Um banco de dados de rede representa dados em uma estrutura semelhante a um gráfico, onde ponteiros conectam registros em uma rede ou estrutura gráfica. Neste modelo, os dados são organizados em nós (representando entidades ou registros) e arestas (representando relacionamentos entre nós).
Ao contrário do modelo hierárquico onde um pai pode ter vários filhos, mas um filho só pode ter um pai, em um banco de dados de rede, os nós podem ter múltiplas conexões com outros nós, permitindo-lhes formar uma rede mais flexestrutura flexível e complexa. Esta estrutura permite relacionamentos mais sofisticados entre entidades de dados, tornando-a adequada para representar dados interconectados.
Uma das principais vantagens de um banco de dados de rede é sua capacidade de lidar com relacionamentos e consultas complexas. Como os nós podem ter múltiplas conexões, a recuperação de dados é mais flexacessível e intuitivo em comparação com bancos de dados hierárquicos. Esta arquitetura é particularmente útil em cenários onde as entidades de dados têm relações complexas entre si, como em redes sociais, redes de cadeia de abastecimento ou estruturas organizacionais.
Gerenciar um banco de dados de rede pode ser mais complexo em comparação com outros banco de dados modelos, como manter integridade de dados e o gerenciamento dos caminhos de navegação dentro da rede exigem projeto e implementação cuidadosos.
Como funciona um banco de dados de rede?
Um banco de dados de rede organiza os dados em uma estrutura semelhante a um gráfico que consiste em nós e arestas. Os nós representam entidades ou registros, enquanto as arestas representam os relacionamentos entre essas entidades. Permitir que os nós tenham múltiplas conexões torna possível representar relacionamentos complexos e permite consultas e navegação eficientes pelos dados.
Quando os dados são armazenados em um banco de dados de rede, cada nó normalmente contém campos de dados (atributos) e ponteiros (referências) para outros nós aos quais está conectado. Esses ponteiros estabelecem os relacionamentos entre os nós, permitindo uma navegação eficiente pelo banco de dados.
As consultas em um banco de dados de rede são realizadas percorrendo essas conexões, partindo de um nó designado e seguindo os caminhos definidos pelos relacionamentos. Essa abordagem permite consultas sofisticadas que podem recuperar dados interconectados com eficiência.
Prós e contras do modelo de banco de dados de rede
O modelo de banco de dados de rede tem certas vantagens e desvantagens.
Prós do modelo de banco de dados de rede
- Flexcapacidade. Uma das principais vantagens do modelo de banco de dados em rede é a sua flexcapacidade de representar relacionamentos complexos entre entidades. O modelo de rede permite relacionamentos muitos-para-muitos entre nós, tornando-o adequado para cenários onde as entidades têm relacionamentos intrincados e interconectados, como em redes sociais ou estruturas organizacionais.
- Consulta eficiente. O modelo de banco de dados de rede facilita consultas eficientes, permitindo acesso direto a registros relacionados por meio de ponteiros. Isso significa que percorrer os relacionamentos entre os nós pode ser feito de forma rápida e direta, sem a necessidade de realizar múltiplas junções ou pesquisas, como em bancos de dados relacionais.
- Integridade de dados. O modelo de rede oferece suporte à integridade de dados usando ponteiros controlados. Os relacionamentos entre os nós são estabelecidos por meio desses ponteiros, que garantem que as conexões entre as entidades permaneçam consistentes e válidas, preservando a integridade dos dados.
- AMPLIAR. Os bancos de dados de rede podem ser dimensionados de forma eficaz para acomodar volumes crescentes de dados e aumentar a complexidade dos relacionamentos. O modelo permite adicionar novos nós e relacionamentos sem reestruturar significativamente todo o banco de dados.
- Representação hierárquica. Embora o modelo de rede seja mais flexMais flexível do que os bancos de dados hierárquicos, ele ainda mantém a capacidade de representar relacionamentos hierárquicos quando necessário. Isso o torna adequado para aplicações que exigem estruturas hierárquicas e semelhantes a redes.
Contras do modelo de banco de dados de rede
- Complexidade. O modelo de banco de dados de rede pode ser mais complexo de projetar, implementar e manter em comparação com modelos de banco de dados mais simples, como bancos de dados hierárquicos ou relacionais. O desenvolvimento e a manutenção destas bases de dados são mais exigentes, levando a custos mais elevados e a uma potencial complexidade.
- Falta de padronização. Ao contrário dos bancos de dados relacionais, que possuem padrões bem definidos e linguagens de consulta amplamente adotadas como SQL, o modelo de banco de dados de rede carece de padronização. Diferentes implementações têm convenções e linguagens de consulta proprietárias variadas, tornando mais desafiador para os desenvolvedores trabalhar e migrar entre sistemas diferentes.
