загрузка...
загрузка...
На головну

архітектура БД

  1. архітектура
  2. архітектура
  3. АРХІТЕКТУРА
  4. архітектура
  5. архітектура
  6. архітектура
  7. АРХІТЕКТУРА

Основною метою будь-СУБД є можливість запропонувати звичайному користувачеві бази даних абстрактне уявлення даних, приховавши від користувача особливості зберігання і управління ними. Оскільки база даних, як правило, розробляється як загальний ресурс для великої кількості користувачів, то кожному користувачеві може знадобитися своє, відмінне від інших користувачів уявлення про дані, що зберігаються в БД. Це викликано наступними причинами:

- Кожен користувач повинен мати право звертатися до загальних даних, використовуючи своє уявлення про них;

- Взаємодія користувача з БД не повинно залежати від особливостей її фізичної організації;

- Адміністратор бази даних (АБД) повинен мати можливість змінювати структуру і формат даних, не впливаючи на призначені для користувача подання;

- Внутрішня структура БД не повинна залежати від перемикання на новий пристрій зберігання;

- АБД повинен мати можливість змінювати концептуальну структуру даних без будь-якого впливу на всіх користувачів.

Для задоволення цих потреб архітектура більшості сучасних комерційних СУБД, що існують на ринку програмного забезпечення, в тій чи іншій мірі, будується на базі так званої архітектури ANSI-SPARC. Назва походить за назвою комітету планування стандартів і норм (Standards Planning and Requirements Committee, SPARC) Національного інституту стандартизації (American National Standard Institute, ANSI) США. Комітет визнав необхідність використання трирівневого підходу до організації БД, що відокремлює призначені для користувача уявлення бази даних від її фізичного представлення за допомогою створення незалежного рівня.

Архітектура БД представлена ??на малюнку 1. Зовнішній рівень - це сукупність індивідуальних уявлень БД з точки зору окремих користувачів. Користувачі можуть бути різні, з різним рівнем підготовки. Кожен користувач представляє дані відповідно до форм різних документів, притаманних даної предметної області. При цьому одні й ті ж дані можуть мати різну форму подання - тип, довжину. Наприклад, відомості про зарплату - їх можна побачити у вигляді підсумкової суми в запису відомості, або у вигляді переліку складових - різних нарахувань і утримань.


 
 


ПП1 - Уявлення 1-го користувача, ППк - Уявлення к-того користувача

Малюнок 1 - Трирівнева архітектура БД

Деякі уявлення можуть включати похідні або обчислювані дані, що не зберігаються в БД, а створюються в міру необхідності. Індивідуальне зовнішнє уявлення називають підсхемою.

Концептуальний рівень відображає узагальнене уявлення користувачів. Це проміжний рівень в трирівневої архітектурі БД, що представляє дані такими, якими вони є насправді, а не такими, якими їх змушений бачити користувач в рамках якогось інструментального кошти або додатки. Концептуальний рівень підтримує кожне зовнішнє уявлення, однак, не містить відомостей про методи зберігання даних. Цей рівень цікавий адміністратору БД і може бути представлений концептуальними схемами.

Внутрішній рівень мовою визначення даних обраної СУБД являє, в якому вигляді інформація зберігається в БД, описує структури об'єктів БД. Внутрішнє представлення не пов'язане з фізичним рівнем, так як в ньому не розглядається організація фізичних записів (блоків і сторінок пам'яті), фізичної області зберігання даних.

Опис рівнів архітектури БД можна представити у вигляді деякого технічного опису (в паперовому або електронному вигляді), розробленого за допомогою різних засобів і правил.

У відповідності з архітектурою БД, існують кілька зовнішніх схем або подсхем, кожна з яких відповідає різним уявленням даних, одна концептуальна схема БД і одна внутрішня схема БД. Кожна зовнішня схема пов'язана з концептуальною за допомогою зовні концептуального відображення. Концептуальна схема пов'язана з внутрішньою допомогою концептуально внутрішнього відображення. Схеми і відображення створюються адміністратором БД засобами СУБД.

Розглянемо уявлення різних рівнів архітектури бази даних на прикладі БД, створеної для вирішення завдання автоматизації управлінням персоналом деякої фірми.

