Реляционная (от relation – связь, отношение) модель БД

Взаимосвязи между элементами данных представляются в виде двумерных таблиц, называемых отношениями.

Табл.1

Свойства отношений:

· Каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных (повторяющиеся группы данных должны отсутствовать).

· Элементы столбца имеют одинаковую природу (столбцы имеют имена).

· В таблице нет двух одинаковых строк.

· Строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке.

Преимущества:

· Простота этой логической модели.

· Гибкость системы защиты информации (один пользователь может смотреть несколько столбцов)

· Независимость данных от прикладной программы, которой они обрабатываются.

· Возможность применения строгой теории реляционной алгебры (алгебры отношений).

Все значения данных являются атомарными (в каждой таблице на пересечении каждой строки и каждого столбца находится только одна запись).

Реляционная модель БД имеет дело с тремя аспектами данных:

· структура данных;

· целостность данных;

· манипулирование данными.

Структура – это логическая организация данных.

Целостность данных – это безошибочность и точность информации.

Манипулирование данными – это действие, совершаемое над данными в БД.

Назначение процессанакопления данных состоит в создании, хранении и поддержании в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для выполнения функциональных задач той системы управления, для которой работает рассматриваемая ИТ. Хранимые данные по запросу пользователя или какого либо приложения должны быстро (особенно для систем реального времени) и в достаточном объеме извлечены из области хранения и переведены в оперативное запоминающее устройство ЭВМ. Далее эти данные либо преобразовываются по заданным алгоритмам, либо отображаются на экране, либо выдаются на печать, либо передаются по каналам связи. Все перечисленные функции накопления данных реализуются по алгоритмам, разработанным на основе соответствующих математических моделей.

Одна из важных процедур алгоритма - формирование информационного фонда. Информационный фонд должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Эти принципы реализуются процедурой "выбора хранимых данных". В процессе выполнения этой процедуры производится анализ циркулирующих в системе данных. Данные группируют на входные, промежуточные и выходные, далее определяется окончательный состав хранимых данных:

• входные данные - данные, получаемые из первичной информации и создающие информационный образ предметной области. Они в первую очередь подлежат хранению;
• промежуточные данные - это данные, формирующиеся из других данных, полученных при алгоритмических преобразований по ходу решения задач управления. Как правило они не хранятся, но накладывают ограничения на емкость оперативной памяти (т.е. влияют на ресурсы);
• выходные данные - результат обработки первичных (входных) данных в соответствии с разработанной моделью обработки. Эти данные входят в состав управляющего информационного потока своего уровня. Они подлежат хранению в определенном временном интервале.

Все данные имеют свой жизненный цикл существования. Этот цикл и отображается во всех процедурах алгоритма процесса накопления. Процедуры хранения, актуализации и извлечения данных периодически оцениваются необходимостью их хранения, так как данные повержены старению. Устаревшие данные должны быть удалены. Рассмотрим подробнее, в чем состоят перечисленные процедуры.

• Процедура хранения. Она состоит в том, чтобы сформировать и поддерживать структуру хранения данных в памяти ЭВМ. Структуры хранения данных должны быть независимы от программ, использующих эти данные. Структура хранения данных должна реализовывать главные принципы: полнота и минимальная избыточность. Эти структуры называются базы данных. Создание структуры хранения данных, актуализация, извлечение и удаление данных производится с помощью программы, называемой СУБД.
• Процедура актуализации данных. Она позволяет изменять значения данных, записанных в базе, или дополнять определенный раздел, группу данных. Устаревшие данные могут удаляться именно в рамках этой процедуры.
• Процедура извлечения данных. Она позволяет пересылать из БД требующиеся данные либо для преобразования, либо для отображения, либо для передачи по сетям и каналам.

При выполнении процедур актуализации и извлечения обязательно выполняются операции поиска данных по заданным признакам и их сортировка. На логическом уровне все процедуры процесса накопления должны быть формализованы, что и отображается в математических и алгоритмических моделях этих процедур.