Каталог папок windows относится к типу баз данных

Иерархическая модель базы данных

Иерархические базы данных — самая
ранняя модель представления сложной
структуры данных. Информация в
иерархической базе организована по
принципу древовидной структуры, в виде
отношений «предок-потомок». Каждая
запись может иметь не более одной
родительской записи и несколько
подчиненных. Связи записей реализуются
в виде физических указателей с одной
записи на другую. Основной недостаток
иерархической структуры базы данных —
невозможность реализовать отношения
«много-ко-многим», а также ситуации,
когда запись имеет несколько предков.

Иерархические базы данных.
Иерархические базы данных графически
могут быть представлены как перевернутое
дерево, состоящее из объектов различных
уровней. Верхний уровень (корень дерева)
занимает один объект, второй — объекты
второго уровня и так далее.

Между объектами существуют
связи, каждый объект может включать в
себя несколько объектов
более низкого уровня. Такие объекты
находятся в отношении предка (объект,
более близкий к корню) к потомку (объект
более низкого уровня), при этом
объект-предок может не иметь потомков
или иметь их несколько, тогда как
объект-потомок обязательно имеет только
одного предка. Объекты, имеющие общего
предка, называются
близнецами.

Иерархической базой данных
является Каталог папок Windows, с которым
можно работать, запустив Проводник.
Верхний уровень занимает папка Рабочий
стол. На втором уровне находятся папки
Мой компьютер, Мои документы, Сетевое
окружение и Корзина, которые являются
потомками папки Рабочий стол, а между
собой является близнецами. В свою
очередь, папка Мой компьютер является
предком по отношению к папкам третьего
уровня -папкам дисков (Диск 3,5(А:), (С:),
(D:), (Е:), (F:)) и системным папкам (сканер,
bluetooth
и.т.д.) — рис. 4.1.

Организация данных в СУБД
иерархического типа определяется в
терминах: элемент,
агрегат, запись (группа), групповое
отношение, база данных.

• А
  

  
  

  
  Рисунок 4.1
  Иерархическая база данных Каталог
  папок Windows

  трибут (элемент
  данных) — наименьшая единица структуры
  данных. Обычно каждому элементу при
  описании базы данных присваивается
  уникальное имя. По этому имени к нему
  обращаются при обработке. Элемент
  данных также часто называют полем.

• Запись —
  именованная совокупность атрибутов.
  Использование записей позволяет за
  одно обращение к базе получить некоторую
  логически связанную совокупность
  данных. Именно записи изменяются,
  добавляются и удаляются. Тип записи
  определяется составом ее атрибутов.
  Экземпляр
  записи — конкретная
  запись с конкретным значением элементов

• Групповое отношение
  — иерархическое отношение между записями
  двух типов. Родительская запись (владелец
  группового отношения) называется
  исходной записью, а дочерние записи
  (члены группового отношения) — подчиненными.
  Иерархическая база данных может хранить
  только такие древовидные структуры.

Корневая запись
каждого дерева обязательно должна
содержать ключ с уникальным значением.
Ключи некорневых записей должны иметь
уникальное значение только в рамках
группового отношения. Каждая запись
идентифицируется полным сцепленным
ключом, под которым понимается совокупность
ключей всех записей от корневой по
иерархическому пути.

При графическом изображении групповые
отношения изображают дугами ориентированного
графа, а типы записей — вершинами
(диаграмма Бахмана).

Для групповых отношений в иерархической
модели обеспечивается автоматический
режим включения и фиксированное членство.
Это означает, что для запоминания любой
некорневой записи в БД должна существовать
ее родительская запись.

Пример:

Рассмотрим следующую модель данных
предприятия (см. рис.4.2): предприятие
состоит из отделов, в которых работают
сотрудники. В каждом отделе может
работать несколько сотрудников, но
сотрудник не может работать более чем
в одном отделе.

Поэтому, для информационной системы
управления персоналом необходимо
создать групповое отношение, состоящее
из родительской записи ОТДЕЛ
(НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА, ЧИСЛО_РАБОТНИКОВ)
и дочерней записи СОТРУДНИК (ФАМИЛИЯ,
ДОЛЖНОСТЬ, ОКЛАД). Это отношение показано
на рис. 4.2 (а) (Для простоты полагается,
что имеются только две дочерние записи).

Для автоматизации учета контрактов с
заказчиками необходимо создание еще
одной иерархической структуры: заказчик
— контракты с ним — сотрудники,
задействованные в работе над контрактом.
Это дерево будет включать записи ЗАКАЗЧИК
(НАИМЕНОВАНИЕ_ЗАКАЗЧИКА, АДРЕС),
КОНТРАКТ(НОМЕР, ДАТА,СУММА), ИСПОЛНИТЕЛЬ
(ФАМИЛИЯ, ДОЛЖНОСТЬ, НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА)
(рис. 4.2 b).

Из этого примера видны недостатки
иерархических БД:

Ч

Рисунок 4.2. Пример
иерархической базы данных

астично дублируется
информация между записями СОТРУДНИК и
ИСПОЛНИТЕЛЬ (такие записи называют
парными), причем в иерархической модели
данных не предусмотрена поддержка
соответствия между парными записями.

Иерархическая модель реализует отношение
между исходной и дочерней записью по
схеме 1:N, то есть одной родительской
записи может соответствовать любое
число дочерних.

Допустим теперь, что исполнитель может
принимать участие более чем в одном
контракте (т.е. возникает связь типа
M:N). В этом случае в базу данных необходимо
ввести еще одно групповое отношение, в
котором ИСПОЛНИТЕЛЬ будет являться
исходной записью, а КОНТРАКТ – дочерней
(рис. 4.2 c). Таким образом, мы опять вынуждены
дублировать информацию.

Операции над данными, определенные в
иерархической модели:

• ДОБАВИТЬ
  в базу данных новую запись. Для корневой
  записи обязательно формирование
  значения ключа.

• ИЗМЕНИТЬ
  значение данных предварительно
  извлеченной записи. Ключевые данные
  не должны подвергаться изменениям.

• УДАЛИТЬ
  некоторую запись и все подчиненные ей
  записи.

