डेटाबेस आर्किटेक्चर के मॉडल: पदानुक्रमित, नेटवर्क और संबंधपरक मॉडल

डेटाबेस आर्किटेक्चर के कुछ बोर्ड मॉडल इस प्रकार हैं:

डेटा तत्वों और उनके अंतर-संबंधों के वैचारिक डिजाइन को परिभाषित करने की प्रक्रिया को डेटा मॉडलिंग कहा जाता है। डेटा संगठन के लिए पारंपरिक अनुप्रयोगों के दृष्टिकोण ने प्रत्येक डेटा फ़ाइल के लिए अलग-अलग मॉडल बनाए।

चित्र सौजन्य: ysma.gr/static/images/6_4_DBinput.jpg

इस तरह की विविधताएं जिसमें विभिन्न डेटा तत्व जुड़े हुए हैं और डेटा फ़ाइलों में संग्रहीत हैं, इन फ़ाइलों को केवल उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जिन्हें वे मूल रूप से बनाए गए थे। वास्तव में, एक फ़ाइल में विभिन्न डेटा तत्वों के सटीक स्थान के बारे में विवरण को बहुत सावधानी से प्रलेखित किया जाना है।

उस क्रम में कोई परिवर्तन जिसमें विभिन्न डेटा तत्वों को डेटा फ़ाइल का उपयोग करके एप्लिकेशन प्रोग्राम में परिवर्तन किए जाते हैं। डेटाबेस दृष्टिकोण पूरे डेटाबेस के लिए एक सामान्य डेटा मॉडल का उपयोग करता है और उपयोगकर्ता प्रोग्राम किसी विशेष डेटा तत्व के प्लेसमेंट से चिंतित नहीं है। डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली (DBMS) डेटाबेस और उपयोगकर्ता कार्यक्रमों के बीच एक अंतरफलक के रूप में कार्य करता है।

DBMS डेटाबेस से डेटा प्राप्त करता है और इसे उपयोगकर्ता प्रोग्राम को उपलब्ध कराता है। यह सुविधा डेटाबेस दृष्टिकोण में डेटा स्वतंत्रता का लाभ प्रदान करती है।

वैचारिक रूप से, डेटाबेस मॉडल के संबंध में तीन व्यापक विकल्प हैं। य़े हैं:

ए। पदानुक्रमित मॉडल

ख। नेटवर्क मॉडल

सी। संबंधपरक मॉडल

(ए) श्रेणीबद्ध मॉडल:

यह मॉडल उपयोगकर्ताओं को डेटा तत्वों के पदानुक्रम में डेटा प्रस्तुत करता है जिसे एक प्रकार के उल्टे पेड़ का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। बिक्री आदेश प्रसंस्करण प्रणाली में, एक ग्राहक के पास कई चालान हो सकते हैं और प्रत्येक चालान में अलग-अलग डेटा तत्व हो सकते हैं। इस प्रकार, डेटा का रूट स्तर ग्राहक है, दूसरा स्तर चालान है और अंतिम स्तर लाइन आइटम है जैसे चालान नंबर, दिनांक, उत्पाद, मात्रा, आदि।

घटना के दृष्टिकोण से देखने पर यह संरचना काफी स्वाभाविक है। हालांकि, निचले स्तर उच्च स्तर के डेटा तत्वों के स्वामित्व में हैं, और एक ही स्तर पर तत्वों का कोई संबंध नहीं है। नतीजतन, क्वेरी जैसे कि कौन से उत्पाद किस ग्राहक द्वारा खरीदे गए हैं, उपरोक्त उदाहरण में, पदानुक्रमित संरचना में ले जाना मुश्किल होगा।

किस ग्राहक के लिए क्वेरी किस उत्पाद के रूप में सुविधाजनक होगी। इस प्रकार, जहां दो संस्थाओं के बीच कई-से-कई संबंध हैं, यह मॉडल उचित नहीं होगा। चित्र 9.4 बिक्री आदेश प्रसंस्करण अनुप्रयोग के लिए डेटा के पदानुक्रमित मॉडल को दर्शाता है।

(बी) नेटवर्क मॉडल:

डेटाबेस के नेटवर्क मॉडल में, कोई स्तर नहीं हैं और एक रिकॉर्ड में कई मालिकों की संख्या हो सकती है और कई रिकॉर्डों का स्वामित्व भी हो सकता है। इस प्रकार, बिक्री आदेश प्रसंस्करण में ऊपर उठाई गई समस्या नेटवर्क मॉडल में उत्पन्न नहीं होगी।

चूंकि डेटा की पुनर्प्राप्ति के लिए कोई निश्चित मार्ग निर्धारित नहीं है, इसलिए लिंक की संख्या बहुत बड़ी है और इस प्रकार नेटवर्क डेटाबेस जटिल, धीमा और लागू करने में मुश्किल है। कार्यान्वयन में कठिनाई को देखते हुए, नेटवर्क मॉडल का उपयोग केवल तब किया जाता है जब अन्य सभी विकल्प बंद हो जाते हैं।