- Redundância de dados. No modelo de rede, a redundância de dados pode ser uma preocupação, especialmente quando vários nós compartilham relacionamentos comuns. Ao contrário dos bancos de dados relacionais, os bancos de dados de rede não usam normalização para reduzir a redundância. Essa falta de normalização pode resultar em dados duplicados em diferentes nós conectados pelo mesmo relacionamento, levando a ineficiências na utilização do armazenamento e possíveis inconsistências se as atualizações de dados não forem sincronizadas corretamente.
- Suporte e ferramentas limitadas. Comparado aos bancos de dados relacionais, que possuem um ecossistema maduro de ferramentas, estruturas e recursos, o modelo de banco de dados de rede geralmente tem suporte limitado e menos ferramentas disponíveis. Isso torna mais desafiador para os desenvolvedores encontrar soluções adequadas para administração de banco de dados, otimização de consultas e integração de aplicativos.
- Preocupações de desempenho. Embora o modelo de rede possa oferecer consultas eficientes para determinados tipos de relacionamentos, ele pode não funcionar tão bem em todos os cenários. Consultas complexas que envolvem travessias de vários nós e relacionamentos podem resultar em tempos de processamento mais longos e maior utilização de recursos, especialmente à medida que o tamanho do banco de dados aumenta.
Bancos de dados de rede populares
Aqui estão alguns dos bancos de dados de rede mais comuns, cada um oferecendo recursos e capacidades exclusivos.
IDMS (Sistema Integrado de Gerenciamento de Banco de Dados)
O IDMS, desenvolvido pela Cullinet e posteriormente adquirido pela CA Technologies, foi amplamente utilizado nas décadas de 1970 e 1980 por sua eficiência no tratamento de relacionamentos de dados complexos em ambientes de mainframe. O IDMS organiza os dados em uma estrutura de rede, permitindo relacionamentos muitos-para-muitos entre registros. Esta estrutura permite a representação eficiente de dados interconectados, tornando o sistema particularmente adequado para aplicações com relacionamentos de dados complexos, como planejamento de recursos empresariais (ERP) e processamento de transações em grande escala. Além disso, este sistema de banco de dados fornece consultas eficientes por meio de sua linguagem de consulta proprietária, DL/I (DataLanguage/I), que permite consultas complexas.
SGI (Sistema de Gestão de Informação)
O IMS, desenvolvido pela IBM, é a base do gerenciamento de banco de dados para setores como bancário e financeiro devido à sua estrutura hierárquica com recursos semelhantes aos de rede, facilitando o processamento de transações de alto volume. Este modelo hierárquico permite acesso e recuperação eficiente de dados, o que é crucial para aplicações que exigem processamento rápido de grandes quantidades de dados, como sistemas de processamento de transações online (OLTP).
UNIDATA/Universo
UNIDATA/UniVerse é uma plataforma multidimensional sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS) conhecido por sua flexflexibilidade e escalabilidade. Desenvolvido pela Rocket Software, o UNIDATA/UniVerse é usado em vários setores, incluindo manufatura, distribuição, finanças e saúde. O que diferencia o UNIDATA/UniVerse é sua capacidade de suportar estruturas de banco de dados de rede juntamente com a organização de dados multidimensionais, fornecendo aos usuários uma plataforma versátil para gerenciar dados complexos. relacionamentos de dados e análises. Esta abordagem permite que as organizações armazenem e analisem dados da forma que melhor se adapta aos seus requisitos específicos, tornando-os adequados para diversas aplicações, desde processamento de transações até business intelligence e suporte a decisões.
Relex
Relex é um sistema de banco de dados de rede especializado projetado para aplicações de engenharia e gerenciamento de ativos, especialmente em setores como aeroespacial, defesa e automotivo. Desenvolvido para enfrentar os desafios únicos de gerenciamento de relacionamentos e dados de engenharia complexos, o Relex oferece uma solução abrangente para organizações que buscam agilizar seus processos de engenharia e otimizar o gerenciamento do ciclo de vida de seus ativos. No centro das capacidades da Relex está sua capacidade de modelar conexões complexas entre vários componentes, subsistemas e sistemas, proporcionando aos engenheiros uma visão holística de suas arquiteturas de produtos e permitindo a tomada de decisões informadas durante todo o ciclo de vida do produto.
Modelo 204
O Modelo 204 é um sistema de gerenciamento de banco de dados de rede desenvolvido pela Computer Corporation of America (CCA). É conhecida por seu desempenho excepcional em processamento de transações em tempo real e sistemas de apoio à decisão. O modelo 204 tem sido amplamente adotado em vários setores, incluindo os setores financeiro, de telecomunicações e governamental, onde o acesso a bancos de dados de alto desempenho e a escalabilidade são essenciais. A arquitetura deste sistema de gerenciamento de banco de dados é otimizada para lidar com eficiência com grandes volumes de transações simultâneas, tornando-o uma escolha preferida para aplicações de missão crítica onde tempos de resposta rápidos são essenciais.