• ИЗВЛЕЧЬ:

извлечь корневую запись по ключевому
значению, допускается также последовательный
просмотр корневых записей

извлечь следующую запись (следующая
запись извлекается в порядке левостороннего
обхода дерева)

В операции ИЗВЛЕЧЬ допускается задание
условий выборки (например, извлечь
сотрудников с окладом более 10 тысяч
руб.)

Как видим, все операции изменения
применяются только к одной «текущей»
записи (которая предварительно извлечена
из базы данных). Такой подход к
манипулированию данных получил название
«навигационного».

Ограничения целостности.

Поддерживается только целостность
связей между владельцами и членами
группового отношения (никакой потомок
не может существовать без предка). Как
уже отмечалось, не обеспечивается
автоматическое поддержание соответствия
парных записей, входящих в разные
иерархии.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Скачать материал

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Урок 38
  информатики
  в 11 классе
  Базы данных
  © Vyazovchenko Nataliya, 2010

• 

  2 слайд

  Базы данных
  База данных – это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Существует несколько различных структур информационных моделей и, соответственно, различных типов баз данных:
  табличные
  иерархические
  сетевые

• 

  3 слайд

  Табличные базы данных
  Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, то есть объектов, имеющих одинаковый набор свойств.
  Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы: в каждой ее строке последовательно размещаются значения свойств одного из объектов; каждое значение свойства — в своем столбце, озаглавленном именем свойства.

• 

  4 слайд

  Поле базы данных
  Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем (именем соответствующего свойства) и типом данных, представляющих значения данного свойства.
  Поле базы данных — это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства.

• 

  5 слайд

  Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы, поэтому каждая запись представляет собой набор значений, содержащихся в полях.
  Запись базы данных — это строка таблицы, содержащая набор значений свойств, размещенный в полях базы данных.
  Запись базы данных

• 

  6 слайд

  Ключевое поле
  Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле позволяет од­нозначно идентифицировать каждую запись в таблице.
  Ключевое поле — это поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице.

• 

  7 слайд

  Счетчик
  В качестве ключевого поля чаще всего используют поле, содержащее тип данных счетчик.
  Однако иногда удобнее в качестве ключевого поля таблицы использовать другие поля:
  код товара,
  инвентарный номер
  и т. п.

• 

  8 слайд

  Тип поля определяется типом данных, которые оно содержит. Поля могут содержать данные следующих основных типов:
  счетчик — целые числа, которые задаются автоматически при вводе записей. Эти числа не могут быть изменены пользователем;
  текстовый — тексты, содержащие до 255 символов;
  числовой — числа;
  дата/время — дата или время;
  денежный — числа в денежном формате;
  логический — значения Истина (Да) или Ложь (Нет);
  гиперссылка — ссылки на информационный ресурс в Интернете (например, Web-сайт).

• 

  9 слайд

  Свойства полей
  Поле каждого типа имеет свой набор
  свойств.
  Наиболее важными свойствами полей являются:
  размер поля — определяет максимальную длину текстового или числового поля;
  формат поля — устанавливает формат данных;
  обязательное поле — указывает на то, что данное поле обязательно надо заполнить.

• 

  10 слайд

  Пример
  Рассмотрим, например, базу данных «Компьютер», которая содержит перечень объектов (компьютеров), каждый из которых имеет имя (название).
  В качестве характеристик (свойств) можно рассмотреть тип установленного процессора и объем оперативной памяти. Поля Название и Тип процессора являются текстовыми, Оперативная память — числовым, а поле № п/п — счетчиком (табл. 11.1).
  При этом каждое поле обладает определенным набором свойств. Например, для поля Оперативная память задан формат данных целое число.

• 

• 

  12 слайд

  Табличные базы данных

• 

  13 слайд

  Иерархические базы данных
  Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней.
  Верхний уровень (корень дерева) занимает один объект, второй — объекты второго уровня и так далее.
  Примером иерархической базы данных является реестр Windows и каталог папок Windows.

• 

  14 слайд

  Связи между объектами
  Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня.
  Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня),
  при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка.
  Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами

• 

  15 слайд

  Пример
  Иерархической базой данных является Каталог папок Windows, с которым можно работать, запустив Проводник.
  Верхний уровень занимает папка Рабочий стол. На втором уровне находятся папки Мой компьютер, Мои документы, Сетевое окружение и Корзина, которые являются потомками папки Рабочий стол, а между собой является близнецами.
  В свою очередь, папка Мой компьютер является предком по отношению к папкам третьего уровня — папкам дисков (Диск 3,5(А:), (С:), (D:), (Е:), (F:)) и системным пап­кам (Принтеры, Панель управления и др.)

• 

• 

  17 слайд

  Пример
  Иерархической базой данных является Реестр Windows, в котором хранится вся информация, необходимая для нормального функционирования компьютерной системы (данные о конфигурации компьютера и установленных драйверах, сведения об установленных программах, настройки графического интерфейса и др.).

• 

  18 слайд

  ПРИМЕР
  Еще одним примером иерархической базы данных является база данных Доменная система имен подключенных к Интернету компьютеров.
  На верхнем уровне находится табличная база данных, содержащая перечень доменов верхнего уровня (всего 264 домена), из которых 7 — административные, а остальные 257 — географические. Наиболее крупным доменом (данные на январь 2002 года) является домен net (около 48 миллионов серверов), а в некоторых доменах (например, в домене zr) до сих пор не зарегистрировано ни одного сервера.
  На втором уровне находятся табличные базы данных, содержащие перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.
  На третьем уровне могут находиться табличные базы данных, содержащие перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня, и таблицы, содержащие IP-адреса компьютеров, находящихся в домене второго уровня

• 

  19 слайд

  Иерархическая база данных Доменная система имен

• 

  20 слайд

  Распределенная база данных
  База данных Доменная система имен должна содержать записи обо всех компьютерах, подключенных к Интернету, то есть более 150 миллионов записей. Размещение такой огромной базы данных на одном компьютере сделало бы поиск информации очень медленным и неэффективным.
  Решение этой проблемы было найдено путем размещения отдельных составных частей базы данных на различных DNS-серверах. Таким образом, иерархическая база данных Доменная система имен является распределенной базой данных.

• 

  21 слайд

  Поиск информации в иерархической распределенной базе данных
  Например, мы хотим ознакомиться с содержанием WWW-сервера фирмы Microsoft.
  Сначала наш запрос, содержащий доменное имя сервера www.microsoft.com, будет оправлен на DNS-сервер нашего провайдера, который переадресует его на DNS-сервер самого верхнего уровня базы данных.
  В таблице первого уровня будет найден интересующий нас домен com и запрос будет адресован на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене com.

• 

  22 слайд

  В таблице второго уровня будет найден домен microsoft и запрос будет переадресован на DNS-сервер третьего уровня. В таблице третьего уровня будет найдена запись, соответствующая доменному имени, содержавшемуся в запросе.
  Поиск информации в базе данных Доменная система имен будет завершен и начнется поиск компьютера в сети по его IP-адресу.

• 

  23 слайд

  Сетевые базы данных
  Сетевая база данных является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка, т.е. на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений.
  Примером сетевой базой данных фактически является глобальная компьютерная сеть Интернет.
  Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных.

• 

  24 слайд

  Домашнее задание
  Конспект лекции
  Знать ответы на вопросы по лекции.

• 

  25 слайд

  Прежде всего необходимо определить структуру базы данных, то есть количество полей, их названия и тип данных, в них хранящихся.
  Режим Конструктор позволяет создавать и изменять структуру таблицы.
  Ввод данных в таблицу базы данных и их редактирование мало чем отличается от аналогичных действий в других офисных приложениях. Также записи баз данных можно просматривать и редактировать в виде таблице или в виде формы.
  Создание структуры базы данных

• 

  26 слайд

  Создать структуру базы данных, дважды щелкнув левой кнопкой мыши по строчке [Создание таблицы в режиме конструктора], а затем в появившемся окне ввести названия полей и тип их данных.

• 

  27 слайд

  Закрыть окно и сохранить структуру таблицы.

• 

  28 слайд

  После создания таблицы ее имя добавляется в окно базы данных и ее можно легко открыть либо в режиме Конструктор (кнопка Конструктор), либо в режиме Таблица (кнопка Открыть).

• 

  29 слайд

  Следующим шагом является заполнение базы данных.

• 

  30 слайд

  Использование формы для просмотра и редактирования записей
  Записи БД можно просматривать и редактировать в виде формы. Форма отображает запись в удобном для пользователя виде, т.к. с ее помощью создается графический интерфейс доступа к БД. Создание форм можно проводить разными способами:
  1) с использованием Конструктора;
  2) с использованием Мастера форм.

• 

  31 слайд

  Домашнее задание
  § 3.1

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 109 305 материалов в базе

• Выберите категорию:

• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Методика написания учебной и научно-исследовательской работы в школе (доклад, реферат, эссе, статья) в процессе реализации метапредметных задач ФГОС ОО»

• Курс повышения квалификации «Экономика предприятия: оценка эффективности деятельности»

• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»

• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС медицинских направлений подготовки»

• Курс повышения квалификации «Экономика: инструменты контроллинга»

• Курс повышения квалификации «Правовое регулирование рекламной и PR-деятельности»

• Курс повышения квалификации «Использование активных методов обучения в вузе в условиях реализации ФГОС»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности секретаря руководителя со знанием английского языка»

• Курс повышения квалификации «Актуальные вопросы банковской деятельности»

• Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»

• Курс профессиональной переподготовки «Риск-менеджмент организации: организация эффективной работы системы управления рисками»

• Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»

• Курс повышения квалификации «Информационная этика и право»

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

На этом уроке мы с вами
вспомним, что такое иерархическая структура и из каких элементов она состоит.
Также рассмотрим несколько примеров иерархической базы данных.

Начнём мы с вами с
рассмотрения иерархической структуры базы данных.

Иерархическая структура
– это многоуровневая форма организации объектов со строгой соотнесённостью
объектов нижнего уровня определённому объекту верхнего уровня. Т. е. можно
сказать, что иерархическая структура напоминает собой пирамиду, в которой
объекты более низкого уровня подчиняются объектам более высокого уровня.

Из этого можно сделать
вывод, что в иерархической структуре существуют отношения между её объектами
(элементами).

Ещё иерархическую
структуру называют древовидной. К примерам можно отнести содержание
учебника.

А сейчас рассмотрим
иерархическую структуру более подробно на примере.

Давайте построим
иерархическую структуру школы.

Во главе всегда находится
директор школы. Далее будут идти завуч старших классов, завуч младших классов,
заведующий хозяйственной деятельностью. После завучей идут учителя, которые,
соответственно, делятся на преподавателей младших и старших классов. Не будем
расписывать всех учителей, а возьмём по три учителя каждых классов. Заведующему
по хозяйственной деятельности будет подчиняться весь технический персонал. Его
мы расписывать не будем. Далее у каждого учителя есть свой класс, в котором он
является классным руководителем, а в каждом классе – ученики. В свою очередь,
учителя старших классов ведут уроки и в других классах. Давайте отобразим
несколько таких классов в нашей структуре. Если же всю эту структуру
расписывать более подробно, то нам понадобится очень много места, так как
объектов в этой системе очень большое количество.

Итак, во главе любой
иерархической структуры всегда находится один элемент (объект). В нашем случае
– это директор школы. Он является корнем вершины и находится на верхнем
(первом) уровне.

Далее идёт второй
уровень, на котором находятся заместители.

На третьем уровне
находятся учителя и технический персонал, на четвёртом – классы и на пятом –
ученики.

Как говорилось ранее,
между всеми объектами существуют связи. Каждый объект более высокого уровня
может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Давайте снова
обратимся к нашему примеру. Так, завуч старшей школы включает в себя всех
учителей, которые ведут уроки в старших классах. А заведующий хозяйственной
деятельностью управляет всем техническим персоналом школы. Такие объекты
находятся в отношении предка (объект более высокого уровня) к потомку
(объект более низкого уровня). То есть завуч старшей школы и заведующий
хозяйственной деятельностью являются предками, а учителя и технический персонал
– потомками.

Также мы можем видеть,
что у объекта-предка может быть несколько потомков. Но в то же время у
объекта-потомка может быть только один предок. Объекты, которые находятся на
одном уровне и у которых один общий предок, называются близнецами.

Рассмотрим ещё один
пример. Построить иерархическую структуру, исходя из следующего условия: на кафедре
иностранных языков работают три преподавателя. Иванова Инна Сергеевна преподаёт
английский язык, Кулибина Анна Васильевна преподаёт немецкий язык, а Рудков
Игорь Сергеевич преподаёт французский язык.

