Структурата на йерархична (а) и мрежова (б) СУБД - Структурата на релационно хранилище за данни
Като правило, използвайки йерархичен подход, системите позволяват свързването на дървовидни структури помежду си и/или установяването на връзки в тях. Това води до мрежови информационни модели на СУБД. Основните недостатъци на йерархичните модели включват: неефективно прилагане на връзки тип N:N, бавен достъп до сегменти от данни на по-ниските нива на йерархията, ясен фокус върху определени типове заявки и т.н. Във връзка с тези недостатъци, създадените по-рано йерархични СУБД са обект на значителни модификации, които позволяват поддържането на по-сложни типове структури и, на първо място, мрежа и техните модификации. Мрежовият модел на данни на СУБД е в много отношения подобен на йерархичния: ако в йерархичния модел (фиг. 3а) за всеки сегмент на запис е разрешен само един входен сегмент с N изходни сегмента, тогава в мрежовия модел за сегменти са разрешени няколко входни сегмента заедно с възможността да има сегменти без входове от гледна точка на йерархичната структура. На фиг. Фигура 3b показва прост пример на мрежова структура, получена чрез модифициране на йерархичната структура (фиг. 3a). Графично представяне на структурата на връзките на сегменти от този тип модел е мрежа. Сегментите от данни в мрежова база данни могат да имат множество връзки към сегменти от по-високо ниво. В същото време посоката и естеството на връзката в мрежовите бази данни не са толкова очевидни, както в случая с йерархичните бази данни. Следователно имената и посоката на връзките трябва да бъдат идентифицирани, когато се описва базата данни с помощта на DDL. По този начин мрежовата СУБД е система, която поддържа мрежова организация: всеки запис, наречен запис от по-високо ниво, може да съдържа данни, които принадлежат към набор от други записи, наречени подчинени записи.ниво. Възможно е достъп до всички записи в комплекта, като се започне от записа от най-високо ниво. Достъпът до набор от записи се осъществява чрез указатели. В рамките на мрежовата СУБД лесно се внедряват йерархични модели на данни. Мрежовите СУБД поддържат сложни връзки между типовете данни, което ги прави подходящи за много различни приложения. Въпреки това, потребителите на такива СУБД са ограничени от връзките, определени за тях от разработчиците на приложения за бази данни. Освен това, подобно на йерархичните мрежови СУБД, те изискват разработването на бази данни с приложения от опитни програмисти и системни анализатори. Сред недостатъците на мрежовата СУБД трябва да се подчертае проблемът с осигуряването на безопасността на информацията в базата данни, на решението на която се обръща повишено внимание при проектирането на мрежови бази данни. Таблицата има следните свойства: Всеки елемент от таблицата представлява един елемент от данни. Няма повтарящи се групи. Всички колони в таблицата са хомогенни. Това означава, че елементите на една колона са от едно и също естество. Колоните получават уникални имена. В таблицата няма два еднакви реда. Редът на редовете и колоните в таблицата е без значение. Таблица от този вид се нарича релация. База данни, изградена с помощта на релации, се нарича релационна база данни. Каква е фундаменталната разлика между релационните модели и мрежовите и йерархичните? Накратко може да се отговори по следния начин: йерархичните и мрежовите модели на данни са свързани по структура, а релационните са свързани по стойност. Проектирането на бази данни традиционно се смята за много трудна задача. Релационната технология значително опростява тази задача по три различни начина: Чрез разделянето на логическия и физическия слой на системата, тя опростява процеса на картографиране на „слоя на реалния свят“ в структура, която системата можепряка подкрепа. Тъй като самата релационна рамка е концептуално проста, тя позволява внедряването на малки и/или прости (и следователно лесни за създаване) бази данни, като например лични бази данни, които никога не биха се считали за възможни в по-стари, по-сложни системи. Теорията и дисциплината на нормализирането могат да помогнат, като покажат какво се случва, когато взаимоотношенията не са естествено структурирани.
Релационният модел на данни е особено удобен за използване в бази данни с разпределена архитектура - позволява ви достъп до всякакви информационни елементи, съхранявани в възлите на компютърна мрежа. Необходимо е да се обърне специално внимание на аспекта от високо ниво на релационния подход, който е многократната обработка на записи. Това значително увеличава потенциала на релационния подход, който не може да бъде постигнат при обработка на един запис наведнъж и най-вече по отношение на оптимизацията. Системата за управление на бази данни има възможност да влияе върху ефективността на внедряването. В момента повече от сто различни СУБД са представени на пазара на софтуер и математически софтуер за персонални компютри. Те се различават значително по цена, ефективност, функционална мощност, сложност на изучаване и използване. Най-широко използваните СУБД използват релационния модел на данни, чиято теоретична основа е логиката на предикатите от първи ред и теорията на релациите. Една от най-важните характеристики, както от гледна точка на разработчика на системи за управление на информацията, така и на техните потребители, е скоростта на СУБД, поради което почти всички производствени компании в света работят върху проблема с увеличаването на реактивността. Повечето известни търговски СУБД страдат от значителнинедостатък: при работа с големи и свръхголеми бази данни, времето за реакция на системата рязко се намалява при извършване на процедури за търсене на информация. В допълнение, резултатите от тестване на търговски СУБД, които се появяват в периодични издания, не винаги ни позволяват да направим заключение за ефективността на конкретен софтуерен продукт, тъй като резултатът от търсенето почти винаги се оценява по време е първият намерен запис и времето за отговор на сложни многоключови заявки не се оценява, докато времето за търсене за всички записи, които отговарят на определен критерий, зависи линейно от броя на записите в базата данни, от броя на записите-цели, от размера на записът и следователно за големи бази данни се измерва със значителен интервал от време. По този начин анализът на системите за управление на бази данни, фокусирани върху различни модели на данни, ни позволява да заключим, че в разпределена интегрирана информационна система е възможно да се използва СУБД от релационен тип.