уровней моделей и степенью универсальности использования систем проектирования БД. Чем ниже степень универсальности систем проектирования БД, тем требуется меньше уровней моделей.

ТАБЛИЦА.

Проектирование БД - переход от исходного описания модели предметной области к схеме БД. Для задания моделей употребляются языки высокого уровня и внутренние языки СУБД.

 Построение датологической модели БД.

Глобальная датологическая модель (ДМ) представляет собой отрожение общего содержания БД, структурированную на логическом уровне и ориентированную на конкретную СУБД. Любая СУБД оперирует с допустимыми для нее типами логических структур. Все ДМ различаются наименованиями используемых информационных единиц, правилами композиции структур (более высокого уровня из состоящих структур младшего уровня) и возможностями просмотра модели. Любая СУБД накладывает количественное ограничение на логическую структуру БД, а это в свою очередь оказывает влияние на проект ДМ. Поэтому прежде чем приступить к посроению ДМ надо тщательно изучить СУБД, уточнить ее ограничения, определить основные факторы, влияющие на выбор логических структур данных ознакомиться с существующими методиками проектирования в конкретной СУБД.

 Если для данной СУБД имеется система автоматизации СУБД CASE-ALLE – Средство проектирования БД, то с целью оценки качества проекта и целенаправленности воздействия на созданную структуру БД, желательно сформировать алгоритм проектирования положенный в ее основу.

При проектировании ДМ БД используется графическая (диаграммо - логическая) структура и аналитическая (описание на ЯОД схем, подсхем, форм ее представления БД).

При ручном проектировании построение ДМ начинают с графического построения структуры БД со всевозможными внутренними и внешними связями.

При автоматизированном проектировании, наоборот получается аналитическое представление структуры, а затем по этому представлению по желанию и требованию пользователя воссоздается графическое представление.

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ БД.

Диаграммы логической структуры БД должны быть наглядными, легко читаемыми, стандартизированными (не допускать неоднозначных толкований). Они должны нести полную информационную нагрузку о логической структуре БД, давать возможность различать все типы данных и структур, допустимых в данной системе, обеспечивать взаимооднозначные соответствия между этими сруктурами и описаниями на ЯОД. Направление связей между элементами структур указывается на диаграммах только в тех случаях, если оно однозначно неопределенно типом модели. Все элементы ДМ, которые должны быть поименованы при написании на ЯОД, должны быть поименованы при графическом построении ее структуры.

Для реляционных систем БД, графическую интерпритацию ее давать не принято. Это вызвано тем, что реляционная модель связи в явном виде не задаются, с другой стороны этот вызвано тем, что в последнее время в практическом приложении не было таких структур БД, которое было бы проанализировано с помощью реляционной структурой БД.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БД.

На проектирование ДМ кроме ограниченных СУБД, накладываемых на логическую структуру, большое влияние оказывают возможности системы по физической организации данных. Так если в СУБД с иерархической логической структурой данных допускались только физически последовательные структуры хранения, то при необходимости выборки отдельных ветвей дерева для ускорения доступа к данным следовало бы выделять такие ветви в отдельные деревья.

Алгоритмы построения логической структуры БД для сетевых систем, в которых доступ к данным возможен через любую вершину, и систем, в которых доступы разнородны (выделяет основные и зависимые типы данных и доступ) к записям зависимых файлов возможен только через основные файлы. Часто логическое и физическое проектирование БД выполняется в интерактивном режиме.

При проектирование логические структуры БД следует учитывать общую семантику ЯОД используемую в конкретной системе.

Кроме факторов обусловленных особенностью конкретной СУБД необходимо особо рассматривать отображаемую в СУБД предметную область и характеристики самого пользователя. Алгоритм проектирования логической структуры БД зависит от вида инфологической модели подхода к проектному использованию СУБД. Более того, для одной и той же СУБД могут быть предложены различные алгоритмические проектирования БД.

Проектирование структурных БД имеет особенности:

1.Минимум логической единицы: элементу данных, поле и т. д. Семантика для всех систем одинакова и, как правило, соответствует либо идентифицированному объекту, либо свойству процесса.

 2. Группировка элементов в более высоких уровней и определение связей между ними производится в результате совместного анализа ограниченной СУБД, особенности предметной области потребности пользователя с учетом ограничений на ресурс.

3. Совместимость типов объектов подлежат отражению в БД и совместимость их свойств, которые фиксируются для конкретного объекта в отдельности должны быть заранее определены, в процессе проектирования на этом этапе может быть приведена предварительная классификация.

4. При проектирование логической структуры БД присутствуют этапы преобразования исходной инфологической модели в модель, допустимую для СУБД и проверки адекватности получения ДМ в исходные модели.

 5. Для каждого конкретного СУБД может быть задан набор правил и приемов, устранения высоких аномальных с точки зрения системы ситуаций. Число допустимых для заданных исходных данных обычно бывает сравнительно велико, поэтому необходим аппарат, оптимизирующий данные, решающий структуру данной модели.

