Файловые системы, информационная система, инвертированные списки, иерархическая, сетевая, реляционная БД, объектно-ориентированная БД.

 

Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов (и каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Информационная система (ИС) — система, предназначенная для хранения, поиска и обработки информации, и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т. д.), которые обеспечивают и распространяют информацию (ISO/IEC 2382:2015).

 

Предназначена для своевременного обеспечения надлежащих людей надлежащей информацией, то есть для удовлетворения конкретных информационных потребностей в рамках определённой предметной области, при этом результатом функционирования информационных систем является информационная продукция — документы, информационные массивы, базы данных и информационные услуги.

Базы данных должны предоставлять возможность проводить операции доступа к данным не только по первичным, но и по вторичным индексам. Для обеспечения ускорения доступа по вторичным индексам используются структуры, называемые инвертированными списками.

 

Самый нижний уровень представлен собственно основным файлом.

 

Над этим уровнем строится еще два уровня, которые и представляют собой непосредственно инвертированный список.

 

· На первом уровне этой структуры находится файл, в который помешаются значения вторичных индексов основного файла, причем в упорядоченном состоянии. В этом файле предусмотрено поле, куда помешается ссылка на второй уровень.

 

· На втором уровне для каждого значения вторичного индекса строится цепочка блоков, содержащих номера записей основного файла с этим значением вторичного индекса. Адрес первого блока такой цепочки и помещается в поле ссылки первого уровня. При этом блоки второго уровня также упорядочены по значениям вторичного индекса.

 

Механизм доступа к записям по вторичному индексу при подобной организации записей состоит в следующем:

 

· найти в области первого уровня заданное значение вторичного индекса;

 

· по ссылке считать блоки второго уровня, содержащие номера записей с заданным значением вторичного индекса;

 

· прямым доступом загрузить в рабочую область пользователя содержимое всех записей, содержащих заданное значение вторичного индекса.

 

Для одного основного файла может быть создано несколько инвертированных списков по разным вторичным индексам.

 

Если же база данных постоянно изменяется, дополняется, модифицируется содержимое записей, то наличие большого количества инвертированных списков или индексных файлов по вторичным индексам может резко замедлить процесс обработки информации.

 

Действительно, модификация основного файла в такой ситуации требует:

 

· изменить запись основного файла;

 

· исключить старую ссылку на предыдущее значение вторичного индекса;

 

· добавить новую ссылку на новое значение вторичного индекса.

 

Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

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 возможна ситуация, когда объект-предок имеет несколько потомков, тогда как у объекта-потомка обязателен только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).

Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.

Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.

Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:

· каждый экземпляр типа записи P является предком только в одном экземпляре типа связи L;

· каждый экземпляр типа записи C является потомком не более чем в одном экземпляре типа связи L.

Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики, как теория множеств и логика первого порядка.

 

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов^[1], их атрибутов, методов и классов^[2].