ระบบฐานข้อมูล

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

               ระบบฐานข้อมูล (database) หมายถึง กลุ่มของข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันและถูกนำมาจัดเก็บในที่เดียวกัน โดยข้อมูลอาจเก็บไว้ในแฟ้มข้อมูลเดียวกันหรือแยกเก็บหลาย ๆ แฟ้มข้อมูล แต่ต้องมีการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลเพื่อประสิทธิภาพในการจัดการข้อมูลในการจัดเก็บข้อมูลในระบบฐานข้อมูลมีข้อดีกว่าการจัดเก็บข้อมูลในระบบแฟ้มข้อมูลพอสรุปประเด็นหลัก ๆ ได้ดังนี้

- มีการใช้ข้อมูลร่วมกัน (data sharing)

- ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล (reduce data redundancy)

- ข้อมูลมีความถูกต้องมากขึ้น (improved data integrity)

- เพิ่มความปลอดภัยให้กับข้อมูล (increased security)

- มีความเป็นอิสระของข้อมูล (data independency)

แนวคิดการรวบรวม การจัดระเบียบฐานข้อมูล

1. บิต บิตแต่ละบิตนั้นเมื่อประกอบรวมกันเรียกว่า ไบท์ หรืออักขระ เมื่อนำอักขระหลายๆตัวรวมกันโดยมีความหมายอย่างใดอย่างหนึ่งจะเรียกว่า เขตข้อมูลหรือฟิลด์ ฟิลด์หลายๆฟิลด์ที่มีความหมายแตกต่างกันแต่มีความสัมพันธ์กันรวมกันเราจะเรียกว่า เรคคร์อด

2. หน่วยความจำโดยทั่วไปจะถูกแบ่งออกเป็นสองพวกใหญ่ ๆ คือ หน่วยความจำแบบหน่วยเก็บลบเลือนได้ (volatile storage) และหน่วยความจำประเภทหน่วยเก็บลบเลือนไม่ได้ (nonvolatile storage) หน่วยความจำหลักที่ที่ใช้ในปัจจุบันมี 2 ประเภท คือ

หน่วยความจำหลักประเภทแรม (Random Access Memory, RAM) และหน่วยความจำหลักประเภทรอม (Read Only Memory, ROM) หน่วยความจำสำรองเป็นหน่วยความจำที่สามารถรักษาข้อมูลได้ตลอดไป หลังจากได้ทำการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว หน่วยความจำสำรองมีประโยชน์ต่อระบบฐานข้อมูลเป็นอย่างมาก ถ้าปราศจากหน่วยความจำสำรองแล้วเราจะไม่สามารถเก็บรักษาข้อมูลเอาไว้ใช้ด้ในอนาคต

ชนิดของข้อมูล

ข้อมูลที่ต้องการจัดเก็บนั้นอาจจะมีรูปแบบได้หลายอย่าง รูปแบบสำคัญ ๆ ได้แก่

               

               1 ข้อมูลแบบรูปแบบ (formatted data) เป็นข้อมูลที่รวมอักขระซึ่งอาจหมายถึงตัวอักษร ตัวเลข ซึ่งเป็นรูปแบบที่แน่นอน ในแต่ละระเบียน ทุกระเบียนที่อยู่ในแฟ้มข้อมูลจะมีรูปแบบที่เหมือนกันหมด ข้อมูลที่เก็บนั้นอาจเก็บในรูปของรหัสโดยเมื่ออ่านข้อมูลออกมาอาจจะต้องนำรัหสนั้นมาตีความหมายอีกครั้ง เช่น แฟ้มข้อมูลประวัตินักศึกษา

               2 ข้อมูลแบบข้อความ (text)เป็นข้อมูลที่เป็นอักขระในแบบข้อความ ซึงอาจหมายถึงตัวอักษร ตัวเลข สมการฯ แต่ไม่รวมภาพต่าง ๆ นำมารวมกันโดยไม่มีรูปแบบที่แน่นอนในแต่ละระเบียน เช่น ระบบการจัดเก็บข้อความต่าง ๆ ลักษณะการจัดเก็บแบบนี้จะไม่ต้องนำข้อมูลที่เก็บมาตีความหมายอีก ความหมายจะถูกกำหนดแล้วในข้อความ

               3 ข้อมูลแบบภาพลักษณ์ (images) เป็นข้อมูลที่เป็นภาพ ซึ่งอาจเป็นภาพกราฟที่ถูกสร้างขึ้นจากข้อมูลแบบรูปแบบรูปภาพ หรือภาพวาด คอมพิวเตอร์สามารถเก็บภาพและจัดส่งภาพเหล่านี้ไปยังคอมพิวเตอร์อื่นได้ เหมือนกับการส่งข้อความ โดยคอมพิวเตอร์จะทำการแปลงภาพเหล่านี้ ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์สามารถที่จะปรับขยายภาพและเคลื่อนย้ายภาพเหล่านั้นได้เหมือนกับข้อมูลแบบข้อความ

               4 ข้อมูลแบบเสียง (audio) เป็นข้อมูลที่เป็นเสียง ลักษณะของการจัดเก็บก็จะเหมือนกับการจัดเก็บข้อมูลแบบภาพ คือ คอมพิวเตอร์จะทำการแปลงเสียงเหล่านี้ให้คอมพิวเตอร์สามารถนำไปเก็บได้ ตัวอย่างได้แก่ การตรวจคลื่นหัวใจ จะเก็บเสียงเต้นของหัวใจ

               5 ข้อมูลแบบภาพและเสียง (video) เป็นข้อมูลที่เป็นเสียงและรูปภาพ ที่ถูกจัดเก็บไว้ด้วยกัน เป็นการผสมผสานรูปภาพและเสียงเข้าด้วยกัน ลักษณะของการจัดเก็บข้อมูล คอมพิวเตอร์จะทำการแปลงเสียงและรูปภาพนี้ เช่นเดียวกับข้อมูลแบบเสียงและข้อมูลแบบภาพลักษณะซึ่งจะนำมารวมเก็บไว้ในแฟ้มข้อมูลเดียวกัน

เขตข้อมูล               

การประมวลผลข้อมูลเพื่อให้ได้สารสนเทศ จะมีองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ แฟ้มข้อมูล ความหมายของแฟ้มข้อมูลหนึ่ง ๆ นั้น มักจะเป็นเอกสารที่เป็นเรื่องเดียวกันและจัดเก็บรวบรวมไว้เป็นแฟ้มข้อมูลเพื่อสะดวกในการค้นหาข้อมูล เช่น แฟ้มข้อมูลประวัติพนักงาน การเก็บรวบรวมข้อมูลในรูปของเอกสารเพื่อประโยชน์ในการใช้งาน ถ้าข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้มีจำนวนน้อยความยุ่งยากในการค้นหาหรือในการจัดเก็บก็จะไม่เกิดขึ้น แต่ถ้าข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้มีจำนวนมากจะมีปัญหาเกิดขึ้นในเรื่องของการค้นหาข้อมูลนั้นและสิ้นเปลืองพื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูลนั้น ๆ วิธีการแก้ปัญหาการจัดเก็บแฟ้มข้อมูลที่อยู่ในรูปของเอกสารเมื่อข้อมูลมีจำนวนมากขึ้นก็คือการนำข้อมูลเหล่านั้นเก็บไว้ในระบบคอมพิวเตอร์ ข้อมูลทั้งหมดจะถูกเก็บรวบรวมไว้เป็นแฟ้มข้อมูล เช่นเดียวกับการจัดเก็บเป็นเอกสารแต่จะเป็นแฟ้มข้อมูลที่ถูกจัดเก็บไว้ในอุปกรณ์ของคอมพิวเตอร์ เช่น แผ่นจานบันทึกแม่เหล็กหรือเทปแม่เหล็ก

ข้อมูล หมายถึง กลุ่มของสารสนเทศที่สัมพันธ์กัน ความสัมพันธ์ของกลุ่มสารสนเทศหรือข้อมูลนั้นถูกกำหนดโดยผู้ใช้แฟ้มข้อมูล ข้อมูลเป็นส่วนประกอบสำคัญในการทำงานของคอมพิวเตอร์ เพราะข้อมูลเป็นวัตถุดิบในการประมวลผลข้อมูลทั้งหมดที่จัดการโดยคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยบิต (bit) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่เล็กที่สุดในแต่ละบิตจะเป็นตัวเลขในระบบเลขฐานสอง ประกอบด้วย 0 และ 1 ซึ่งนำมาใช้แทน ระหว่างสองสถานะ เช่น จริง-เท็จ เปิด-ปิด เป็นต้น เพื่อให้สามารถแสดงสารสนเทศได้มากขึ้น บิตจึงถูกรวมต่อกันเข้าเป็นสายเพื่อแสดงสารสนเทศ โดยนำบิตเหล่านั้นมาทำให้เป็นหน่วยที่ใหญ่ขึ้นเรียกว่าไบต์ (byte)

ไบต์ ประกอบขึ้นมาจากบิตหลาย ๆ บิตมาเรียงต่อกัน แต่เนื่องจากคอมพิวเตอร์เข้าใจเพียงเลข 0 และเลข 1 เท่านั้นถ้าต้องการให้คอมพิวเตอร์รูปจักอักขระตัวอักษร A,B….,Z จะต้องมีการเอาเลข 0 และเลข 1 มาเรียงต่อกันเป็นรหัสแทนอักขระ โดยปกติ 1 ตัวอักขระจะมีความยาว 8 บิต ซึ่งเท่ากับ 1 ไบต์ จำนวนบิตที่นำมาเรียงต่อกันเป็นไบต์นี้แตกต่างกันไปตามรหัสแทนข้อมูล รหัสแทนข้อมูลที่ใช้กันแพร่หลายมี 2 ระบบคือ รหัสเอบซีดิก (EBCDIC) และรหัสแอสกี (ASCII) ใช้ 8 บิต รวมกันเป็น 1 ไบต์ โดย 1 ไบต์ จะใช้แทนอักขระ 1 ตัว

เมื่อเรานำอักขระหลายๆตัวรวมกันโดยมีความหมายอย่างใดอย่างหนึ่งเราจะเรียกว่า เขตข้อมูลหรือฟิลด์ (filed) เช่น การรวมของตัวอักษรและตัวเลขเพื่อใช้แทนรหัสลูกค้า เช่น ‘C0100001’ เป็นต้น ฟิลด์คือกลุ่มของอักขระที่สัมพันธ์กันตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปที่นำมารวมกันแล้วแสดงลักษณะหรือความหมายอย่างใดอย่างหนึ่ง

ฟิลด์ คือ กลุ่มของอักขระทีสัมพันธ์กัน ตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปที่นำมารวมกันแล้วแสดงลักษณะหรือความหมายอย่างใดอย่างหนึ่ง ฟิลด์แต่ละฟิลด์ยังแยกออกเป็นประเภทข้อมูล ซึ่งจะบ่งบอกว่าในเขตฟิลด์นั้นบรรจุข้อมูลประเภทใดไว้ สามารถแยกประเภทของฟิลด์ได้เป็น 3 ประเภทคือ

- ฟิลด์ตัวเลข (numeric field) ประกอบด้วย อักขระที่เป็นตัวเลข ซึ่งอาจเป็นเลขจำนวนเต็มหรือทศนิยมและอาจมีเครื่องหมายลบหรือบวก เช่น ยอดคงเหลือในบัญชีเป็นกลุ่มของตัวเลข

- ฟิลด์ตัวอักษร (alphabetic field) ประกอบด้วย อักขระที่เป็นตัวอักษรหรือช่องว่าง (blank) เช่น ชื่อลูกค้าเป็นกลุ่มของตัวอักษร

- ฟิลด์อักขระ (character field หรือ alphanumeric field) ประกอบด้วย อักขระซึ่งอาจจะเป็นตัวเลขหรือตัวอักษรก็ได้ เช่น ที่อยู่ของลูกค้า

ข้อมูลที่ปรากฏอยู่ในฟิลด์ เป็นหน่วยย่อยของระเบียนที่บรรจุอยู่ในแฟ้มข้อมูล เช่น ฟิลด์เลขรหัสประจำตัวบุคลากร ฟิลด์เงินเดือนของลูกจ้าง หรือฟิลด์เลขหมายโทรศัพท์ของพนักงาน ตัวอย่าง เช็คของธนาคารแห่งหนึ่งประกอบด้วย ชื่อที่อยู่ธนาคาร เช็คเลขที่ จ่ายจำนวนเงินเป็นตัวเลข จำนวนเงินเป็นตัวอักษร สาขาเลขที่ เลขที่บัญชี และลายเซ็น

ฟิลด์บางฟิลด์อาจจะประกอบด้วยข้อมูลหลาย ๆ ประเภทรวมกันในฟิลด์ เช่น ฟิลด์วันที่ประกอบด้วย 3 ฟิลด์ย่อย ๆ คือ วันที่ เดือน และปี หรือในฟิลด์ชื่อธนาคาร ยังประกอบด้วยหลายฟิลด์ย่อย ๆ คือ ชื่อธนาคาร ที่อยู่ เมือง ประเทศ และรหัสไปรษณีย์

ระเบียน

ระเบียนหรือเรคอร์ด (record) คือ กลุ่มของฟิลด์ที่สัมพันะกัน ประกอบขึ้นมาจากข้อมูลพื้นฐานต่างประเภทกันรวมขึ้นมาเป็น 1 ระเบียน ระเบียนจะประกอบด้วย ฟิลด์ ต่างประเภทกันอยู่รวมกันเป็นชุด เช่น ระเบียนของเช็คแต่ละระเบียน จะประกอบด้วยฟิลด็ ชื่อธนาคาร เช็คเลขที่ วันที่ สั่งจ่าย จำนวนเงิน สาขาเลขที่ เลขที่บัญชี ข้อมูลเช็คธนาคารประกอบด้วยฟิลด์ต่าง ๆ

ระเบียนแต่ละระเบียนจะมีฟิลด์ที่ใช้อ้างอิงถึงข้อมูลในระเบียนนั้น ๆ อย่างน้อย 1 ฟิลด์เสมอ ฟิลด์ที่ใช้อ้างอิงนี้เรียกว่าคีย์ฟิลด์ (key field) ในทุกระเบียนจะมีฟิลด์หนึ่งที่ถูกใช้เป็นคีย์ฟิลด์ ฟิลด์ที่ถูกใช้เป็นคีย์จะเป็นฟิลด์ที่มีค่าไม่ซ้ำกันในแต่ละระเบียน (unique) เพื่อสะดวกในการจัดเรียงระเบียนในแฟ้มข้อมูลและการจัดโครงสร้างของแฟ้มข้อมูล เช่น ระเบียนของเช็คธนาคาร จะใช้เลขที่บัญชีเป็นคีย์ฟิลด์ ระเบียนแฟ้มข้อมูลพนักงานใช้เลขประจำตัวพนักงานเป็นคีย์ฟิลด์

ลักษณะของระบบแฟ้มข้อมูล

การจัดการแฟ้มข้อมูลอย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงปลอดภัย (security) ของข้อมูลที่อยู่ในแฟ้มข้อมูลและในแฟ้มข้อมูลเอง แนวคิดในการจัดการแฟ้มข้อมูลเริ่มจากการออกแบบแฟ้มข้อมูลให้เหมาะสมกับการเรียกค้นเรคอร์ดข้อมูลมาใช้ ไปจนถึงการสำรองแฟ้มข้อมูลและการกู้แฟ้มข้อมูล แฟ้มข้อมูลอาจจะมีได้สองลักษณะ คือ

1 ระเบียนขนาดคงที่ (fixed length record)โดยปกติแล้วภายในแฟ้มข้อมูลจะจัดเก็บระเบียนอยู่ในรูปแบบใดแบบหนึ่งโดยเฉพาะ ทุกระเบียนจะประกอบด้วยหน่วยข้อมูลย่อยที่เหมือน ๆ กัน นั่นคือ โครงสร้างของทุกระเบียนในแฟ้มข้อมูลจะเป็นแบบเดียวกันหมด ถ้าขนาดของระเบียนมี จำนวนตัวอักขระเท่ากันหมดในทุก ๆ ระเบียนของแฟ้มข้อมูล ระเบียนนั้นจะถูกเรียกว่าระเบียนขนาดคงที่ (fixed length record)

2 ระเบียนที่มีความยาวแปรได้ (variable length record) คือทุกเรคอร์ดอาจจะมีจำนวนฟิลด์ต่างกัน และแต่ละฟิลด์ก็อาจจะมีความยาวต่างกันได้ แฟ้มข้อมูลประเภทนี้มีลักษณะโครงสร้างแบบพิเศษที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถบอกได้ว่าแต่ละเรคอร์ดมีความยาวเท่าใด และแต่ละฟิลด์เริ่มต้นตรงไหนและจบตรงไหน ตัวอย่างของแฟ้มประเภทนี้ได้แก่ แฟ้มบันทึกรายการใบสั่งซื้อสินค้า แต่ละเรคอร์ดจะแทนใบสั่งสินค้าหนึ่งใบ และใบสั่งสินค้าแต่ละใบอาจจะมีรายการสินค้าที่สั่งซื้อไม่เท่ากัน

การจัดการแฟ้มข้อมูล

กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการจัดการแฟ้มข้อมูล (file manipulation) จะแตกต่างกันออกไปในแต่ละระบบงาน แต่จะมีกิจกรรมหลักในการใช้ข้อมูล ได้แก่

1 การสร้างแฟ้มข้อมูล (file creating) คือ การสร้างแฟ้มข้อมูลเพื่อนำมาใช้ในการประมวลผล ส่วนใหญ่จะสร้างจากเอกสารเบื้องต้น (source document) การสร้างแฟ้มข้อมูลจะต้องเริ่มจากการพิจารณากำหนดสื่อข้อมูลการออกแบบฟอร์มของระเบียน การกำหนดโครงสร้างการจัดเก็บแฟ้มข้อมูล (file organization) บนสื่ออุปกรณ์

2 การปรับปรุงรักษาแฟ้มข้อมูลแบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ

1) การค้นคืนระเบียนในแฟ้มข้อมูล (retrieving) คือ การค้นหาข้อมูลที่ต้องการหรือเลือกข้อมูลบางระเบียนมาใช้เพื่องานใดงานหนึ่ง การค้นหาระเบียนจะทำได้ ด้วยการเลือกคีย์ฟิลด์ เป็นตัวกำหนดเพื่อที่จะนำไปค้นหาระเบียนที่ต้องการในแฟ้มข้อมูล ซึ่งอาจจะมีการกำหนเงื่อนไขของการค้นหา เช่น ต้องการหาว่า พนักงานที่ชื่อสมชายมีอยู่กี่คน

2) การปรับเปลี่ยนข้อมูล (updating) เมื่อมีแฟ้มข้อมูลที่จะนำมาใช้ในการประมวลผลก็จำเป็นที่จะต้องทำหรือรักษาแฟ้มข้อมูลนั้นให้ทันสมัยอยู่เสมอ อาจจะต้องมีการเพิ่มบางระเบียนเข้าไป (adding) แก้ไขเปลี่ยนแปลงค่าฟิลด์ใดฟิลด์หนึ่ง (changing) หรือลบบางระเบียนออกไป (deleting)

ประเภทของแฟ้มข้อมูล

ประเภทของแฟ้มข้อมูลจำแนกตามลักษณะของการใช้งานได้ดังนี้

1 แฟ้มข้อมูลหลัก (master file)แฟ้มข้อมูลหลักเป็นแฟ้มข้อมูลที่บรรจุข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับระบบงาน และเป็นข้อมูลหลักที่เก็บไว้ใช้ประโยชน์ข้อมูลเฉพาะเรื่องไม่มีรายการเปลี่ยนแปลงในช่วงปัจจุบัน มีสภาพค่อนข้างคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงหรือเคลื่อนไหวบ่อยแต่จะถูกเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการสิ้นสุดของข้อมูล เป็นข้อมูลที่สำคัญที่เก็บไว้ใช้ประโยชน์ ตัวอย่าง เช่น แฟ้มข้อมูลหลักของนักศึกษาจะแสดงรายละเอียดของนักศึกษา ซึ่งมี ชื่อนามสกุล ที่อยู่ ผลการศึกษา แฟ้มข้อมูลหลักของลูกค้าในแต่ละระเบียนของแฟ้มข้อมูลนี้จะแสดงรายละเอียดของลูกค้า เช่น ชื่อสกุล ที่อยู่ หรือ ประเภทของลูกค้า

2 แฟ้มข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลง (transaction file)แฟ้มข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลงเป็นแฟ้มข้อมูลที่ประกอบด้วยระเบียนข้อมูลที่มีการเคลื่อนไหว ซึ่งจะถูกรวบรวมเป็นแฟ้มข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแต่ละงวดในส่วนที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลนั้น แฟ้มข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลงนี้จะนำไปปรับรายการในแฟ้มข้อมูลหลัก ให้ได้ยอดปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น แฟ้มข้อมูลลงทะเบียนเรียนของนักศึกษา

3 แฟ้มข้อมูลตาราง (table file) แฟ้มข้อมูลตารางเป็นแฟ้มข้อมูลที่มีค่าคงที่ ซึ่งประกอบด้วยตารางที่เป็นข้อมูลหรือชุดของข้อมูลที่มีความเกี่ยวข้องกันและถูกจัดให้อยู่รวมกันอย่างมีระเบียบ โดยแฟ้มข้อมูลตารางนี้จะถูกใช้ในการประมวลผลกับแฟ้มข้อมูลอื่นเป็นประจำอยู่เสมอ เช่น ตารางอัตราภาษี ตารางราคาสินค้า

ตัวอย่างเช่น ตารางราคาสินค้าของบริษัทขายอะไหล่เครื่องคอมพิวเตอร์ดังนี้

         

              รหัสสินค้า      รายชื่อสินค้า              ราคา

                 51                จอภาพ                  4,500

                 52                แป้นพิมพ์               1,200

                 53                แรม 4 M                4,500

                 54                แรม 8 M                7,000

                 55                กระดาษต่อเนื่อง      500

                 56                แฟ้มคอมพิวเตอร์     200

  

            ในแฟ้มข้อมูลนี้จะประกอบด้วยระเบียนแฟ้มข้อมูลตารางของสินค้าที่มีฟิลด์ต่าง ๆ ได้แก่ รหัสสินค้า รายชื่อ สินค้า และราคาสินค้าต่อหน่วย แฟ้มข้อมูลตารางรายการสินค้า จะใช้ร่วมกับแฟ้มข้อมูลหลายแฟ้มข้อมูลในระบบสินค้า ได้แก่ แฟ้มข้อมูลคลังสินค้า (inventory master file) แฟ้มข้อมูลใบสั่งซื้อของลูกค้า (customer order master file) และแฟ้มข้อมูลรายการสิตค้าของฝ่ายผลิต (production master file) มีข้อควรสังเกตว่าแฟ้มข้อมูลตาราง แฟ้มข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลง และแฟ้มข้อมูลหลัก ทั้ง 3 แฟ้ม จะมีฟิลด์ที่เกี่ยวกับตัวสินค้าร่วมกัน คือ ฟิลด์รหัสสินค้า (product code) ฟิลด์ร่วมกันนี้จะเป็นตัวเชื่องโยงระหว่างแฟ้มข้อมูลตารางกับฟ้มข้อมูลอื่น ๆ ทั้งหมดที่ต้องการจะใช้ค่าของฟิดล์รายชื่อสินค้า (product description) และราคาสินค้า (product price) จากแฟ้มข้อมูลตาราง การจัดแฟ้มข้อมูลแบบนี้จะทำให้ประหยัดเนื้อที่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลของแฟ้มข้อมูลหลัก กล่าวคือในแฟ้มข้อมูลหลักไม่ต้องมี 2 ฟิลด์ คือ ฟิลด์รายการสินค้าและฟิลด์ราคาสินค้า มีแต่เพียงฟิลด์รหัสสินค้าก็เพียงพอแล้ว เมื่อใดที่ต้องการใช้ฟิลด์รายการสินค้าในการแสดงผลก็อ่านค่าออกมาจากแฟ้มข้อมูลตารางได้ นอกจากนั้นยังเป็นการลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลและเมื่อผู้ใช้ระบบต้องการเปลี่ยนแปลงรายการสินค้าหรือราคาสินค้าก็จะเปลี่ยนในแฟ้มข้อมูลตารางทีเดียว โดยไม่ต้องไปเปลี่ยนแปลงในแฟ้มข้อมูลอื่น

               

4 แฟ้มข้อมูลเรียงลำดับ (sort file)แฟ้มข้อมูลเรียงลำดับเป็นการจัดเรียงระเบียนที่จะบรรจุในแฟ้มข้อมูลนั้นใหม่ โดยเรียงตามลำดับค่าของฟิลด์ข้อมูลหรือค่าของข้อมูลค่าใดค่าหนึ่งในระเบียนนั้นก็ได้ เช่น จัดเรียงลำดับตาม วันเดือนปี ตามลำดับตัวอักขระเรียงลำดับจากมากไปหาน้อยหรือจากน้อยไปหามาก เป็นต้น

แฟ้มข้อมูลรายงาน (report file)เป็นแฟ้มข้อมูลที่ถูกจัดเรียงระเบียบตามรูปแบบของรายงานที่ต้องการแล้วจัดเก็บไว้ในรูปของแฟ้มข้อมูล ตัวอย่าง เช่น แฟ้มข้อมูลรายงานควบคุมการปรับเปลี่ยนข้อมูลที่เกิดขึ้นในขณะปฏิบัติงานแต่ละวัน

การจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูล (file organization)

เป็นการกำหนดวิธีการที่ระเบียนถูกจัดเก็บอยู่ในแฟ้มข้อมูลบนอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูล ซึ่งลักษณะโครงสร้างของระเบียนจะถูกจัดเก็บไว้เป็นระบบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้การจัดเก็บข้อมูลและการเข้าถึงข้อมูลมีความสะดวกรวดเร็ว การจัดโครงสร้างของแฟ้มข้อมูลอาจแบ่งได้เป็น 3 ลักษณะคือ

1 โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบลำดับ (sequential file) เป็นการจัดแฟ้มข้อมูซึ่งระเบียนภายในแฟ้มข้อมูลจะถูกบันทึกโดยเรียงตามลำดับคีย์ฟิลด์ หรืออาจจะไม่เรียงลำดับตามคีย์ฟิลด์ก็ได้ ข้อมูลจะถูกบันทึกลงในสื่อบันทึกข้อมูลโดยจะถูกบันทึกไว้ในตำแหน่งที่อยู่ติด ๆ กัน การนำข้อมูลมาใช้ของโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบลำดับจะต้องอ่านข้อมูลไปตามลำดับจะเข้าถึงข้อมูลโดยตรงไม่ได้ ส่วนการจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบลำดับตามดัชนี เป็นการจัดข้อมูลแบ่งตามหมวดหมู่ สรุปเป็นตารางซึ่งมีลักษณะคล้ายสารบาญของหนังสือ การจัดข้อมูลแบบนี้ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ง่าย โดยตรงไปที่ตารางซึ่งเป็นดัชนี จะทำให้ทราบตำแหน่งของข้อมูลนั้น โดยไม่ต้องอานข้อมูลทีละระเบียน การจัดโครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบสัมพัทธ์ แฟ้มข้อมูลแบบสัมพัทธ์นี้ข้อมูลจะถูกบันทึกโดยอาศัยกลไกการกำหนดตำแหน่งของข้อมูล ซึ่งจะช่วยให้สามารถตรงไปถึงหรือบันทึกข้อมูลที่ต้องการได้โดยไม่ต้องอ่านหรือผ่านข้อมูลที่อยู่ในลำดับก่อนหน้าระเบียนที่ต้องการ การดึงหรือการบันทึกข้อมูลจะสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว

ในโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบลำดับประกอบด้วยระเบียนที่จัดเรียงไปตามลำดับอย่างต่อเนื่องเมื่อจัดสร้างแฟ้มข้อมูลโดยจะบันทึกระเบียนเรียงตามลำดับการบันทึกระเบียนจะถูกเขียนต่อเนื่องไปตามลำดับจากระเบียนที่ 1 ถึงระเบียน n และการอ่านระเบียนภายในแฟ้มข้อมูลก็ต้องใช้วิธีการอ่านแบบต่อเนื่องตามลำดับ คือ อ่านตั้งแต่ต้นแฟ้มข้อมูลไปยังท้ายแฟ้มข้อมูล โดยอ่านระเบียนที่ 1,2,3 และ 4 มาก่อน ตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการอ่านระเบียนที่ 8 ก็ต้องอ่านระเบียนลำดับที่ 1,2,3,4,5,6,7 ก่อน