नेटवर्क डेटाबेस का विशिष्ट उदाहरण कर्मचारी और वह विभाग हो सकता है, जिसने भविष्य में काम किया हो या कर सकता हो। चित्र 9.5 एक कर्मचारी सूचना प्रणाली के लिए डेटा का नेटवर्क मॉडल दिखाता है।

(ग) संबंधपरक मॉडल:

डेटाबेस डिजाइन का सबसे हालिया और लोकप्रिय मॉडल रिलेशनल डेटाबेस मॉडल है। यह मॉडल संस्थाओं के बीच कई-कई रिश्तों के साथ डेटाबेस को संभालने में पहले के दो मॉडल की जटिलता और अनम्यता की समस्याओं को दूर करने के लिए विकसित किया गया था।

ये मॉडल न केवल सरल हैं, बल्कि शक्तिशाली भी हैं। संबंधपरक डेटाबेस में, प्रत्येक फ़ाइल को एक फ्लैट फ़ाइल (दो आयामी तालिका) के रूप में माना जाता है जिसमें कई लाइनें (रिकॉर्ड) होती हैं, प्रत्येक रिकॉर्ड में कुंजी और गैर-कुंजी डेटा आइटम होते हैं। मुख्य आइटम (डेटा) डेटा तत्व (एस) है जो रिकॉर्ड की पहचान करता है। चित्र 9.6 फाइलों, और क्षेत्रों को दर्शाता है जो प्रत्येक रिकॉर्ड एक ग्राहक चालान प्रणाली में होगा।

इन फ़ाइलों में, मुख्य डेटा आइटम ग्राहक आईडी, चालान संख्या और उत्पाद कोड हैं। रिपोर्ट बनाने के लिए प्रत्येक फ़ाइलों का अलग से उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, डेटा फ़ाइलों के किसी भी संयोजन से भी प्राप्त किया जा सकता है क्योंकि ये सभी फाइलें ऊपर बताए गए मुख्य डेटा आइटम की मदद से एक-दूसरे से संबंधित हैं।

यह अपनी सादगी और मजबूती के साथ डेटाबेस के संबंधपरक मॉडल का मूलभूत लाभ है।

रिलेशनल मॉडल EF Codd के काम पर बहुत आकर्षित करता है जो एक अच्छे रिलेशनल डेटाबेस की विशेषताओं को निम्न रूप से पहचानता है:

a) सभी सूचनाओं को तार्किक रूप से तालिकाओं के रूप में दर्शाया जाता है और डेटा का उपयोग खेतों के नाम से संभव है। इस प्रकार, आदेश, स्थिति या फ़ाइल लिंकेज उपयोगकर्ताओं के लिए चिंता का विषय नहीं है।

बी) डेटा शब्दकोश में डेटा प्रकार सहित डेटाबेस संरचना के बारे में जानकारी है; आकार, आदि, परिभाषाएं, रिश्ते और पहुंच की अनुमति। अधिकृत उपयोगकर्ता डेटाबेस पर्यावरण के बारे में जान सकते हैं और डेटा विवरण भाषा (डीडीएल) का उपयोग करके पर्यावरण को बदल सकते हैं।

ग) एक डेटा हेरफेर भाषा (डीएमएल) उपयोगकर्ताओं के लिए उपलब्ध है जिसमें प्रोग्रामर के निर्माण, प्रविष्टि, संशोधन, पुनर्प्राप्ति, डेटाबेस के किसी भी हिस्से को व्यवस्थित करने और हटाने के लिए शामिल है। ये जोड़तोड़ रिकॉर्ड स्तर के साथ-साथ पूरी फ़ाइल के लिए भी संभव है, जिससे उपयोगकर्ताओं की विभिन्न श्रेणियों के लिए एक्सेस अनुमतियों को परिभाषित करने में लचीलापन मिलता है।

घ) तालिका को क्षैतिज रूप से या लंबवत रूप से विभाजित करने के संदर्भ में डेटाबेस की संरचना में किसी भी संशोधन का डेटाबेस का उपयोग करके कार्यक्रम के तर्क पर कोई प्रभाव नहीं होना चाहिए। यह डेटा स्वतंत्रता डेटाबेस के रिलेशनल मॉडल का मुख्य लाभ है।

ई) डेटा की वितरित स्वतंत्रता एक अच्छे संबंधपरक डेटाबेस की एक और विशेषता है। जब डेटा को पहले वितरित या पुनर्वितरित किया जाता है, तो उपयोगकर्ता कार्यक्रमों को किसी भी बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है। डेटा का वास्तविक भौतिक स्थान उपयोगकर्ता के लिए तब तक मायने नहीं रखता है जब तक कि वह डेटा डिक्शनरी में स्थानीय के रूप में प्रकट न हो।

जैसा कि चित्र 9.6 से जाना जा सकता है, कुंजी आइटम को छोड़कर किसी भी दो फाइलों में कोई भी फ़ील्ड सामान्य नहीं है। तो, इस मॉडल में डेटा अतिरेक से बचा जा सकता है। इस प्रयोजन के लिए, डेटाबेस की संरचना को डिजाइन करते समय डेटा सामान्यीकरण की एक प्रक्रिया शुरू की जाती है।