Bancos de dados de rede versus outros modelos
Aqui estão as comparações entre bancos de dados de rede e outros modelos.
Modelo hierárquico vs. modelo de rede
Os modelos de banco de dados hierárquico e de rede são abordagens iniciais para organizar e estruturação de dados, mas diferem significativamente em suas arquiteturas e habilidades.
Em um modelo de banco de dados hierárquico, os dados são organizados em uma estrutura semelhante a uma árvore, onde cada registro está vinculado a um registro pai, que pode ter vários registros filhos. Esta rígida relação entre pais e filhos restringe a flexpossibilidade de representação de dados, já que cada registro filho só pode ter um pai.
Por outro lado, em um modelo de banco de dados em rede, os dados são organizados de uma forma mais flexestrutura semelhante a um gráfico, onde os registros podem ter múltiplas conexões com outros registros, formando relacionamentos complexos. Esta abordagem permite múltiplos relacionamentos entre registros, possibilitando uma representação de dados mais rica e versátil.
Embora os bancos de dados hierárquicos sejam excelentes na representação de relacionamentos simples e bem definidos, eles lutam para acomodar estruturas de dados mais complexas com entidades interconectadas. Os bancos de dados de rede, por outro lado, oferecem maior flexflexibilidade na modelagem de relacionamentos complexos, tornando-os adequados para aplicações onde entidades de dados possuem interdependências complexas.
O modelo hierárquico é frequentemente mais eficiente na consulta e navegação pelos dados devido à sua estrutura simples, enquanto o modelo de rede pode exigir algoritmos de travessia mais complexos.
Modelo Relacional vs. Modelo de Rede
Os modelos de banco de dados relacional e de rede são duas abordagens fundamentalmente diferentes para organizar e representar dados.
Num modelo de base de dados relacional, os dados são organizados em tabelas que consistem em linhas e colunas, com cada tabela representando uma entidade e relações entre entidades estabelecidas através de restrições de chave estrangeira. Isto permite flexconsulta acessível usando SQL e oferece suporte à normalização. Os bancos de dados relacionais são excelentes no gerenciamento de dados estruturados com relacionamentos bem definidos, tornando-os ideais para operações de negócios e análise de dados.
Em contraste, um modelo de banco de dados em rede organiza os dados em uma estrutura semelhante a um gráfico, onde os registros são interconectados por meio de ponteiros, formando uma rede complexa de relacionamentos. Este modelo permite relacionamentos muitos-para-muitos entre entidades, oferecendo maior flexcapacidade de representar dados interconectados. Os bancos de dados de rede são adequados para aplicações com entidades de dados altamente interconectadas, como redes sociais ou sistemas complexos de gerenciamento de cadeia de suprimentos.
Navegar pela estrutura da rede e consultar dados em bancos de dados de rede pode ser mais complexo em comparação com bancos de dados relacionais, pois geralmente envolve percorrer caminhos entre nós e executar linguagens de consulta especializadas específicas para o sistema de banco de dados.
Modelo de gráfico vs. modelo de rede
Os modelos de banco de dados gráfico e de rede são projetados para representar e gerenciar dados interconectados, mas têm estruturas subjacentes e casos de uso diferentes.
Em um modelo de banco de dados gráfico, os dados são organizados como uma coleção de nós (representando entidades) e arestas (representando relacionamentos) entre esses nós. Cada nó pode ter múltiplas arestas de entrada e saída, permitindo recursos ricos e flexrepresentações possíveis de relacionamentos complexos. Os bancos de dados gráficos são particularmente adequados para aplicações onde os relacionamentos entre entidades são de suma importância, como redes sociais, mecanismos de recomendação e análise de rede. Eles oferecem travessia eficiente de relacionamentos e suportam algoritmos gráficos avançados para tarefas como localização de caminhos, detecção de comunidade e análise de centralidade.
O modelo de banco de dados de rede também organiza os dados em uma estrutura semelhante a um gráfico, mas com algumas diferenças em comparação aos bancos de dados gráficos. Em um banco de dados de rede, os registros são interconectados por meio de ponteiros para formar uma rede de relacionamentos. Ao contrário de um banco de dados gráfico, onde os relacionamentos são explicitamente definidos entre nós, os bancos de dados de rede dependem de ponteiros para estabelecer conexões entre registros. Embora os bancos de dados de rede ofereçam flexCom capacidade de representar relacionamentos complexos, eles podem não ter alguns dos algoritmos gráficos avançados e recursos de consulta encontrados em bancos de dados gráficos dedicados.
Os bancos de dados de rede são frequentemente usados em sistemas legados ou em setores específicos como engenharia, onde o foco está no gerenciamento eficiente de entidades de dados interconectadas, em vez de executar tarefas complexas de análise gráfica.
