22. Организация проектирования баз данных в реляционных субд.

В процессе моделирования предметной области чаще всего выделяют 3 уровня моделей в зависимости от уровня абстракции: логический, физический и внешний. Число реально выделенных и самостоятельно поддерживаемых уровней моделей будет зависеть от особенностей СУБД.

Даталогическая модель базы данных является моделью логического уровня и представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к среде хранения. Эта модель строится в терминах информационных единиц, допустимых в конкретной СУБД, в среде которой проектируется БД. Этап создания даталогической модели называется даталогическим проектированием, а описание логической структуры БД на языке СУБД – схемой.

Для реляционной базы данных проектирование логической структуры заключается в том, чтобы разбить всю информацию по таблицам, а также определить состав полей для каждой таблицы. Определение ключевого поля каждой из таблиц также является задачей логического проектирования реляционной БД.

Сейчас многие реляционные СУБД позволяют декларативно задать связи между таблицами при описании БД, а также определять необходимость контроля и способы обеспечения целостности по связям для БД.

Часто при описании логической структуры реляционной БД сразу указывается, по каким полям нужно индексировать соответствующую таблицу, при этом для ключевых полей индексация предусматривается автоматически.

Существуют разные методы проектирования логической структуры реляционных баз данных. Среди них есть и строгие математические методы, обычно базирующиеся на теории нормализации. Они имеют большое значение как теоретическая основа проектирования БД, но в реальном проектировании не используются, так как эти алгоритмы очень сложны.

Для привязки даталогической модели к среде хранения используется модель данных физического уровня (физическая модель). Эта модель определяет способы физической организации данных в среде хранения. Она строится с учетом возможностей, предоставляемых СУБД. Описание физической структуры базы данных называется схемой хранения, а соответствующий этап проектирования – физическим проектированием. СУБД обладают разными возможностями по физической организации данных, поэтому набор выполняемых действий при таком проектировании различен для разных СУБД.

На этапе физического проектирования происходит: выбор типа носителя, способа организации данных, методов доступа, определение размера физического блока, управление размещением данных на внешних носителях, управление свободной памятью.

В некоторых СУБД помимо возможности описания общей логической структуры базы данных, имеется возможность описать логическую структуру БД с точки зрения конкретного пользователя. Такая модель называется внешней, а ее описание называется подсхемой. Если СУБД поддерживает схему, схему хранения и подсхему, то она является СУБД с трехуровневой архитектурой.

Для того, чтобы спроектировать структуру БД необходима исходная информация о предметной области. Формализованное описание предметной области называется инфологической моделью предметной области или концептуальной моделью, которая мало зависит от особенностей СУБД. Концептуальная модель представляет собой описание предметной области , выполненное без жесткой ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства, она должна отражать специфику предметной области, а не структуру БД.