Зовнішній рівень представляється зовнішньої схемою, що містить кілька подсхем, що відображають зовнішні представлення різних користувачів БД. По-перше, це уявлення співробітника фірми, які відповідають за діяльність кадрового обліку. Його функціями є облік особистих даних співробітників, відомостей про прийом їх на роботу, всіх переміщень і звільнень. Співробітник-кадровик представляє дані в такому вигляді: кожному співробітнику присвоюється табельний номер, це 5-значне ціле число. Особисті дані співробітника вводяться в базу даних з наступних документів: паспорта, диплома про освіту, договору про найм на роботу. Співробітник-кадровик створює особисту картку співробітника, в яку, крім особистих даних, вводить відомості про те в який підрозділ та на яку посаду приймається працівник. Ці дані він бере з наказів про прийоми, перекладах, звільнення і відпустки. Співробітник-кадровик також періодично формує різні звіти за якісним складом персоналу для керівника фірми: список співробітників, які досягли пенсійного віку на задану дату, список співробітників, що мають більше 2-х неповнолітніх дітей, список співробітників, які не мають вищої освіти тощо. Друге зовнішнє уявлення - це уявлення співробітника, що виконує функції нарахування заробітної плати. Він веде облік кількості відпрацьованих днів кожного співробітника, відомості про належних працівникові надбавки, щомісяця здійснює розрахунок заробітної плати, формує ряд звітів, як для керівників фірми, так і для зовнішніх організацій - податкової інспекції, пенсійного фонду. Третій користувач бази даних це керівник фірми, який може переглядати особисті дані співробітників, відомості про виплати по зарплаті. Четвертий зовнішній користувач - це користувач мережі Інтернет, який на сайті фірми може отримати такі відомості про співробітників фірми - фотографії, прізвища, імена та по батькові, назви підрозділів, посади, вчені звання, ступеня і іншу загальнодоступну інформацію. Таким чином, можна уявити, що кожен користувач бачить «свій» фрагмент даних, при цьому дані можуть мати різне уявлення щодо довжині, по виду відображення. Опис усіх представлень користувачів дає загальний опис зовнішнього рівня БД. Воно зазвичай представляється у вигляді технічної документації (технічного завдання), описів вхідних і вихідних документів, у вигляді схем, малюнків, словесного опису.

концептуальний рівень бази даних розглянутого прикладу може бути відображений у вигляді 2-х схем, одержуваних послідовно. Перша схема - концептуальна інформаційно-логічна модель предметної області (Илм), що представляє класи об'єктів (сутності) предметної області і зв'язки між ними. Друга схема - концептуальна даталогіческая модель бази даних (ДЛМ), що відображає опис предметної області у вигляді логічної структури даних в термінах обраної моделі даних. Кожна з цих схем узагальнює уявлення всіх користувачів бази даних і описує всі дані, які повинні зберігатися в БД, які зв'язку між ними існують. Схеми можуть бути відображені на папері, або в електронному форматі і є проектною документацією. Формують концептуальний рівень проектувальники бази даних, адміністратор даних і адміністратор бази даних. Це особлива категорія користувачів бази даних - її розробники. Подання концептуального рівня БД у вигляді Илм і ДЛМ, або тільки у вигляді ДЛМ, залежить від обраного методу проектування БД.

внутрішній рівень розглянутої БД може бути представлений у вигляді SQL-скріптов об'єктів БД, якщо для реалізації БД обрано СУБД, що підтримує стандарт мови SQL, або у вигляді опису, що містить конструкції мови визначення даних обраної СУБД.

Основним призначенням трирівневої архітектури БД є забезпечення незалежності описів бази даних (схем БД), одержуваних на різних рівнях архітектури БД, один від одного, що забезпечує незалежність прикладних програм від даних і є одним з основних достоїнств бази даних.

розрізняють логічну і фізичну незалежність даних. Логічна незалежність даних підтримує захищеність зовнішніх схем від змін, що вносяться на концептуальному рівні. Так, наприклад, при функціональному розвитку АІС проводиться дообстеження предметної області і в концептуальну схему додається опис нових даних. При цьому деякі зовнішні схеми навіть не помічають цих змін, частина користувачів працює з БД в колишньому вигляді. Фізична незалежність підтримує захищеність концептуальної схеми від змін, що вносяться на фізичному рівні. Наприклад, додавання індексів, створення тригерів не вимагають внесення змін до концептуальну схему. Також, можливий переклад фізичної моделі БД на ЯОД інший СУБД без внесення змін в зовнішні схеми. Користувач зможе помітити тільки збільшення або зменшення продуктивності системи.

Для того щоб створити БД необхідно попередньо здійснити послідовне проектування схем кожного рівня архітектури БД.





Вступ | Автоматизовані інформаційні системи | Економічні інформаційні системи | Життєвий цикл БД | Методи проектування БД | Формування зовнішнього рівня БД | Структура підприємства. Інформаційні потоки | Функціональна структура АІС | класи об'єктів | Зв'язки між класами об'єктів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати