แนวคิดเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลเชิงกายภาพในคอมพิวเตอร์

เรื่องที่ 
1.1 การจัดองค์กรของแฟ้มข้อมูลแบบเรียงลำดับ
1.2 การจัดองค์กรของแฟ้มข้อมูลแบบเข้าถึงโดยตรง
1.3 ชนิดและคุณสมบัติของหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
1.4 ความแตกต่างระหว่างการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง และหน่วยเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์

1. แฟ้มข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลที่ประกอบด้วยเรคอร์ด ฟิลด์ และไบต์ การจัดเรียงเรคอร์ดในแฟ้มข้อมูลทำได้หลายรูปแบบ เช่น แฟ้มเรียงลำดับ แฟ้มดัชนี แฟ้มดัชนีเรียงลำดับ รูปแบบการเข้าถึงข้อมูลในแฟ้มข้อมูลจึงขึ้นอยู่กับการจัดเก็บข้อมูลในแฟ้มข้อมูลแบบต่างๆ
2. การจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองจริงๆนั้นอยู่ในระดับภายใน (internal level) ข้อมูลถูกเก็บอยู่ที่ตำแหน่งใดในดิสค์ รวมทั้งข้อมูลที่เกี่ยวกับดัชนีก็จะถูกเก็บอยู่ในระดับนี้ทั้งหมด
3. ข้อมูลในฐานข้อมูลจะจัดเก็บอยู่ในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองซึ่งส่วนใหญ่จะได้แก่ดิสค์ โดยเนื้อที่ของดิสค์จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆเรียกว่าบล็อก (block) อันเป็นหน่วยของข้อมูลที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายระหว่างดิสค์กับหน่วยความจำหลัก

หลังจากที่ศึกษาตอนที่ 9.1 แล้ว นักศึกษาสามารถ

1. อธิบายโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลในแฟ้มข้อมูล พร้อมทั้งอธิบายลักษณะสำคัญของการจัดองค์กรแฟ้มข้อมูลแบบต่างๆ
2. บอกความแตกต่างระหว่างการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองและหน่วยเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์
3. อธิบายการทำงานของการเข้าถึงข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลหลักและหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง

การจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองจริงๆนั้นอยู่ในระดับภายในซึ่งเก็บอยู่ในลักษณะที่เป็นแฟ้มข้อมูลที่ประกอบไปด้วยเขตข้อมูล (field), ระเบียน (record) เมื่อเปรียบเทียบโครงสร้างของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ในส่วนที่เป็นเอ็นติตี้ก็จะเทียบได้กับระเบียนในโครงสร้างแฟ้มข้อูล ส่วนเอททริบิวท์ก็จะเทียบได้กับเขตข้อมูลในโครงสร้างแฟ้มข้อมูล ดังนั้นจะขอกล่าวถึงการจัดเก็บข้อมูลในแฟ้มข้อมูลเชิงกายภาพซึ่งไม่แตกต่างการจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลในระดับภายใน

แฟ้มข้อมูลที่เก็บไว้ในระบบคอมพิวเตอร์นั้นแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท แต่โดยทั่วไปมักจะนิยมเลือกเก็บข้อมูลบางรายการที่เป็นเรื่องเดียวกันไว้เป็นแฟ้มเดียวกัน อาทิแฟ้มบุคลากรที่เคยเก็บแยกกันเป็นรายคนก็จะนำรายละเอียดที่ค่อนข้างคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงบ่อยเช่น หมายเลขประจำตัวพนักงาน ชื่อ นามสกุล เพศ วันเกิด ที่อยู่ ประวัติการศึกษา มาจัดเก็บไว้เป็นแฟ้มเดียวกัน โดยแฟ้มนี้จะมีรายละเอียดของพนักงานทุกคนบรรจุแยกกันเป็นเรคอร์ดหรือระเบียน (record) (ซึ่งในที่นี้จะใช้คำว่าเรคอร์ด) และแต่ละเรคอร์ดมีรายการข้อมูลเหมือนกัน ในกรณีของงานด้านธุรกิจก็อาจจะจัดทำแฟ้มข้อมูลลูกค้าที่เก็บรายละเอียดของลูกค้าทั้งหมดเอาไว้เป็นเรคอร์ด แต่ละเรคอร์ดมีรายการข้อมูลลูกค้าที่ค่อนข้างคงที่เก็บไว้ด้วยกัน เช่น หมายเลขลูกค้า ชื่อบริษัท ที่อยู่ หมายเลขโทรศัพท์ โทรสาร ชื่อผู้ติดต่อ หมายเลขโทรศัพท์ โทรสาร ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น แฟ้มข้อมูลนี้ยังไม่เพียงพอที่จะจัดเก็บรายละเอียดของการทำธุรกิจกันได้ครบถ้วน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดทำแฟ้มข้อมูลอื่นๆ ประกอบขึ้นอีก เช่นแฟ้มข้อมูลการสั่งสินค้าจะบันทึกรายละเอียดการสั่งสินค้าของลูกค้าทุกรายเอาไว้ด้วยกัน

จากที่อธิบายมาข้างต้นนี้อาจสรุปได้ว่าแฟ้มข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์มีลักษณะแตกต่างไปจากแฟ้มกระดาษที่เคยจัดเก็บในสำนักงานทั่วไป กล่าวคือ แฟ้มข้อมูลคอมพิวเตอร์จะจัดเก็บข้อมูลเรื่องเดียวกันทั้งหมดไว้ด้วยกัน แฟ้มข้อมูลแต่ละแฟ้มแบ่งเป็นเรคอร์ดจำนวนมาก แต่ละเรคอร์ดประกอบด้วย ฟิลด์ หรือ เขตข้อมูล (field) จำนวนหนึ่ง (ซึ่งในที่นี้จะใช้คำว่าฟิลด์) ฟิลด์ประกอบขึ้นจากกลุ่มของอักขระ และตัวเลข ซึ่งเรียกโดยรวมว่าไบต์ และบิต

ในทางปฏิบัติแฟ้มข้อมูลอาจจะมีได้สองลักษณะ คือ

1) เรคอร์ดที่มีความยาวคงที่ (fixed length record) คือทุกเรคอร์ดมีจำนวนฟิลด์ตรงกัน และ ฟิลด์เดียวกันก็มีความยาวเท่ากันหมดไม่ว่าจะอยู่ในเรคอร์ดใด ๆ ของแฟ้มนี้ เช่นในกรณีของแฟ้มนักศึกษาข้างต้น ฟิลด์หมายเลขประจำตัวนักศึกษาในทุกเรคอร์ดมีความยาวเท่ากัน ฟิลด์ชื่อนักศึกษาในทุกเรคอร์ดจะมีความยาวเท่ากันหมด แม้ว่าชื่อของนักศึกษาจะมีความยาวไม่เท่ากัน

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

การจัดเรคอร์ดต่างๆ ในแฟ้มข้อมูลแต่ละแฟ้มนั้น เราเรียกว่าเป็น การจัดองค์กรแฟ้ม (file organization) แฟ้มข้อมูลต่างๆ อาจจัดองค์กรหรือจัดเรียงเรคอร์ดเอาไว้ต่างกันได้หลายแบบ

1.1 การจัดองค์กรของแฟ้มข้อมูลแบบเรียงลำดับ 1.2 การจัดองค์กรของแฟ้มข้อมูลแบบเข้าถึงโดยตรง 1.3 ชนิดและคุณสมบัติของหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง 1.4 ความแตกต่างระหว่างการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง และหน่วยเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์