Корневой вершиной в этой
структуре будет являться кафедра. Изобразим её в виде круга. Она включает в
себя трёх преподавателей. Также изобразим их схематично, а от кафедры к каждому
преподавателю проведём стрелки.

Далее у каждого
преподавателя есть свои предметы, которые он ведёт. Также изобразим их
схематично и проведём стрелки.

Таким образом мы получили
графическое отображение иерархической структуры кафедры.

Корневой вершиной
является кафедра.

Учителя являются потомками
по отношению к кафедре и предками по отношению к предметам, которые они
преподают. Также они между собой являются близнецами, так как находятся на
одном уровне структуры и имеют одного предка – кафедру.

У нас получилось
несколько определений.

Корень
– это единственный объект, который стоит на вершине иерархической системы и
является её первым уровнем.

Предок
– это объект, который стоит более близко к корню системы и у него может быть
несколько потомков.

Потомок
– это объект, который стоит на более низком уровне по отношению к предку и у
него может быть только один предок.

Близнецы –
это объекты, которые имеют одного предка и находятся на одном уровне.

А сейчас рассмотрим ещё
несколько примеров.

Начнём с иерархической
базы данных папки Windows.

Иерархической базой
данных является каталог папок Windows. Перед вами
рисунок системного диска. Для того, чтобы увидеть древовидную структуру в
проводнике в Windows 7, необходимо выбрать кнопку
«Упорядочить», далее из появившегося списка – «Представления», а затем «Область
переходов». Это в том случае, если данная область не отображается.

А вот, например, в Windows 10 необходимо в проводнике, во вкладке «Вид»,
выбрать «Область навигации» и из списка снова «Область навигации».

На рисунке представлен
проводник операционной системы Windows 10.

Итак, корневой является
папка «Этот компьютер».

Далее, на втором уровне
на представленном рисунке находится локальный диск С, который включает в себя
несколько папок третьего уровня.

В нашем случае выбрана
папка «Program Files». Она
в себя включает несколько папок-потомков.

Исходя из этого можно
сказать, что корнем является – «Этот компьютер». Далее и предком, и потомком
является локальный диск С. Папка «Program Files» также является и потомком (по отношению к локальному
диску С), и предком (по отношению к остальным папкам, которые она в себя
включает). Файл «Rar.txt» является потомком папки «WinRAR».
В свою очередь, мы можем видеть, что у файла «Rar.txt» нет своих потомков. Также,
например, файлы «Rar.txt» и «Rar.exe» являются близнецами, так как
находятся на одном уровне и у них один общий предок – папка «WinRAR».

Ещё одним примером
иерархической базы данных является файловая система Linux.

Мы ранее её
рассматривали. В ней существует одна корневая папка, все остальные папки являются
потомками. В корневой папке содержатся все системные файлы. А вот, например,
каталоги логических томов и запоминающих устройств содержатся в составе других
каталогов. Директории томов жёсткого диска содержатся в папке «mnt».
Другие запоминающие устройства находятся в папке «media».
В свою очередь, папки «mnt» и «media»
содержатся в одном системном корневом каталоге. Таким образом, папки «mnt»
и «media» являются и потомками (по отношению к
основному корневому каталогу), и предками (по отношению к каталогам логических
томов и запоминающих устройств). Помимо этого, эти две папки являются
близнецами, так как они находятся на одном уровне и имеют одного предка.

А сейчас давайте
рассмотрим такую иерархическую базу данных, как «Системный реестр Windows».

В этой иерархической базе
данных хранится вся информация, которая нужна для нормального функционирования
компьютерной системы. То есть в этой базе данных содержится информация о
настройках компьютера, установленных драйверах, настройках графического
интерфейса, сведения о программах, которые установлены на компьютере, и многое
другое.

Вся эта информация
автоматически обновляется при установке нового оборудования, удалении или
установке программ и так далее.

Давайте рассмотрим
рисунок.

Корневым объектом
является сам компьютер. Папка «Adobe»
является потомком по отношению к папке «SOFTWARE» и предком для всех
остальных папок, которые она в себя включает. Папки «7-Zip» и «Adobe» являются близнецами, так как они
находятся на одном уровне и у них один предок – папка «SOFTWARE». Файл «UserID»
является потомком папки «IAC».
В свою очередь, мы можем видеть, что у файла «UserID» нет своих потомков.

В операционной же системе
Linux
как такового реестра нет. Вместо этого в ней существует папка «etc».

А сейчас мы с вами
рассмотрим иерархическую базу данных «Доменная система имён». Эта система
получила название DNS.

DNS – это распределённая
база данных, которая поддерживает иерархическую систему имён для идентификации
узлов сети Интернет.

Эта служба предназначена
для автоматического поиска IP-адреса
по известному символьному имени узла. То есть в этой базе данных содержится
информация о всех компьютерах, подключённых к сети Интернет.

Корневой вершиной в этой
системе является табличная база данных, которая содержит перечень доменов
верхнего уровня.

Сам же корень управляется
центром Internet Network Information Center. Домены
верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационной
основе. Для обозначения стран используются трёхбуквенные и двухбуквенные
аббревиатуры.

Так, например, для
русскоязычных сайтов доменом верхнего уровня является «.ru»,
для Казахстана – «.kz» и т. д. Для различных типов организаций
также есть свои аббревиатуры.

На втором уровне
находятся также табличные базы данных, но они уже в себя включают перечень
доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.

На третьем уровне
содержатся табличные базы данных и таблицы. Табличные базы данных содержат
перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня. Таблицы, в
свою очередь, содержат IP-адреса
компьютеров, которые находятся в домене второго уровня.

А теперь представьте,
какой большой будет база данных, которая должна включать в себя информацию о
всех компьютерах, подключенных к Интернету. Как вы
думаете, много ли места она будет занимать?

Такая база данных огромна
по своим размерам и соответственно она не будет умещаться в памяти одного
компьютера, а если бы и можно было загрузить такую базу данных в один
компьютер, то работа в Интернете была бы очень медленной. Представьте себе
количество запросов, которые поступают от пользователей всего мира в течение,
например, 1 минуты. Их количество огромно. А теперь представьте, что все эти
запросы должен принять и обработать один компьютер. Это просто невозможно, так
как приведёт не только к медленной работе компьютера, но также и к зависанию,
если не к поломке. Таким образом, размещение базы данных доменной системы имён
на одном компьютере неэффективно. Но решение этой проблемы было найдено. Вся
база данных была разделена на части и размещена на различных DNS-серверах, которые связаны между
собой. Такая иерархическая база данных является распределённой базой данных.

А сейчас давайте
рассмотрим, как происходит поиск информации в такой огромной иерархической
распределённой базе данных.

Например, вам нужно зайти
на свою почту в Яндексе. Для этого вы вводите в адресную строку запрос.

Ваш запрос сначала
отправляется на DNS-сервер вашего провайдера, с которого он переадресуется
на DNS -сервер верхнего уровня базы данных.

На этом сервере, в
таблице первого уровня, произойдёт поиск интересующего нас домена «ru»,
после чего запрос будет перенаправлен на DNS-сервер второго уровня, который
содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене «ru».

На втором уровне будет
происходить поиск среди доменов второго уровня. После того, как был найден
интересующий нас домен «yandex», произойдёт
перенаправление на DNS-сервер
третьего уровня, на котором находится перечень доменов третьего уровня,
зарегистрированных в домене «yandex».

В таблице третьего уровня
будет найден домен «mail», и запрос будет
переадресован на DNS-сервер
четвёртого уровня.

В таблице четвёртого
уровня будет найдена запись, которая соответствует доменному имени,
содержащемуся в запросе. После этого поиск в самой базе данных «Доменная
система имён» будет завершён и начнётся поиск компьютера в сети по его IP-адресу.

Пришла пора подвести
итоги урока.

Сегодня мы с вами узнали,
что такое иерархическая структура и построили такую структуру на примере. Более
подробно познакомились с элементами иерархической базы данных: корнем, предком,
потомком, близнецами.

Рассмотрели несколько
иерархических баз данных на примере Windows и Linux,
а также реестра Windows.

Узнали, как составлена и
работает иерархическая база данных «Доменная система имён».

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.

Рис. 3.1 Иерархическая база данных Каталог папок Windows

Иерархической базой данных является Реестр Windows, в котором хранится вся информация, необходимая для нормального функционирования компьютерной системы (данные о конфигурации компьютера и установленных драйверах, сведения об установленных программах, настройки графического интерфейса и др.).

Содержание реестра автоматически обновляется при установке нового оборудования, инсталляции программ и т. п. Для просмотра и редактирования реестра Windows в ручном режиме можно использовать специальную программу rege-dit.exe, которая хранится в папке Windows. Однако редактирование реестра можно проводить только в случае крайней необходимости и при условии понимания выполняемых действий. Неквалифицированное редактирование реестра может привести компьютер в неработоспособное состояние.

Рис. 3.2 Иерархическая база данных Реестр Windows

На втором уровне находятся табличные базы данных, содержащие перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.

На третьем уровне могут находиться табличные базы данных, содержащие перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня, и таблицы, содержащие IP-адреса компьютеров, находящихся в домене второго уровня (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Иерархическая база данных Доменная система имен

База данных Доменная система имен должна содержать записи обо всех компьютерах, подключенных к Интернету, то есть более 150 миллионов записей. Размещение такой огромной базы данных на одном компьютере сделало бы поиск информации очень медленным и неэффективным. Решение этой проблемы было найдено путем размещения отдельных составных частей базы данных на различных DNS-серверах. Таким образом, иерархическая база данных Доменная система имен является распределенной базой данных.

Поиск информации в такой иерархической распределенной базе данных ведется следующим образом. Например, мы хотим ознакомиться с содержанием WWW-сервера фирмы Microsoft.

Сначала наш запрос, содержащий доменное имя сервера www.microsoft..com, будет оправлен на DNS-сервер нашего провайдера, который переадресует его на DNS-сервер самого верхнего уровня базы данных. В таблице первого уровня будет найден интересующий нас домен com и запрос будет адресован на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене com.

В таблице второго уровня будет найден домен microsoft и запрос будет переадресован на DNS-сервер третьего уровня. В таблице третьего уровня будет найдена запись, соответствующая доменному имени, содержавшемуся в запросе. Поиск информации в базе данных Доменная система имен будет завершен и начнется поиск компьютера в сети по его IP-адресу.

Сетевые базы данных. Сетевая база данных является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка. Вообще, на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений.

Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных.

1. Чем различаются между собой табличные, иерархические и сетевые базы данных? Приведите примеры.

2. Чем различаются между собой сетевые и распределенные базы данных?

Источник

Какие бывают базы данных

Объясняем на картинках.

Базы данных — это способ упорядочить информацию так, чтобы компьютер мог с ней легко работать, а человек мог пользоваться этими данными как ему удобно. Мы уже писали о базах данных в общем, теперь углубимся.

👉 Это знания скорее из области информатики, чем прикладного программирования. Если вы просто делаете сайты или обслуживаете интернет-магазин, вероятнее всего, вам из этого понадобятся только реляционные базы данных. Но когда вы захотите сделать более сложные приложения — например рекомендации товаров, — вам потребуются знания о других типах баз.

Считайте, что эта статья для расширения кругозора.

Три основных типа

В зависимости от того, какие данные нужно в ней хранить и как с ними работать, базы делятся на реляционные и нереляционные:

Реляционные

Реляционные базы данных ещё называют табличными, потому что все данные в них можно представить в виде разных таблиц. Одни таблицы связаны с другими, а другие — с третьими. Например, база данных покупок в магазине может выглядеть так:

Смотрите, у магазина есть две таблицы — с товарами и покупателями. Но когда один из них что-то покупает, то данные попадают в третью таблицу. В ней есть своя информация (количество купленных товаров) и ссылки на покупателя и сам товар. Если нужно, можно по этим связям попасть в нужную таблицу и узнать подробности о той или другой записи.

Если у покупателя поменяется номер телефона, то нам достаточно будет поменять это в одной таблице «Клиенты». Благодаря тому, что в «Покупки» записывается только код покупателя, нам не нужно менять имя больше нигде — данные сами обновятся автоматически, когда мы захотим посмотреть, кто именно купил табурет.

Сетевые

В отличие от реляционных баз, в сетевых между таблицами и записями может быть несколько разных связей, каждая из который отвечает за что-то своё.

Если мы возьмём базу данных с сайта Кинопоиска, то она может выглядеть так:

Особенность сетевой базы данных в том, что в ней запоминаются все связи и всё содержимое для каждой связи. Базе не нужно тратить время на поиск нужных данных, потому что вся информация об этом уже есть в специальных индексных файлах. Они показывают, какая запись с какой связана, и быстро выдают результат.

Например, вы посмотрели «Начало» Кристофера Нолана и вам понравился этот фильм. Когда вы перейдёте к списку фильмов, которые он ещё снял, база на сайте сделает так:

А главное — база сделает это очень быстро, потому что ей не нужно просматривать всю базу в поисках нужных фильмов. Она сразу видит, какие фильмы с чем связаны, и выдаёт ответ.

Иерархические

Иерархия — это когда есть вышестоящий, а есть его подчинённые, кто ниже. У них могут быть свои подчинённые и так далее. Мы уже касались такой модели, когда говорили про деревья и бустинг.

В такой базе данных сразу видно, к чему относятся записи, где они лежат и как до них добраться. Самый простой пример такой базы данных — хранение файлов и папок на компьютере:

Видно, что на диске C: есть много папок: Dropbox, eSupport, GDrive и все те, которые не поместились на экране.

Внутри папки GDrive есть ###_Inbox и #_Альбатрос, а внутри #_Альбатроса — десятки других папок. Если мы посмотрим на скриншот, то увидим, то должностная инструкция бухгалтера лежит с остальными файлами внутри папки Должностные и охрана труда, которая лежит внутри папки Инструкции.

Иерархическая база данных знает, кто кому подчиняется, и поэтому может быстро находить нужную информацию. Но такие базы можно организовать только в том случае, когда у вас есть чёткое разделение в данных, что главнее, а что ему подчиняется.

Главное о базах данных

Источник

Базы данных и их разновидности

База данных (БД) –это совокупность массивов и файлов данных, организованная по определённым правилам, предусматривающим стандартные принципы описания, хранения и обработки данных независимо от их вида.

Основные классификации баз данных

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Основные из них:

Центральным понятием в области баз данных является понятие модели.

Модель данных — это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними.

Виды:

1) Иерархическая база данных – каждый объект, при таком хранение информации, представляется в виде определенной сущности, то есть у этой сущности могут быть дочерние элементы, родительские элементы, а у тех дочерних могут быть еще дочерние элементы, но есть один объект, с которого все начинается. Получается своеобразное дерево. Примером иерархической базы данных может быть документ в формате XML или файловая система компьютера.

Следует сказать, что базы данных подобного вида оптимизированы под чтение информации, то есть базы данных, имеющие иерархическую структуру умеют очень быстро выбирать запрашиваемую информацию и отдавать ее пользователям. Но такая структура не позволяет столь же быстро перебирать информацию. Здесь можно привести первый пример из жизни: компьютер может легко работать с каким-либо конкретным файлом или папкой (которые, по сути, являются объектами иерархической структуры), но проверка компьютера антивирусам осуществляется очень долго. Второй пример – реестр Windows.

На изображении Вы можете увидеть структуру иерархической базы данных. В самом верху находится родитель или корневой элемент, ниже находятся дочерние элементы, элементы находящиеся на одном уровне называются братьями или соседними элементами. Соответственно, чем ниже уровень элемента, тем вложенность этого элемента больше.

Объектные базы данных — это модель работы с объектными данными.

Такая модель баз данных, несмотря на то, что она существует уже много лет, считается новой. И её создание открывает большие перспективы, в связи с тем, что использование объектной модели баз данных легко воспринимается пользователем, так как создается высокий уровень абстракции. Объектная модель идеально подходит для трактовки такого рода объектных данных как изображение, музыка, видео, разного вида текст.

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Объектно-ориентированные базы данных обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.

2) Объектно-реляционные СУБД объединяют в себе черты реляционной и объектной моделей. Их возникновение объясняется тем, что реляционные базы данных хорошо работают со встроенными типами данных и гораздо хуже — с пользовательскими, нестандартными. Когда появляется новый важный тип данных, приходится либо включать его поддержку в СУБД, либо заставлять программиста самостоятельно управлять данными в приложении.

Не всякую информацию имеет смысл интерпретировать в виде цепочек символов или цифр. Представим себе музыкальную базу данных. Песню, закодированную в виде аудиофайла, можно поместить в текстовое поле большого размера, но как в таком случае будет ли осуществляться текстовый поиск?

3) Реляционная(или табличная) БД содержит перечень объектов одного типа, т.е. объектов с одинаковым набором свойств.

Такую базу удобно представлять в виде двумерной таблицы (или, чаще всего, нескольких связанных между собой таблиц).

Примером такой таблицы может служить БД «Учащиеся», представляющая собой перечень объектов (учеников), каждый из которых имеет фамилию, имя, отчество, дату рождения, класс, номер личного дела и др.

Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем (названием соответствующего свойства объекта) и типом данных, которые это поле может хранить. Каждое поле обладает определенным набором свойств (размер, формат и т. п.). Т. о., поле БД — это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства объектов.

Строки таблицы являются записями. Записи разбиты на поля. Каждая строка таблицы содержит запись об одном единственном объекте, включая все его свойства.

В каждой таблице должно быть хотя бы одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице. В приведенном выше примере ключевым полем может являться поле «Номер личного дела». Очень часто в качестве ключевого поля используется поле, содержащее данные типа счетчик.

4) Сетевые базы данных являются своеобразной модификацией иерархических баз данных. Если Вы внимательно смотрели на изображение выше, то наверняка обратили внимание, что к каждому нижнему элементу идет только одна стрелочка от верхнего элемента. То есть у иерархических баз данных у каждого дочернего элемента может быть только один потомок. Сетевые базы данных отличаются от иерархических тем, что у дочернего элемента может быть несколько предков, то есть элементов стоящих выше него. Для большей наглядности и понимания структуры сетевых баз данных обратите внимание на изображение:

Стоит заметить, что сетевые базы данных обладают примерно теми же характеристиками, что и иерархические базы данных. Но сейчас нас не особо интересуют иерархические и сетевые базы данных, данная тема больше относится к формату XML.

