Архитектура БД. Физическая и логическая независимость

Пятница, 25 Фев 2011 23:10

В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась трехуровневая система организации БД, изображенная на рисунке:

clip_image002

Различие между логическим и физическим представлением данных официально признано в 1978г. когда комитет по стандартизации ANSI (American National Standards Institute) предложил обобщенную структуру БД.

1. Внешний уровень (Уровень внешних моделей) – самый верхний уровень, определяющий пользовательские представления данных. где каждая модель имеет свое «видение» данных. Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, при работе с БД по студентам, бухгалтерию не интересует успеваемость студентов, а только вопросы, связанные со своевременной оплатой.

2. Концептуальный уровень – определяет логическую схему базы данных. Включает анализ информационных потребностей пользователей и определение нужных им элементов данных. Результатом является концептуальная схема – единое логическое описание всех элементов данных и отношений между ними.

3. Внутренний уровень (Физический уровень) – определяет физический взгляд на БД, собственно данные, расположенные в файлах или в страничных структурах, расположенных на внешних носителях информации. За этот уровень отвечают проектировщики физ.БД, которые решают, какие физические устройства будут хранить данные, какие методы доступа будут использоваться для извлечения и обновления данных, какие методы и способы поддержания и повышения быстродействия принять.

clip_image001[11]

Под схемой БД понимается общее описание БД. Различают три типа схем:

— внешнему уровню соответствует несколько внешних схем(подсхем), которые соответствуют различным представлениям данных пользователей СУБД)

— концептуальная схема описывает все элементы данных, связи между ними, ограничения для поддержания целостности данных. Для каждой БД имеется только одна конц. схема.

— внутренняя схема является полным описанием внутренней модели данных и содержит определения хранимых записей, методы представления, описания полей данных, сведения об индексах и выбранных схемах хешироания. Для каждой БД имеется только одна внутр. схема.

Главное назначение архитектуры – обеспечение независимости от данных (любые изменения на нижних уровнях БД не должны влиять на верхние).

Логическая нез-ть – полная защищенность внешних схем от изменений, которые вносятся в концептуальную схему, предполагает возможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этой же базой данных

Физическая – защищенность концептуальной схемы от изменений, которые вносятся во внутреннюю схему, предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих с данной базой данных.

Эта архитектура позволяет обеспечить логическую (между уровнями 1 и 2) и физическую (между уровнями 2 и 3) независимость при работе с данными.

Выделение концептуального уровня позволило разработать аппарат централизованного управления базой данных.

clip_image005



Вы можете оставить отзыв или трекбек со своего сайта.

Один комментарий на «Архитектура БД. Физическая и логическая независимость»

  1. Дима пишет:

    24 Мар 2013 в 21:51

    Спасибо большое, очень помогли

Ваш отзыв