Лекция №3 Этапы проектирования бд Обобщенная архитектура субд
П1 П2 … Пi Пj … Пn
ВМ1БД … ВМkБД
О1
А
БД
К
М Б Д
О2 УП
СУБД
Вн М Б Д
Ф Б Д О С
Эта схема предложена группой ANSI/X3/SPARC института стандартов США и является общепризнанной при проектировании СУБД.
I Пользователи (П1, П2, Пi, Пj, Пn): 1) прикладные программисты; 2) АБД; 3)конечные пользователи - непрогаммисты. Каждый пользователь имеет один или несколько языков для общения с СУБД.
II Внутренняя модель ПО – это хранимый уровень представления данных. На этом уровне представлены структуры хранимых данных и способы доступа к ним. Внутренняя модель включает хранимые файлы, хранимые записи и определяет связи между записями. Известны методы доступа СУБД к этим записям (HSAM, HISAM, HDAM, HIDAM и др.). Описание этой модели осуществляется внутренней схемой. Связь ВнМБД с ФБД осуществляется методами доступа ОС.
III Концептуальная модель ПО – это глобально-логический уровень представления данных:
В ней отображены информационные потребности предметной области в целом и каждого пользователя в отдельности.
В ней отражены объекты, свойства, связи между ними. Эти элементы представлены в виде концептуальных файлов, записей и полей.
В КМ нет ничего от хранимого уровня представления данных.
В КМ отражены правила разграничения прав доступа и правила сохранения целостности данных.
Определение КМ осуществляется с помощью концептуальной схемы.
IV Внешняя модель ПО (логический уровень пользователя):
ВМ отражает информационное содержание БД в таком виде, в каком оно используется в конкретном приложении.
Допускается множество таких ВМ.
ВМ специфицируется внешней схемой, при этом описываются файлы, записи, поля ВМ.
V Отображения:
О1 – соответствие между ВМ и КМ;
О2 - соответствие между КМ и ВнМ.
Эти соответствия также имеют описания и хранятся в СУБД (как и схемы ВМ, КМ и ВнМБД). АБД, используя описание отображений и утилиты устанавливает соответствие между МД.
При изменениях на уровне КМ АБД меняет отображение О1 таким образом, чтобы не было изменений во ВМ. Таким образом обеспечивается логическая независимость ПП от данных.
При изменениях на уровне ВнМ АБД меняет отображение О2 таким образом, чтобы не было изменений на уровне КМ. Тем самым обеспечивается физическая независимость ПП от данных.
Этапы проектирования бд
IА)
М
ПО
Л
П1 … ЛПn
IБ)
КМ ПО
II
ВМ1БД … ВМnБД
IIIА)
КМ БД
IIIБ)
ВнМ БД
I Информационно-логическое проектирование:
А) Анализ предметной области;
Б) Концептуальное проектирование ПО.
II Выбор СУБД
III Даталогическое проектирование:
А) Логическое проектирование;
Б) Физическое проектирование.
IV Проектирование словаря-справочника.
I Информационно-логическое проектирование
Задача информационно-логического проектирования получить КМ ПО и локальные представления (ЛП) пользователей, не зависящих от конкретной СУБД.
А) Анализ ПО – анализируются информационные потоки: источники / потребители информации, документопотоки, технология хранения, обработки и использования документов. В результате анализа определяется:
Перечень сервисных и функциональных задач, возложенных на компьютер.
Кодификаторы и классификаторы информационных объектов.
Б) Концептуальное проектирование (моделирование) ПО.
Формируются ЛП для каждого конечного пользователя (КП). ЛП – это фрагмент ПО, удовлетворяющий запросы КП. Путем интеграции ЛП создается КМ ПО. Это процесс итерационный. КМ ПО удовлетворяет запросы всех конечных пользователей. КМ ПО не зависит от используемой СУБД.
Этапы КМ ПО:
Выделение объектов, их свойств и связей между ними. Связи устанавливаются с учетом задач (запросов), решаемых КП.
На основе выделенных задач строятся сценарии диалога КП с ЭВМ (в виде графа, дерева). КМ осуществляется с помощью CASE-средств (например: ERWIN).
II Выбор СУБД
Установка внешних ограничений:
ограничения вычислительного комплекса (модель ЭВМ, конфигурация, объем памяти, скорость обмена данных по шине);
ОС;
Ограничения сети.
Выбор СУБД – претендента: на основе КМ ПО и внешних ограничений формулируются требования к СУБД и в соответствии с характеристиками СУБД выбирается из каталога.
III Даталогическое проектирование – это проектирование средствами СУБД.
Логическое проектирование:
конфигурирование системы КМ БД и обеспечение отображения КМ ПО в КМ БД;
конфигурирование ВМ БД и обеспечение отображения ЛПi в ВМi.
Согласование всех ВМi и КМ БД.
Физическое проектирование: определение параметров ВнМ БД и обеспечение отображения КМ БД во ВнМ БД, а также обеспечение отображения ВнМ БД на ФБД.
IV Параллельно с I, II, III осуществляется разработка словаря-справочника системы, комплекса программ решения сервисных и функциональных задач, обеспечение надежности хранения и обработки данных, обеспечение интерфейса.