2 โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบลำดับตามดัชนี (index sequential file) เป็นวิธีการเก็บข้อมูลโดยแต่ละระเบียนในแฟ้มข้อมูลจะมีค่าของคีย์ฟิลด์ที่ใช้เป็นตัวระบุระเบียนนั้น ค่าคีย์ฟิลด์ของแต่ละระเบียนจะต้องไม่ซ้ำกับค่าคีย์ฟิลด์ในระบบอื่น ๆ ในแฟ้มข้อมูลเดียวกัน เพราะการจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบนี้จะใช้คีย์ฟิลด์เป็นตัวเข้าถึงข้อมูล การเข้าถึงข้อมูลหรือการอ่านระเบียนใด ๆ จะเข้าถึงได้อย่างสุ่ม การจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลต้องบันทึกลงสื่อข้อมูลที่เข้าถึงข้อมูลได้โดยตรง เช่น จานแม่เหล็ก การสร้างแฟ้มข้อมูลประเภทนี้ไม่ว่าจะสร้างครั้งแรกหรือสร้างใหม่ ข้อมูลแต่ละระเบียนต้องมีฟิลด์หนึ่งใช้เป็นคีย์ฟิลด์ของข้อมูล ระบบปฏิบัติการจะนำคีย์ฟิลด์ของข้อมูลไปสร้างเป็นตารางดัชนีทำให้สามารถเข้าถึงระเบียนได้เร็ว นอกจากจะเข้าถึงระเบียนใด ๆ ได้เร็วขึ้นแล้วยังมีประโยชน์สามารถเพิ่มระเบียนเข้าในส่วนใด ๆ ของแฟ้มข้อมูลได้ ในแต่ละแฟ้มข้อมูลที่ถูกบันทึกลงสื่อข้อมูลจะมีตารางดัชนีทำให้เข้าถึงระเบียนใด ๆ ได้รวดเร็วขึ้น โครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบลำดับตามดัชนีประกอบด้วย

1)ดัชนี (index) ของแฟ้มข้อมูลจะเก็บค่าคีย์ฟิลด์ของข้อมูล และที่อยู่ในหน่วยความจำ (address) ที่ระเบียนนั้นถูกนำไปบันทึกไว้ ซึ่งดัชนีนี้จะต้องเรียงลำดับจากน้อยไปมาก หรือจากมากไปน้อยโดยที่ส่วนของดัชนีจะมีตัวบ่งชี้ไปยังที่อยู่ในหน่วยความจำ เพื่อจะได้นำไปถึงระเบียนข้อมูลในข้อมูลหลัก

2)ข้อมูลหลัก (data area) จะเก็บระเบียนข้อมูล ซึ่งระเบียนนั้นอาจจะเรียงตามลำดับจากน้อยไปมากหรือจากมากไปน้อย ในการจัดลำดับของข้อมูลหลักอาจจะจัดข้อมูลออกไปกลุ่ม ๆ โดยจะเว้นที่ไว้เพื่อให้มีการปรับปรุงแฟ้มข้อมูลได้

3 โครงสร้างของแฟ้มข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (relative file) เป็นโครงสร้างที่สามารถเข้าถึงข้อมูลหรืออ่านระเบียนใด ๆ ได้โดยตรง วิธีนี้เป็นการจัดเรียงข้อมูลเข้าไปในแฟ้มข้อมูลโดยอาศัยฟิลด์ข้อมูลเป็นตัวกำหนดตำแหน่งของระเบียนนั้น ๆ โดยค่าของคีย์ฟิลด์ข้อมูลในแต่ละระเบียนของแฟ้มข้อมูลจะมีความสัมพัทธ์กับตำแหน่งที่ระเบียนนั้นถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ ค่าความสัมพัทธ์นี้ เป็นการกำหนดตำแหน่ง (mapping function) ซึ่งเป็นฟังก์ชั่นที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงคีย์ฟิลด์ของระเบียนให้เป็นตำแหน่งในหน่วยความจำ โดยที่การจัดเรียงลำดับที่ของระเบียนไม่จำป็นต้องมีความสัมพันธ์กับการจัดลำดับที่ของระเบียนที่ถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ

การจัดเก็บข้อมูลลงแฟ้มข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (relative file) จะถูกจัดเก็บอยู่บนสื่อที่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง เช่น แผ่นจานแม่เหล็ก ลักษณะโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบสัมพัทธ์จะประกอบด้วยตำแหน่งในหน่วยความจำ ซึ่งเกิดจากนำคีย์ฟิลด์ของระเบียนมาทำการกำหนดตำแหน่ง ซึ่งการกำหนดตำแหน่งนี้จะทำการปรับเปลี่ยนค่าคีย์ฟิลด์ของระเบียนให้เป็นตำแหน่งในหน่วยความจำที่คำนวณได้ แฟ้มข้อมูลหลัก แฟ้มข้อมูลนี้ประกอบด้วยระเบียนที่จัดเรียงตามตำแหน่งในหน่วยความจำโดยจะเรียงจากระเบียนที่ 1 จนถึง N แต่จะไม่เรียงลำดับตามค่าของคีย์ฟิลด์

ชนิดและคุณสมบัติของหน่วยเก็บข้อมูลสำรองและหน่วยความจำหลัก

1.ชนิดของหน่วยความจำหลัก

โดยปกติแล้วหน่วยความจำโดยทั่วไปจะถูกแบ่งออกเป็นสองพวกใหญ่ ๆ คือ หน่วยความจำแบบหน่วยเก็บลบเลือนได้ (volatile storage) และหน่วยความจำประเภทหน่วยเก็บลบเลือนไม่ได้ (nonvolatile storage) หน่วยความจำประเภทหน่วยเก็บลบเลือนได้เป็นหน่วยความจำที่รักษาข้อมูลได้เฉพาะเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเท่านั้นไหลเวียนอยู่ ตัวอย่างเช่น หน่วยความจำหลัก (main memory) เท่านั้น

หน่วยความจำประเภทหน่วยเก็บลบเลือนไม่ได้คือ หน่วยความจำที่สามารถรักษาข้อมูลได้อย่างถาวรแม้เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ตัวอย่างเช่น หน่วยความจำสำรองและหน่วยความจำหลักบางประเภท หน่วยความจำหลักที่ที่ใช้ในปัจจุบันมี 2 ประเภท คือ หน่วยความจำหลักประเภทแรม (Random Access Memory, RAM) และหน่วยความจำหลักประเภทรอม (Read Only Memory, ROM)

1.1 หน่วยความจำประเภทแรม เป็นหน่วยความจำหลักประเภทที่สามารถเข้าถึงคำสั่งและข้อมูลโดยตรงได้ แรมเป็นหน่วยความจำที่สามารถที่จะอ่านหรือเขียนข้อมูลและคำสั่งลงไปได้หลายครั้ง แรมแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ ไดนามิกแรม (dynamic RAM) และสแตติกแรม (static RAM)

