ملف الشبكة

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علوم الحاسوب ، يُعد ملف الشبكة أو شبكة الحاويات طريقةً للوصول إلى البيانات تُقسّم مساحةً إلى شبكة غير دورية ، حيث تُشير خلية واحدة أو أكثر من خلايا الشبكة إلى مجموعة صغيرة من النقاط. تُوفّر ملفات الشبكة (وهي بنية بيانات متناظرة ) طريقةً فعّالة لتخزين هذه الفهارس على القرص لإجراء عمليات بحث معقدة عن البيانات.

يوفر شبكة من n بُعد حيث يمثل n عدد المفاتيح التي يمكن استخدامها للإشارة إلى نقطة واحدة.

لا تحتوي ملفات الشبكة على أي بيانات بحد ذاتها، بل تحتوي بدلاً من ذلك على مراجع إلى الحاوية الصحيحة.

الاستخدامات

يُستخدم ملف الشبكة عادةً في الحالات التي يمكن فيها الإشارة إلى قيمة واحدة بواسطة مفاتيح متعددة.

بدأ استخدام ملف الشبكة لأن "هياكل الملفات التقليدية التي توفر الوصول متعدد المفاتيح إلى السجلات، على سبيل المثال، الملفات المعكوسة، هي امتدادات لهياكل الملفات المصممة أصلاً للوصول بمفتاح واحد. وهي تُظهر أوجه قصور مختلفة، لا سيما فيما يتعلق بالوصول متعدد المفاتيح إلى الملفات الديناميكية للغاية." [ 1 ]

في بنية البيانات التقليدية أحادية البعد (مثل التجزئة )، عادة ما يكون البحث بناءً على معيار واحد بسيطًا للغاية، ولكن البحث عن معيار ثانٍ يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا.

تمثل ملفات الشبكة نوعًا خاصًا من التجزئة، حيث يتم استبدال التجزئة التقليدية بدليل الشبكة.

أمثلة

قاعدة بيانات التعداد السكاني

المصادر: [ 2 ] [ 3 ]

لنفترض قاعدة بيانات تحتوي على بيانات من تعداد سكاني. يمثل كل سجل أسرة واحدة، وتُجمع جميع السجلات في مجموعات. يمكن فهرسة جميع السجلات في المجموعة إما حسب المدينة (وهي نفسها لجميع السجلات في المجموعة)، أو حسب الشوارع في تلك المدينة التي تبدأ أسماؤها بالحرف نفسه.

يمكن استخدام ملف شبكي لتوفير فهرس فعال لهذا الهيكل، حيث تأتي السجلات في مجموعات من 26 سجلاً، كل منها يتعلق بأسماء شوارع في مدينة تبدأ بأحد حروف الأبجدية. يمكن اعتبار هذا الهيكل مصفوفة أو جدولاً أو شبكة ثنائية الأبعاد، سنسميها المحورين السيني والصادي.

يمكن اعتبار المحور السيني بمثابة المدينة والمحور الصادي بمثابة كل حرف من حروف الأبجدية، أو بدلاً من ذلك، الحرف الأول من كل شارع.

يُعرف كل سجل في هذا الهيكل باسم خلية. تحتوي كل خلية على مؤشر إلى الحاوية المناسبة في قاعدة البيانات حيث تُخزَّن البيانات الفعلية. قد يلزم وجود خلية إضافية، أو رأس سجل، لتخزين اسم المدينة. أما الخلايا الأخرى المُجمَّعة معها، فستحتاج فقط إلى احتواء مؤشر إلى حاويتها الخاصة، حيث تُشير الخلية الأولى إلى أسماء الشوارع التي تبدأ بحرف "أ"، والثانية إلى "ب"، وهكذا.

يمكن توسيع قاعدة البيانات لتشمل حقلاً خاصاً بالقارات، ما يسمح بتوسيع نطاق التعداد ليشمل قارات أخرى. سيؤدي ذلك إلى ربط السجلات في نفس المجموعة بالأسر التي تسكن في شارع يبدأ بنفس الحرف، في نفس المدينة، وفي نفس القارة.

ستتكون الخلايا في ملف الشبكة من رأس المدينة، وست مجموعات (واحدة لكل قارة، باستثناء القارة القطبية الجنوبية ) من 26 خلية تتعلق بالشوارع التي تبدأ بنفس الحرف، في نفس المدينة، في نفس القارة، ويمكن الآن اعتبارها مصفوفة ثلاثية الأبعاد.

المزايا

بما أن كل إدخال في ملف الشبكة يحتوي على مؤشرات لجميع السجلات المفهرسة بواسطة المفاتيح المحددة: [ 4 ]

  • لا تتطلب حسابات خاصة
  • يتم استرجاع السجلات الصحيحة فقط.
  • يمكن استخدامه أيضًا للاستعلامات ذات مفتاح البحث الواحد
  • يسهل توسيع نطاق البحث ليشمل الاستعلامات التي تستخدم مفاتيح بحث متعددة.
  • تحسن ملحوظ في وقت معالجة الاستعلامات متعددة المفاتيح
  • يحتوي على حد أقصى للوصول إلى البيانات يبلغ قرصين. [ 1 ]

العيوب

ومع ذلك، ونظرًا لطبيعة ملف الشبكة، التي تمنحه مزاياه، توجد أيضًا بعض العيوب: [ 4 ]

  • يفرض مساحة فوق الرأس
  • زيادة الحمل على الأداء عند الإضافة والحذف

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 ج. نيفيرجيلت، هـ. هينتربيرجر، ملف الشبكة: بنية ملف متعددة المفاتيح قابلة للتكيف ومتناظرة . معهد المعلوماتية، ETH وKC Sevcik، 1984. الملخص، ص 1.
  2. ↑ دونالد كنوث . فن برمجة الحاسوب ، المجلد 3: الفرز والبحث ، الطبعة الثانية. أديسون-ويسلي، 1998. ISBN 0-201-89685-0القسم 6.5: البحث، الصفحات 564-566.
  3. ↑ إلماسري ونافاتي، أساسيات أنظمة قواعد البيانات ، الطبعة الثالثة. أديسون-ويسلي، 2000. ISBN 0-201-54263-3القسم 6.4.3: ملفات الشبكة، ص 185.
  4. 1 2 "ملف الشبكة" . cs.sfu.ca. تم الاسترجاع في 27-11-2016 .