 6. Отображение связи между элементами на уровне ДМ может выполняться либо путем совместного расположения взаимосвязанных элементов, либо путем объявления связей, путем введения дополнительного связующего элемента. Последняя ситуация подкрепляет структуру БД обходя те ограничения накладываемые конкретным СУБД.

7. Логическая структура БД может передавать не только связи между соответствующими сущностями в предметной области, но и связей возникших в процессе обработки информации в БД, что может являться препятствием для проектирования ДМ БД.

 Особенность организации распределенных БД (РБД).

Наиболее интересным в РБД является размещение данных в узлах сети (без дублирования, с частичным и полностью избыточным). Стоимость хранимых данных минимальна для РБД без дублирования. Однако если учитывать не только затраты на хранение, но и суммарные затраты на передачу и хранение данных, то наиболее приемлемые частично дублированные РБД и вызванные теми обстоятельствами, что необходимо уменьшить время ответа на запросы, повысить надежность и защищенность системы. Как полностью, так и избыточно системы должны иметь определенный механизм, обеспечивающий равенство всех копий описания одинаковой сущности.

Для таких систем должна быть выработана стратегия поиска, учитывающая наличие дублей в системе, а также стратегия обновления, определяющая в лучшем случае - за кем закреплена функция в каждом из дублей, а также каким образом учитываются временные задержки при внесении изменений в копии, каким образом выбирается оптимальный поток информации.

Задача выбора информационной структуры может для РБД решаться на различных этапах ее жизненного цикла при первоначальном проектировании системы, при наличии сформировавшейся сети пользователей, при сложном составе структуры РБД. В первом случае ставится глобальная задача определения конфигурации сети и размещения данных по ее узлам.

Чаще всего РБД создается на базе сложившейся сети, что является сильным ограничением при решении различных прикладных задач. Время реакции системы сильно тормозит. На распределенные данные по узлам сети влияют следующие факторы: объем, частота и место возникновения информации.

Характеристика запросов (частота, сложность, время возникновения, ограничение доступа, объем передаваемой информации, типы запросов и т.д).

Характеристика технических средств обработки и передачи данных, и топология сети. Стратегия обработки запросов определяет конфигурацию сети.

Задача распределения данных сильно усложняется, если она решается совместно по распределенным узлам сети и связана напрямую с программой запросов. Сложность возникает, когда неоднородные ЭВМ

 

Распределение данных может быть проведено либо в соответствии со структурой, либо в соответствии со значениями данных, при чем структура данных во всех узлах сети одинакова. Различают значения данных, например, однотипные отчетные данные могут храниться в локальных БД, имеющих эдентичную структуру и распределение.

Такое распределение может быть при использовании однотипных СУБД в разных узлах РБД. При распределении в соответствии со структурой данных в локальные БД различают и по составу, и по структуре.Например, каждая из служебных предприятий может иметь локальные БД соответствующего содержания, которые могут быть объединены в единую структуру и образовывать единую систему. Основные вопросы при проектировании РБД являются, выбор общей стратегии поиска и размещение структурной информации в системе.

Возможны следующие варианты поиска:

1. Пользователь взаимодействует с ближними БД. Если требуемая информация в ней отсутствует, осуществляется опрос остальных, до тех пор, пока информация не будет найдена. Этот вариант отличается большими потоками запросов информации и требует большое время на поиск.

2. Пользователь взаимодействует со соответствующей БД. Если информации нет, то по структуре информации описывает размещение данных в РБД, находит необходимый узел, в котором размещены исходные данные и происходит обращение к этому узлу. В этом случае предполагается хранение структурной информации в каждом узле. Объем структурной информации можно уменьшить, если в каждой БД хранить сведения не о всех массивах в РБД, а только лишь о тех, которые могут обращаться к опонентам прикрепленных к данному узлу. Этот вариант характеризуется большим объемом информации, которая дублируется в узлах сети, но потоки запросов информации минимальны.

3. Одна из БД выделяется как главная или управляемая (в ней содержится вся структурная информация). Пользователь обращается в ближние БД, если информации не обнаружено, то информация идет либо в управляемую БД, либо управляемый узел. После нахождения адреса хранимой информации происходит обращение к соответствующей БД.

По сравнению с другим вариантом объем структурной информации уменьшается, но удлиняется путь обработки запросов, повышается требование надежности, усиливается роль управляемой БД.

 Структурная и другая служебная информация содержится в сетевом словаре-справочнике. В нем должна быть информация о размещении данных в узлах сети, общая логическая структура БД,стандарт БД В каждом из узлов содержится информация характеризующая структуру данных, частоту и режим доступа, особенности запроса, место его возникновения и утилиты пользователей. В зависимости от принятой в РБД стратегии поиска различают соответствующие им справочные структуры (местная локально - распределенная, центральная, распределено – центральная или комбинированная).