1) ไดนามิกแรม คือหน่วยความจำหลักที่ต้องการกระแสไฟฟ้าไหลผ่านในขณะเก็บข้อมูล ไดนามิกแรมจะถูกนำมาสร้างเป็นหน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์ทุกระบบ ไดนามิกแรมจะมีความแตกต่างกัน บางชนิดมีความเร็วกว่าอีกชนิดหนึ่ง การวัดความเร็วของไดนามิกแรมจะวัดกันด้วยความสามารถในการส่งผ่านข้อมูลระหว่างตัวมันกับหน่วยต่าง ๆ มีหน่วยเป็นวินาที (nanoseconds) ยังมีความเร็วในการส่งผ่านมากเท่าไดนามิกแรมชนิดนั้นก็ยิ่งมีราคาสูงขึ้นมากเท่านั้น ไดนามิกแรมที่มีความเร็วมากจะเรียกว่าหน่วยความจำแคช (cash memory) มีราคาสูงมากกว่าไดนามิกแรมทั่วไป ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์จะใช้หน่วยความจำแคชเป็นส่วนประกอบร่วมกับไดนามิกแรม

2)สแตติกแรม เป็นหน่วยความจำหลักที่ต้องการแบตเตอรี่เลี้ยงอยู่ตลอดเวลา ทำให้แรมชนิดนี้สามารถเก็บข้อมูลได้ตลอดไปตราบที่ยังมีแบตเตอรี่เลี้ยงอยู่ สแตติกแรมจะมีขนาดน้อยกว่าไดนามิกแรมโดยปกติ จะถูกใช้เพื่อเก็บโปรแกรมและข้อมูลบางอย่างที่จำเป็นต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ แม้ว่าเครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกปิดแล้วก็ตาม

1.2 หน่วยความจำหลักชนิดรอม หน่วยความจำชนิดรอมเป็นหน่วยความจำประเภทแบบลบเลือนไม่ได้ สามารถเก็บข้อมูลได้ตลอดไปแม้จะปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว หน่วยความจำชนิดรอมเป็นหน่วยความจำที่อ่านข้อมูลออกมาใช้ได้อย่างเดียว แต่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลที่เก็บอยู่ในรอมได้ หน่วยความจำรอมจะถูกสร้างโดยบริษัทผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้เก็บโปรแกรมที่จำเป็นต่อการใช้งานคอมพิวเตอร์เอาไว้อย่างถาวร และไม่ต้องการเปลี่ยนแปลง เช่น โปรแกรมที่ใช้ในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ เมื่อเราทำการเปิดเครื่อง หรือโปรแกรมที่ใช้ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ที่อยู่ในรถยนต์หรือโปรแกรมเล่นเกมต่าง ๆ เป็นต้น รอมยังถูกแบ่งออกเป็นหลายชนิดได้แก่พรอม (Programmable ROM, PROM) อีพรอม (Erasable PROM,EPROM) และอีอีพรอม (Electrically Erasable PROM, EEPROM)

- หน่วยความจำหลักชนิดพรอม เนื่องจากรอมถูกผลิตโดยบริษัทผู้ที่ผลิตรอมโดยเฉพาะ การสั่งซื้อรอมจะใช้เวลานาน และเมื่อผลิตออกมาแล้วจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขได้ ทำให้ต่อมาได้มีการผลิตชิปของรอมให้สามารถนำมาบันทึกข้อมูลได้โดยบริษัทผู้ที่ใช้ภาษานั้นเรียกว่าพรอม โดยที่ตอนแรกของรอมจะเท่าและเมื่อทำการนำโปรแกรมหรือข้อมูลเข้าไปเก็บในพรอมโดยเครื่องมือที่เขียนโปรแกรมพิเศษแล้ว จะไม่สามารถแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงได้

- หน่วยความจำหลักชนิดอีพรอม เป็นรอมที่ได้ถูกพัฒนาให้สามารถทั้งอ่านและเขียนข้อมูลไปใหม่ได้หลายครั้งและเรียกรอมชนิดนี้ว่าอีพรอมกล่าวคือ สามารถที่จะนำโปรแกรมเข้าไปในในชิปของอีพรอมได้ และสามารถที่จะลบโปรแกรมหรือข้อมูลแล้วเขียนเข้าไปใหม่ได้โดยเครื่องมือที่เขียนโปรแกรมพิเศษที่ใช้แสงอุลตร้าไวโอเลต การใช้อีพรอมจะประหยัดมากกว่ารอมชนิดอื่น เพราะสามารถนำกลับมาใช้งานใหม่ได้

            - หน่วยความจำหลักชนิดอีพรอมเป็นหน่วยความจำหลักเหมือนกับอีพรอมแต่จะต่างกันตรงที่สามารถจะเขียนโปรแกรมใหม่ลงในอีพรอมได้ง่ายกว่าโดยใช้กระแสไฟฟ้าธรรมดาที่มีโปรแกรมใหม่ลงในอีพรอมได้ง่ายกว่า โดยใช้กระแสไฟฟ้าธรรมดาที่มีโปรแกรมเป็นตัวควบคุมโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ เช่น แสงอุลตร้าไวโอเลตเหมือนกับอีพรอม อีอีพรอมจะต่างกับหน่วยความจำประเภทแรมอีกประการหนึ่งคือ การเขียนและการลบข้อมูลบนอีอีพรอมจะใช้เวลามากกว่าแรมหลายเท่า ทำให้อีอีพรอมมีใช้มากกับงานที่ไม่ต้องการแก้ไขข้อมูลบ่อยครั้งนัก และเมื่อต้องการแก้ไขข้อมูลก็สามารถทำได้ บวกกับข้อมูลที่เก็บอยู่ในอีอีพรอมยังคงอยู่เมื่อทำการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว และความเร็วของอีอีพรอมมีความใกล้เคียงกับแรมมาก อีอีพรอมจึงถูกใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ตามห้างสรรพสินค้าที่เก็บรายละเอียดราคาของสินค้า ผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนแปลงราคาสินค้าได้เมื่อมีการเปลี่ยนแปลง

2.ชนิดของหน่วยความจำสำรอง

           หน่วยความจำสำรองเป็นหน่วยความจำที่สามารถรักษาข้อมูลได้ตลอดไป หลังจากได้ทำการปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว หน่วยความจำสำรองมีประโยชน์ต่อระบบฐานข้อมูลเป็นอย่างมาก ถ้าปราศจากหน่วยความจำสำรองแล้วเราจะไม่สามารถเก็บรักษาข้อมูลเอาไว้ใช้ด้ในอนาคต หน่วจยความจำสำรองใช้เก็บรักษาข้อมูลและโปรแกรมเอาไว้อย่างถาวรจึงทำให้หน่วยความจำสำรองถูกใช้เป็นสื่อในการนำข้อมูลและโปรแกรมจากเครื่องคอมพิวเตอร์หนีงไปใช้ยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งได้ และนอกจากนี้หน่วยความจำสำรองยังใช้เป็นหน่วยเสริมหน่วยความจำหลัก โดยทำหน้าที่เป็นเสมือนหน่วยความจำหลัก ชื่อเรียกว่าหน่วยความจำเสมือน (virtual memory) กล่าวคือแทนที่จะดึงโปรแกรมทั้งหมดเข้าหน่วยความจำหลักที่มีจำนวนจำกัดพร้อมกันหมด คอมพิวเตอร์จะทำการจัดเก็บโปรแกรมไว้ยังหน่วยความจำเสมือนก่อน และเมื่อต้องการจึงจะดึงคำสั่งจากหน่วยความจำเสมือนเข้าหน่วยความจำหลักเพื่อทำการประมวลผล ดังนั้น จึงสามารถประมวลผลโปรแกรมแรมที่มีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำหลักได้ หน่วยความจำสำรอง สามารถแบ่งตามลักษณะที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ 2 ชนิด คือ

