Глава 1. Различные методы доступа к файловой информации
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3Глава 1. Различные методы доступа к файловой информации………........…..5
Глава 2. Прямой доступ к данным………………………………………………8
Глава 3.Хеширование данных…………………………………………..……..10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….15
ВВЕДЕНИЕ
Физические модели баз данных определяют способы размещения данных в среде хранения и способы доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне.
Исторически первыми системами хранения и доступа были файловые структуры и системы управления файлами (СУФ), которые фактически являлись частью операционных систем. СУБД создавала над этими файловыми моделями свою надстройку, которая позволяла организовать всю совокупность файлов таким образом, чтобы она работала как единое целое и получала централизованное управление от СУБД.
Однако непосредственный доступ осуществлялся на уровне файловых команд, которые СУБД использовала при манипулировании всеми файлами, составляющими хранимые данные одной или нескольких баз данных.
Однако механизмы буферизации и управления файловыми структурами не приспособлены для решения задач собственно СУБД, эти механизмы разрабатывались просто для традиционной обработки файлов, и с ростом объемов хранимых данных они стали неэффективными для использования СУБД. Тогда постепенно произошел переход от базовых файловых структур к непосредственному управлению размещением данных на внешних носителях самой СУБД. И пространство внешней памяти уже выходило из-под владения СУФ и управлялось непосредственно СУБД. При этом механизмы, применяемые в файловых системах, перешли во многом и в новые системы организации данных во внешней памяти, называемые чаще страничными системами хранения информации.
Цель данной работы:
рассмотреть и изучить физические модели баз данных, основанные на файловых структурах.
Для достижения поставленной цели в данной работе необходимо рассмотреть ряд задач:
- Различные методы доступа к файловой информации
- Прямой доступ к данным
- Хеширование данных
Глава 1. Различные методы доступа к файловой информации
В каждой СУБД по-разному организованы хранение и доступ к данным, однако существуют некоторые файловые структуры, которые имеют общепринятые способы организации и широко применяются практически во всех СУБД.
В системах баз данных файлы и файловые структуры, которые используются для хранения информации во внешней памяти, можно классифицировать следующим образом (рис. 1).
Рис. 1. Классификация файлов, используемых в системах баз данных
Файл – это поименованная линейная последовательность записей, расположенных на внешних носителях. В файле можно определить текущую запись, предшествующую ей и следующую за ней и всегда существует понятие первой и последней записи файла.
В соответствии с методами управления доступом различают устройства внешней памяти с произвольной адресацией (магнитные и оптические диски) и устройства с последовательной адресацией (магнитофоны, стримеры).
На устройствах с произвольной адресацией теоретически возможна установка головок чтения-записи в произвольное место мгновенно. Практически существует время позиционирования головки, которое весьма мало по сравнению со временем считывания-записи.
В устройствах с последовательным доступом для получения доступа к некоторому элементу требуется «перемотать» все предшествующие ему элементы информации. На устройствах с последовательным доступом вся память рассматривается как линейная последовательность информационных элементов.
Файлы с постоянной длиной записи, расположенные на устройствах прямого доступа (УПД), являются файлами прямого доступа.
В этих файлах физический адрес расположения нужной записи может быть вычислен по номеру записи.
Для каждого файла в системе хранится следующая информация:
1. имя файла;
2. тип файла (например, расширение или другие характеристики);
3. размер записи;
4. количество занятых физических блоков;
5. базовый начальный адрес;
6. ссылка на сегмент расширения;
7. способ доступа (код защиты).
Каждая файловая система СУФ — система управления файлами поддерживает некоторую иерархическую файловую структуру, включающую чаще всего неограниченное количество уровней иерархии в представлении внешней памяти (рис. 2).
Рис. 2. Иерархическая организация файловой структуры хранения