5) Функциональные базы данных используются для решения аналитических задач: финансовое моделирование и управление производительностью. Функциональная база данных или функциональная модель отличается от реляционной модели. Функциональная модель также отличается от других аналогично названных концепций, включая модель функциональной базы данных DAPLEX и базы данных функциональных языков.

Функциональная модель является частью категории оперативной аналитической обработки (OLAP электронной таблице,), поскольку она включает многомерное иерархическое объединение. Но она выходит за рамки OLAP, требуя ориентирования ячейки, подобно тому, где ячейки могут быть введены или рассчитаны как функции других ячеек. Также, как и в электронных таблицах, данная модель поддерживает интерактивные вычисления, в которых значения всех зависимых ячеек автоматически обновляются каждый раз, когда изменяется значение ячейки.

SQL

SQL — язык структурированных запросов, основной задачей которого является предоставление простого способа считывания и записи информации в базу данных.

Функции языка SQL:

СУБД

Большинство современных СУБД построено на реляционной модели данных. Для получения информации из отношений (таблиц) базы данных в качестве языка манипулирования данными в теоретическом плане используется язык SQL

СУБД — система управления базами данных, совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных

Основные функции СУБД:

Типы данных в SQL

Каждый столбец в таблице базы данных должен иметь имя и тип данных.

SQL разработчики должны решить, какие типы данных будут храниться внутри каждого столбца таблицы при создании таблицы SQL. Тип данных представляет собой метку и ориентир для SQL, чтобы понять, какой тип данных, как ожидается, внутри каждого столбца, а также определяет, как SQL будут взаимодействовать с хранимыми данными.

В следующей таблице перечислены общие типы данных в SQL:

SQL Data Type — Краткий справочник в разрезе БД

Тем не менее, различные базы данных предлагают различные варианты для определения типа данных.

В следующей таблице приведены некоторые из общих названий типов данных между различными платформами баз данных:

Источник

Иерархические БД

Урок 27. Информатика и ИКТ 11 класс (к учебнику Н. Д. Угриновича)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Иерархические БД»

На этом уроке мы с вами вспомним, что такое иерархическая структура и из каких элементов она состоит. Также рассмотрим несколько примеров иерархической базы данных.

Начнём мы с вами с рассмотрения иерархической структуры базы данных.

Иерархическая структура – это многоуровневая форма организации объектов со строгой соотнесённостью объектов нижнего уровня определённому объекту верхнего уровня. Т. е. можно сказать, что иерархическая структура напоминает собой пирамиду, в которой объекты более низкого уровня подчиняются объектам более высокого уровня.

Из этого можно сделать вывод, что в иерархической структуре существуют отношения между её объектами (элементами).

Ещё иерархическую структуру называют древовидной. К примерам можно отнести содержание учебника.

А сейчас рассмотрим иерархическую структуру более подробно на примере.

Давайте построим иерархическую структуру школы.

Во главе всегда находится директор школы. Далее будут идти завуч старших классов, завуч младших классов, заведующий хозяйственной деятельностью. После завучей идут учителя, которые, соответственно, делятся на преподавателей младших и старших классов. Не будем расписывать всех учителей, а возьмём по три учителя каждых классов. Заведующему по хозяйственной деятельности будет подчиняться весь технический персонал. Его мы расписывать не будем. Далее у каждого учителя есть свой класс, в котором он является классным руководителем, а в каждом классе – ученики. В свою очередь, учителя старших классов ведут уроки и в других классах. Давайте отобразим несколько таких классов в нашей структуре. Если же всю эту структуру расписывать более подробно, то нам понадобится очень много места, так как объектов в этой системе очень большое количество.

Итак, во главе любой иерархической структуры всегда находится один элемент (объект). В нашем случае – это директор школы. Он является корнем вершины и находится на верхнем (первом) уровне.

Далее идёт второй уровень, на котором находятся заместители.

На третьем уровне находятся учителя и технический персонал, на четвёртом – классы и на пятом – ученики.

Как говорилось ранее, между всеми объектами существуют связи. Каждый объект более высокого уровня может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Давайте снова обратимся к нашему примеру. Так, завуч старшей школы включает в себя всех учителей, которые ведут уроки в старших классах. А заведующий хозяйственной деятельностью управляет всем техническим персоналом школы. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более высокого уровня) к потомку (объект более низкого уровня). То есть завуч старшей школы и заведующий хозяйственной деятельностью являются предками, а учителя и технический персонал – потомками.

Также мы можем видеть, что у объекта-предка может быть несколько потомков. Но в то же время у объекта-потомка может быть только один предок. Объекты, которые находятся на одном уровне и у которых один общий предок, называются близнецами.

Рассмотрим ещё один пример. Построить иерархическую структуру, исходя из следующего условия: на кафедре иностранных языков работают три преподавателя. Иванова Инна Сергеевна преподаёт английский язык, Кулибина Анна Васильевна преподаёт немецкий язык, а Рудков Игорь Сергеевич преподаёт французский язык.

Корневой вершиной в этой структуре будет являться кафедра. Изобразим её в виде круга. Она включает в себя трёх преподавателей. Также изобразим их схематично, а от кафедры к каждому преподавателю проведём стрелки.

Далее у каждого преподавателя есть свои предметы, которые он ведёт. Также изобразим их схематично и проведём стрелки.

Таким образом мы получили графическое отображение иерархической структуры кафедры.

Корневой вершиной является кафедра.

Учителя являются потомками по отношению к кафедре и предками по отношению к предметам, которые они преподают. Также они между собой являются близнецами, так как находятся на одном уровне структуры и имеют одного предка – кафедру.

У нас получилось несколько определений.

Корень – это единственный объект, который стоит на вершине иерархической системы и является её первым уровнем.

Предок – это объект, который стоит более близко к корню системы и у него может быть несколько потомков.

Потомок – это объект, который стоит на более низком уровне по отношению к предку и у него может быть только один предок.

Близнецы – это объекты, которые имеют одного предка и находятся на одном уровне.

А сейчас рассмотрим ещё несколько примеров.

Начнём с иерархической базы данных папки Windows.

Иерархической базой данных является каталог папок Windows. Перед вами рисунок системного диска. Для того, чтобы увидеть древовидную структуру в проводнике в Windows 7, необходимо выбрать кнопку «Упорядочить», далее из появившегося списка – «Представления», а затем «Область переходов». Это в том случае, если данная область не отображается.

