Ядром любой базы данных является модель данных. Модель дан­ных — это совокупность структур данных и операций их обработки.

По способу установления связей между данными различают иерархическую, сетевую и реляционную модели.

Иерархическая модель позволяет строить базы данных с древо­видной структурой, где каждый узел содержит свой тип данных (сущность). На верхнем уровне дерева в этой модели имеется один узел — корень, на следующем уровне располагаются узлы, свя­занные с этим корнем, затем узлы, связанные с узлами предыду­щего уровня и т.д.

При этом каждый узел может иметь только одного предка.

Поиск данных в иерархической системе всегда начинается с корня. Затем производится спуск с одного уровня дерева на дру­гой, пока не будет достигнут искомый уровень. Перемещения по системе от одной записи к другой осуществляются с помощью ссылок.

Основные достоинства иерархической модели — простота опи­сания иерархических структур реального мира и быстрое выпол­нение запросов. Однако не всегда удобно каждый раз начинать поиск нужных данных с корня, а другого способа перемещения по базе в иерархических структурах нет.

Указанный недостаток снят в сетевой модели, где (по крайней мере, теоретически) возможны связи всех информационных объек­тов со всеми.

Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет до­ступ к информации в базе данных. Однако, поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы, требуются значительные ресурсы как дисковой, так и основной памяти ЭВМ. Недостаточность основной памяти, ко­нечно, снижает скорость обработки данных. Кроме того, для та­ких моделей характерна сложность реализации системы управле­ния базами данных.

Реляционная модель (от англ. relation — отношение) была раз­работана в начале 70-х годов XX в. Коддом. Простота и гибкость этой модели привлекли к ней внимание разработчиков, и уже 80-х годах XX в. она получила широкое распространение. Таким образом реляционные СУБД оказались промышленным стандар­том.

Реляционная модель опирается на систему понятий реляцион­ной алгебры, важнейшими из которых являются таблица, строка, столбец, отношение и первичный ключ, а все операции в этом случае сводятся к манипуляциям с таблицами.

В реляционной модели информация представляется в виде пря­моугольных таблиц, каждая из которых состоит из строк и столб­цов и имеет имя, уникальное внутри базы данных.

Таблица отражает объект реального мира — сущность, а каждая ее строка (запись) отражает один конкретный экземпляр объек­та — экземпляр сущности. Каждый столбец таблицы имеет уни­кальное для данной таблицы имя. Располагаются столбцы в соот­ветствии с порядком следования их имен, принятом при созда­нии таблицы.

В отличие от столбцов строки не имеют имен, порядок их сле­дования в таблице не определен, а число — логически не ограни­чено. Так как строки в таблице не упорядочены, невозможно выб­рать строку по ее позиции. Номер, имеющийся в файле у каждой строки, не характеризует ее, так как его значение изменяется при удалении строк из таблицы. Логически не существует первой и последней строк.

Реляционные системы исключили необходимость сложной на­вигации, поскольку данные представлены в них не в виде одного файла, а независимыми наборами, и для отбора данных исполь­зуются операции реляционной алгебры — прикладной теории множеств.