Понятие схемы бд

Организация и поддержание логической структуры дан­ных (схемы базы данных) обеспечивается средствами модели организации данных. Модель данных определяется способом организации данных, ограничениями целостности и множе­ством операций, допустимых над объектами организации дан­ных. Соответственно модель данных разделяют на три состав­ляющие — структурную, целостную и манипуляционную.

Схема базы данных содержит также ограничения целост­ности данных. Ограничения целостности представляют собой набор установок и правил по типам, диапазонам, соотношени­ям (и т. д.) значений атрибутов объектов, характеристик и осо­бенностей связей между объектами.

Третий и самый «низкий» уровень представления инфор­мации в фактографических информационных системах выражается внутренней схемой базы данных, определяющей струк­туру организации и особенности хранения информационных массивов, в которых и находятся собственно сами данные.

Внутренняя схема баз данных фактографических аис

Изначально и по сей день программное обеспечение АИС (СУБД) в качестве места физического размещения данных ори­ентировано на внешнюю (дисковую) память. Размещение данных во внешней памяти, точнее эффек­тивность доступа к ним во внешней памяти, существенно вли­яет на эффективность обработки данных. В результате важным аспектом АИС является внутренняя схема базы данных, кото­рую организует и поддерживает СУБД.

В общем плане внутренняя схема базы данных включает три основных компонента, представленные на рисунке 2.

Рис. 2. Состав внутренней схемы базы данных

Центральным компонентом внутренней схемы являются ин­формационные массивы, включающие собственно данные (ин­формационных объектов логической схемы БД, т.е. в реляци­онных СУБД таблиц), и массивы индексов, являющихся специ­альными дополнительными конструкциями для ускорения доступа к данным основных информационных объектов. Ин­формационные массивы в большинстве СУБД состоят из од­ной или нескольких так называемых страниц, каждая из которых содержит совокупность некоторых единичных элементов, называемых физическими записями. В результате, единичным элементом внутренней схемы баз данных АИС является физи­ческая запись, в большинстве случаев совпадающая по смыслу с логической записью, т. е. в реляционных СУБД с табличной строкой.

Способы организации записей в страницах (расположение, добавления, корректировка, удаление) составляют физические структуры данных, которые образуют третий (низший) уро­вень представления информации в информационной.

Важным компонентом внутренней структуры является ка­талог БД, в котором размещается системная информация по логической структуре БД, включающая описание основных ин­формационных объектов (имена, структура, параметры, связи) и ограничения целостности данных. Организация системной информации БД определяется особенностями конкретной СУБД, а сам каталог может входить непосредственно в файлы данных (область описателей данных) или составлять отдель­ный информационный массив.

Как уже отмечалось, в состав автоматизированного банка данных АИС помимо самой базы данных входит и прикладной компонент, образуемый совокупностью интерфейсных элемен­тов представления, ввода и обработки данных, типовых запро­сов и процедур обработки данных, а также «событий» и «пра­вил», отражающих правила и специфику предметной области АИС (так называемые «правила бизнеса»). Соответственно во внутренней схеме БД выделяется специальная область, в кото­рой размещается информация по прикладному компоненту АИС.

Все три части внутренней структуры и их составные эле­менты (например, информационные массивы отдельных инфор­мационных объектов БД) могут размещаться в одном едином файле базы данных или в разных файлах. Во втором случае внутренняя схема БД определяется совокупностью и порядком расположения данных файлов.