Modelarea la nivel logic a datelor intr-o baza de date

Modelul de date reprezintă ansamblul de concepte şi instrumente necesare pentru a construi o schemă a bazei de date. Modelarea datelor poate viza totalitatea datelor din cadrul bazei de date (schema/arhitectura datelor) sau o parte a acestora (subscheme ale bazei de date). Schema şi subschema bazei de date sunt modelele logice ale bazei de date, care au asociate principii generale pentru gestionarea/definirea (structurarea) datelor, manipularea şi asigurarea integrităţii datelor, fără a reflecta modul de reprezentare şi stocare a acestor date pe suportul de memorie (care sunt atributele modelului fizic).


Se cunosc mai multe tipuri de baze de date după modul de organizare, modul de dispunere pe suport magnetic a informaţiei şi a elementelor componente:


• modele primitive – datele sunt organizate la nivel logic în fişiere, structura de bază este înregistrarea, mai multe înregistrări fiind grupate în structuri de tip fişier;

• baze de date ierarhice – legăturile dintre date sunt ordonate unic, accesul se face numai prin vârful ierarhiei, un subordonat nu poate avea decât un singur superior direct şi nu se poate ajunge la el decât pe o singură cale;

• baze de date în reţea – datele sunt reprezentate ca într-o mulţime de ierarhii, în care un membru al ei poate avea oricâţi superiori, iar la un subordonat se poate ajunge pe mai multe căi;

• baze de date relaţionale – structura de bază a datelor este aceea de relaţie – tabel, limbajul SQL (Structured Query Language) este specializat în comenzi de manipulare la nivel de tabel. Termenul relaţional a fost introdus de un cercetător al firmei IBM dr. E. F. Codd în 1969 cel care a enunţat cele 13 reguli de bază necesare pentru definerea unei baze de date relaţionale. Baza de date relaţională reprezintă o mulţime structurată de date, accesibile prin calculator, care pot satisface în timp minim şi într-o manieră selectivă mai mulţi utilizatori. Această mulţime de date modelează un sistem sau un proces din lumea reală şi serveşte ca suport unei aplicaţii informatice;

• baze de date distribuite – sunt rezultatul integrării tehnologiei bazelor de date cu cea a reţelelor de calculatoare. Sunt baze de date logic integrate, dar fizic distribuite pe mai multe sisteme de calcul. Integrarea bazei de date distribuite se face cu ajutorul celor 3 tipuri de de scheme care sunt implementate:

1. schema globală – defineşte şi descrie toate informaţiile din baza de date distribuită în reţea;

2. schema de fragmentare – descrie legăturile dintre o colecţie globală şi fragmentele sale. Ea este de tipul unu la mai mulţi şi are forma unei ierarhii;

3. schema de alocare – descrie modul de distribuire a segmentelor pe calculatoarele (nodurile) din reţea. Fiecare segment va avea o alocare fizică pe unul sau mai multe calculatoare. Schema de alocare introduce o redundanţă minimă şi controlată: un anumit segment se poate regăsi fizic pe mai multe calculatoare.

Utilizatorul unei asemenea baza de date o vede ca pe o bază de date unică, compactă (nivel logic), cu toate că în realitate ea este distribuită pe mai multe calculatoare legate în reţea (nivel fizic). Această organizare a dus la o creştere substanţială a vitezei de acces la o bază de date într-o reţea de calculatoare. Anumite date stocate pe un server local sunt mult mai rapid accesate decât dacă ele s-ar afla pe un server la distanţă, unde baza de date ar fi fost stocată în întregime (nedistribuită);

• modele semantice – orientate spre obiecte. Aceste modele sunt orientate pe reprezentarea semnificaţiei datelor. Structura de bază folosită pentru reprezentarea datelor este cea de clasă de obiecte definită prin abstractizare din entitatea fizică pe care o regăsim în lumea reală. Aici există entităţi simple şi clase de entităţi care se reprezintă prin obiecte simple sau clase de obiecte, ordonate în ierarhii de clase şi subclase. Acest tip de bază de date a apărut din necesitatea gestionării obiectelor complexe: texte, grafice, hărţi, imagini, sunete (aplicaţii multimedia) şi a gestionării obiectelor dinamice: programe, simulări.