2.1 หน่วยความจำสำรองประเภทที่สามารถเข้าถึงข้อมูลโดยตรง เป็นหน่วยความจำสำรองที่คอมพิวเตอร์สามารถที่จะเข้าไปกระทำกับข้อมูลที่เก็บในอุปกรณ์ชนิดนั้นตรงส่วนใดก็ได้ในทันที ซึ่งเรียกการเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวว่าการเข้าถึงโดยตรงส่วนใดก็ได้ในทันที ซึ่งเรียกการเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวว่าการเข้าถึงโดยตรง หรือการเข้าถึงแบบสุ่ม (direct access หรือ random access) อุปกรณ์ชนิดที่สามารถเลื่อนหัวอ่านหรือบันทึกข้อมูลหน่วยความจำประเภทดิสก์ต่าง ๆ ดิสก์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีหลายประเภทได้แก่

- จานบันทึกแม่เหล็ก (magnetic disk) เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้มาก และถูกใช้เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่ใช้ภายในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ จนถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ แต่ถึงแม้จะใช้กับเครื่องต่างขนาดกัน โครงสร้างและการใช้งานจะเหมือนกัน จานบันทึกแม่เหล็กที่นิยมใช้กันได้แก่ ฟลอปปี้ดิสก์ (floppy disk) ฮาร์ดดิสก์ (hard disk) และไมโครดิสก์ (microdisk)

            - ออพติคัลดิสก์ (optical disk) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาให้มีความจุมากยิ่งขึ้น ได้แก่ ซีดี-รอม (Compact Disk Read Only Memory, CDROM) วอร์ม (Write Once Read Many, WORM) และแมคนิโต ออปติคัลดิสก์ (Magneto-optical disk, MO)

- พีซีเอ็มซีไอเอ (Personal Computer Memory Card International Association, PCMCIA) เป็นหน่วยความจำที่มีขนาดเล็ก มีขนาดความกว้าง 2 นิ้ว และยาวเพียง 3 นิ้ว คล้ายเครดิตการ์ด เป็นหน่วยความจำสำรองใช้เสียบเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในเวลาใช้งาน และเป็นที่นิยมใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก

2.2 หน่วยความจำสำรองประเภทที่สามารถเข้าถึงข้อมูลโดยเรียงลำดับเท่านั้น เป็นหน่วยความจำสำรองประเภทที่เก็บตัวข้อมูลแบบเรียงลำดับกันไป ตั้งแต่ตำแหน่งแรกจนถึงตำแหน่งสุดท้าย เมื่อต้องการเข้าถึงข้อมูลตรงส่วนใดนั้น หัวอ่านและบันทึกจะต้องทำการอ่านหรือบันทึกข้อมูลตั้งแต่ตำแหน่งแรก เรียงลำดับกันไปจนถึงตำแหน่งสุดท้าย ซึ่งเรียกการเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวว่าการเข้าถึงแบบเรียงลำดับ (seguential access) หน่วยความจำสำรองประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้งานสำรองข้อมูลของระบบ อุปกรณ์ประเภทนี้ได้แก่ เทปแม่เหล็ก

เทปแม่เหล็กถูกใช้กับงานที่ต้องการเข้าถึงข้อมูลในลักษณะของการเรียงลำดับกันไป เช่น งานสำรองข้อมูลบนหน่วยความจำประเภทแม่เหล็กเป็นหลัก เทปแม่เหล็กที่ใช้อยู่ปัจจุบันมี 2 ประเภทคือ เป็นลักษณะม้วนเรียกว่า เทปรีล (tape reel) และเทปตลับ (cartridge tape) เทปรีลถูกใช้มากในเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับใหญ่ เช่น เครื่องเมนเฟรม และเครื่องมินิ ส่วนเทปตลับสามารถใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์มินิ เทปตลับมีราคาถูกและขนาดเล็กกว่าเทปรีลมาก จนสามารถพกพาติดตัวได้สะดวก แต่มีความจุมากกว่าและราคาถูกกว่าเทปรีล และถูกเรียกว่า ตลับข้อมูล (data Cartridges)

หน่วยข้อมูล (DATA UNITS)

              · บิต (bit) เลขฐานสองหนึ่งหลักซึ่งมีค่าเป็น 0 หรือ 1

              · ตัวอักษร (character) กลุ่มของบิตสามารถแทนค่าตัวอักษรได้ ในชุดอักขระ ASCII 1 ไบต์(8 บิต) แทนตัวอักษร 1 ตัว

              · เขตข้อมูล หรือฟิลด์ (field) เขตข้อมูลซึ่งประกอบด้วยกลุ่มตัวอักษรที่แทนข้อเท็จจริง

              · ระเบียน (record) ระเบียน คือโครงสร้างข้อมูลที่แทนตัววัตถุชิ้นหนึ่ง

              · แฟ้ม (file) ตารางที่เป็นกลุ่มของระเบียนที่มีโครงสร้างเดียวกัน

              · ฐานข้อมูล (database) กลุ่มของตาราง (และความสัมพันธ์)

ชนิดของข้อมูล (DATA TYPES)

               · ค่าตรรกะ (Boolean values) ซึ่งมีเพียงสองค่าคือ จริง กับ เท็จ

              · จำนวนเต็ม (integers) หมายถึง เลขที่ไม่มีเศษส่วน หรือทศนิยม

              · จำนวนจริง (floating-point numbers) หมายถึง จำนวนใดๆ ทั้งจำนวนเต็มและจำนวนทศนิยม

              · ตัวอักษร (characters) หมายถึง ข้อมูลประเภทตัวอักษรเพียงตัวเดียว

              · สายอักขระ (strings) หมายถึง กลุ่มตัวอักษรที่ประกอบกันขึ้นเป็นข้อความ

              · วันที่และเวลา (date/time) หมายถึง ข้อมูลที่แทนค่าวันที่และเวลา

                    · ไบนารี (binary) หมายถึง ข้อมูลที่เก็บในคอมพิวเตอร์ อาจเป็นแฟ้มโปรแกรม รูปภาพ หรือ วิดีโอ

ประเภทของแฟ้มข้อมูล

               · แฟ้มหลัก (master files) คือ แฟ้มที่เก็บข้อมูลที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง หรือโดยทั่วไปแฟ้มหลักจะเก็บข้อมูลถาวร หรือกึ่งถาวร หรือข้อมูลที่เป็นประวัติศาสตร์

              · แฟ้มรายการเปลี่ยนแปลง (transaction files) คือ แฟ้มที่เก็บข้อมูลรายการเปลี่ยนแปลงเก็บสะสมรวบรวมไว้ เพื่อนำมาประมวลผลและนำไปปรับปรุงแฟ้มหลักอีกทีหนึ่ง

ลักษณะการประมวลผลข้อมูล (DATA PROCESSING)

              · การประมวลผลแบบกลุ่ม (batch processing) ข้อมูลจะถูกสะสมไว้ระหว่างช่วงเวลาที่กำหนด เมื่อถึงกำหนด ข้อมูลที่สะสมไว้จะถูกประมวลผลรวมกันครั้งเดียว