А вот, например, в Windows 10 необходимо в проводнике, во вкладке «Вид», выбрать «Область навигации» и из списка снова «Область навигации».

На рисунке представлен проводник операционной системы Windows 10.

Итак, корневой является папка «Этот компьютер».

Далее, на втором уровне на представленном рисунке находится локальный диск С, который включает в себя несколько папок третьего уровня.

В нашем случае выбрана папка «Program Files». Она в себя включает несколько папок-потомков.

Исходя из этого можно сказать, что корнем является – «Этот компьютер». Далее и предком, и потомком является локальный диск С. Папка «Program Files» также является и потомком (по отношению к локальному диску С), и предком (по отношению к остальным папкам, которые она в себя включает). Файл «Rar.txt» является потомком папки «WinRAR». В свою очередь, мы можем видеть, что у файла «Rar.txt» нет своих потомков. Также, например, файлы «Rar.txt» и «Rar.exe» являются близнецами, так как находятся на одном уровне и у них один общий предок – папка «WinRAR».

Ещё одним примером иерархической базы данных является файловая система Linux.

Мы ранее её рассматривали. В ней существует одна корневая папка, все остальные папки являются потомками. В корневой папке содержатся все системные файлы. А вот, например, каталоги логических томов и запоминающих устройств содержатся в составе других каталогов. Директории томов жёсткого диска содержатся в папке «mnt». Другие запоминающие устройства находятся в папке «media». В свою очередь, папки «mnt» и «media» содержатся в одном системном корневом каталоге. Таким образом, папки «mnt» и «media» являются и потомками (по отношению к основному корневому каталогу), и предками (по отношению к каталогам логических томов и запоминающих устройств). Помимо этого, эти две папки являются близнецами, так как они находятся на одном уровне и имеют одного предка.

А сейчас давайте рассмотрим такую иерархическую базу данных, как «Системный реестр Windows».

В этой иерархической базе данных хранится вся информация, которая нужна для нормального функционирования компьютерной системы. То есть в этой базе данных содержится информация о настройках компьютера, установленных драйверах, настройках графического интерфейса, сведения о программах, которые установлены на компьютере, и многое другое.

Вся эта информация автоматически обновляется при установке нового оборудования, удалении или установке программ и так далее.

Давайте рассмотрим рисунок.

Корневым объектом является сам компьютер. Папка «Adobe» является потомком по отношению к папке «SOFTWARE» и предком для всех остальных папок, которые она в себя включает. Папки «7-Zip» и «Adobe» являются близнецами, так как они находятся на одном уровне и у них один предок – папка «SOFTWARE». Файл «UserID» является потомком папки «IAC». В свою очередь, мы можем видеть, что у файла «UserID» нет своих потомков.

В операционной же системе Linux как такового реестра нет. Вместо этого в ней существует папка «etc».

А сейчас мы с вами рассмотрим иерархическую базу данных «Доменная система имён». Эта система получила название DNS.

DNS – это распределённая база данных, которая поддерживает иерархическую систему имён для идентификации узлов сети Интернет.

Эта служба предназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьному имени узла. То есть в этой базе данных содержится информация о всех компьютерах, подключённых к сети Интернет.

Корневой вершиной в этой системе является табличная база данных, которая содержит перечень доменов верхнего уровня.

Сам же корень управляется центром Internet Network Information Center. Домены верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационной основе. Для обозначения стран используются трёхбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры.

Так, например, для русскоязычных сайтов доменом верхнего уровня является «.ru», для Казахстана – «.kz» и т. д. Для различных типов организаций также есть свои аббревиатуры.

На втором уровне находятся также табличные базы данных, но они уже в себя включают перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.

На третьем уровне содержатся табличные базы данных и таблицы. Табличные базы данных содержат перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня. Таблицы, в свою очередь, содержат IP-адреса компьютеров, которые находятся в домене второго уровня.

А теперь представьте, какой большой будет база данных, которая должна включать в себя информацию о всех компьютерах, подключенных к Интернету. Как вы думаете, много ли места она будет занимать?

Такая база данных огромна по своим размерам и соответственно она не будет умещаться в памяти одного компьютера, а если бы и можно было загрузить такую базу данных в один компьютер, то работа в Интернете была бы очень медленной. Представьте себе количество запросов, которые поступают от пользователей всего мира в течение, например, 1 минуты. Их количество огромно. А теперь представьте, что все эти запросы должен принять и обработать один компьютер. Это просто невозможно, так как приведёт не только к медленной работе компьютера, но также и к зависанию, если не к поломке. Таким образом, размещение базы данных доменной системы имён на одном компьютере неэффективно. Но решение этой проблемы было найдено. Вся база данных была разделена на части и размещена на различных DNS-серверах, которые связаны между собой. Такая иерархическая база данных является распределённой базой данных.

А сейчас давайте рассмотрим, как происходит поиск информации в такой огромной иерархической распределённой базе данных.

Например, вам нужно зайти на свою почту в Яндексе. Для этого вы вводите в адресную строку запрос.

На этом сервере, в таблице первого уровня, произойдёт поиск интересующего нас домена «ru», после чего запрос будет перенаправлен на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене «ru».

На втором уровне будет происходить поиск среди доменов второго уровня. После того, как был найден интересующий нас домен «yandex», произойдёт перенаправление на DNS-сервер третьего уровня, на котором находится перечень доменов третьего уровня, зарегистрированных в домене «yandex».

В таблице третьего уровня будет найден домен «mail», и запрос будет переадресован на DNS-сервер четвёртого уровня.

В таблице четвёртого уровня будет найдена запись, которая соответствует доменному имени, содержащемуся в запросе. После этого поиск в самой базе данных «Доменная система имён» будет завершён и начнётся поиск компьютера в сети по его IP-адресу.

Пришла пора подвести итоги урока.

Сегодня мы с вами узнали, что такое иерархическая структура и построили такую структуру на примере. Более подробно познакомились с элементами иерархической базы данных: корнем, предком, потомком, близнецами.

Рассмотрели несколько иерархических баз данных на примере Windows и Linux, а также реестра Windows.

Узнали, как составлена и работает иерархическая база данных «Доменная система имён».

Источник