· การประมวลผลแบบทันที (real-time processing) การประมวลผลแบบทันที เป็นการประมวลผลที่เกิดขึ้นพร้อมกับข้อมูล

การเข้าถึงข้อมูล

               · การเข้าถึงแบบลำดับ เป็นการเข้าถึงข้อมูลแบบที่ต้องอ่านข้อมูลตั้งแต่ต้น จนถึงข้อมูลที่ต้องการเหมาะสำหรับการอ่านข้อมูลปริมาณมาก และเรียงลำดับ แต่ไม่เหมาะกับข้อมูลที่มีการเพิ่ม ลบ หรือแก้ไขเป็นประจำ

              · การเข้าถึงแบบสุ่ม เป็นการเข้าถึงข้อมูลที่ไม่ต้องอาศัยการอ่านข้อมูลตั้งแต่ต้น การเข้าถึงข้อมูลลักษณะนี้จะต้องใช้กลไกการหาตำแหน่งระเบียน วิธีต่างๆ เหมาะสำหรับการค้นหาข้อมูลจำนวนไม่มาก และเหมาะสำหรับแฟ้มที่มีการเพิ่ม ลบ และแก้ไขเป็นประจำ

การจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูล (FILE ORGANIZATION)

การจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบต่างๆ มีลักษณะเฉพาะตัวในการเข้าถึงข้อมูล มีดังนี้

ประเภท  การเข้าถึง

ข้อมูล  หน่วยความจำสำรอง   ข้อดี   ข้อเสีย

แฟ้มลำดับ (sequential)  ลำดับ   เทปแม่เหล็กจานแม่เหล็ก     ประหยัด ใช้ได้ดีกับการเข้าถึงข้อมูลปริมาณมาก หรือทั้งแฟ้ม       การจะเข้าถึงระเบียนแบบเฉพาะเจาะจงใช้เวลามาก

แฟ้มสุ่ม(direct หรือ hash)      สุ่ม    จานแม่เหล็ก     การเข้าถึงระเบียนแบบเฉพาะเจาะจงเร็วมาก  ไม่เหมาะกับการเข้าถึงข้อมูลปริมาณมาก และไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบเรียงลำดับได้ สิ้นเปลือง

แฟ้มดรรชนี(indexed)     สุ่ม    จานแม่เหล็ก     ประหยัดกว่าแฟ้มสุ่มแต่สิ้นเปลืองกว่าแฟ้มลำดับ เข้าถึงข้อมูลเฉพาะเจาะจง ได้เร็ว  การจัดการดรรชนีอาจเสียเวลามาก

แฟ้มลำดับดรรชนี (indexed sequential)    ลำดับ, สุ่ม     จานแม่เหล็ก     การเข้าถึงข้อมูลได้ดีทั้งข้อมูลปริมาณมาก และแบบเฉพาะเจาะจง ไม่ต้องจัดการดรรชนีมากเท่าแบบแฟ้มดรรชนี      ไม่เร็วเท่าแฟ้มสุ่ม ค่าใช้จ่ายสูง

แฟ้มโปรแกรมและแฟ้มข้อมูล

           แฟ้มโปรแกรมประกอบด้วยชุดคำสั่งต่างๆ ที่ทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น โปรแกรมประมวลคำ (word) และโปรแกรมบีบอัดข้อมูล (compression utility)

               แฟ้มข้อมูลบางประเภทสร้างและเปิดด้วยโปรแกรมใดโปรแกรมหนึ่งโดยเฉพาะ ในขณะที่แฟ้มข้อมูลบางประเภทเป็นประเภทที่มีรูปแบบมาตรฐานที่สามารถสร้างและเปิดได้โดยโปรแกรมต่างๆ ซึ่งมีประโยชน์มากในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรแกรมต่างๆ

ระบบแฟ้มข้อมูล (FILE SYSTEMS)

             ข้อดีคือ การประมวลผลข้อมูลมีความรวดเร็ว การลงทุนในส่วนของเครื่องคอมพิวเตอร์และโปรแกรมประยุกต์ใช้งานก็ไม่ยุ่งยาก เนื่องจากไม่ต้องการระบบที่ใหญ่ อย่างไรก็ตามการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะนี้อาจมีปัญหาที่เกิดขึ้นได้ดังต่อไปนี้

             · ความซ้ำซ้อนของข้อมูล (data redundancy)

             · ความไม่สอดคล้องกันของข้อมูล (data inconsistency)

             · ข้อมูลแยกอิสระต่อกัน (data isolation)

             · ความไม่ปลอดภัยของข้อมูล (poor security)

             · ขาดบูรณภาพของข้อมูล (lack of data integrity)

             · ความขึ้นต่อกันระหว่างโปรแกรมประยุกต์กับโครงสร้างของแฟ้มข้อมูล (application /data dependence)

รูปแบบของระบบฐานข้อมูล

รูปแบบของระบบฐานข้อมูล มีอยู่ด้วยกัน 3 ประเภท คือ

1. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Database)

       เป็นการเก็บข้อมูลในรูปแบบที่เป็นตาราง (Table) หรือเรียกว่า รีเลชั่น (Relation) มีลักษณะเป็น 2 มิติ คือเป็นแถว (row) และเป็นคอลัมน์ (column) การเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างตาราง จะเชื่อมโยงโดยใช้แอททริบิวต์ (attribute) หรือคอลัมน์ที่เหมือนกันทั้งสองตารางเป็นตัวเชื่อมโยงข้อมูล ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์นี้จะเป็นรูปแบบของฐานข้อมูลที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ดังตัวอย่าง

รหัสพนักงาน	ชื่อพนักงาน	ที่อยู่	เงินเดือน	รหัสแผนก
12501535 12534568 12503452 12356892 15689730	นายสมพงศ์ นายมนตรี นายเอก นายบรรทัด นายราชัน	กรุงเทพ นครปฐม กรุงเทพ นนทบุรี สมุทรปราการ	12000 12500 13500 11500 12000	VO VN VO VD VA

2. ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย (Network Database)

       ฐานข้อมูลแบบเครือข่ายจะเป็นการรวมระเบียนต่าง ๆ และความสัมพันธ์ระหว่างระเบียนแต่จะต่างกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ คือ ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะแฝงความสัมพันธ์เอาไว้ โดยระเบียนที่มีความสัมพันธ์กันจะต้องมีค่าของข้อมูลในแอททริบิวต์ใดแอททริบิวต์หนึ่งเหมือนกัน แต่ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย จะแสดงความสัมพันธ์อย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น

3. ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น (Hierarchical Database)

       ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น เป็นโครงสร้างที่จัดเก็บข้อมูลในลักษณะความสัมพันธ์แบบพ่อ-ลูก (Parent-Child Relationship Type : PCR Type) หรือเป็นโครงสร้างรูปแบบต้นไม้ (Tree) ข้อมูลที่จัดเก็บในที่นี้ คือ ระเบียน (Record) ซึ่งประกอบด้วยค่าของเขตข้อมูล (Field) ของเอนทิตี้หนึ่ง ๆ

       ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นนี้คล้ายคลึงกับฐานข้อมูลแบบเครือข่าย แต่ต่างกันที่ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น มีกฎเพิ่มขึ้นมาอีกหนึ่งประการ คือ ในแต่ละกรอบจะมีลูกศรวิ่งเข้าหาได้ไม่เกิน 1 หัวลูกศร