Уровни представления данных в субд.

Описание данных можно выполнять на уровне абстракции реального мира, имеющего отношение к предметной области, представлений некоторого пользователя, представлений базы данных на внешнем носителе. Три уровня представления данных – концептуальный, внешний, внутренний – были предложены рабочей группой по БД – КОДАСИЛ в 1971г. В этом представлении лишь физическая база данных существует материально, другие уровни описываются абстрактно и используются при работе с базой данных.

Концептуальный уровень – это обобщающее представление базы данных. Этот уровень описывает, какие данные хранятся в базе данных., а также связи, существующие между ними. Фактически, это полное представление требований к данным со стороны организации, которое не зависит от любых соображений относительно их хранения.

На концептуальном уровне представлены следующие компоненты:

1. Все сущности, их атрибуты и связи,

2. Накладываемые на данные ограничения,

3. Семантическая информация о данных,

4. Информация о мерах обеспечения безопасности и поддержки целостности данных.

Концептуальный уровень описывается концептуальной моделью, которая в свою очередь описывается концептуальной схемой. Таким образом, концептуальная модель – это представление общего содержания базы данных, а концептуальная схема – определение данного представления. Концептуальная схема описывает только информационное содержание данных и в целях независимости данных не описывает структуру хранения данных и методы доступа к ним. Одной из основных характеристик концептуальной схемы является устойчивость , т.е. постоянство описания с момента их ввода в схему. Концептуальная схема не должна зависеть от особенностей конкретной СУБД.

Внешний уровень – это представление базы данных с точки зрения пользователей. Этот уровень описывает ту часть базы данных, которая относится к каждому пользователю.

Внешний уровень состоит из нескольких различных внешних представлений базы данных. Внешнее представление содержит только те сущности, атрибуты и связи «реального мира», которые интересны пользователю. На этом уровне база данных описывается внешней моделью. Так как внешняя модель – это частное представление базы данных пользователем, она включает классы объектов и связей, соответствующие группам пользователей. Внешняя модель базы данных описывается внешней схемой, включающей описания всех типов записей. Внешнюю схему можно рассматривать как подсхему концептуальной схемы. Однако во внешней схеме могут появляться дополнительные связи.

Внутренний уровень – это физическое представление базы данных в компьютере. Этот уровень описывает, как информация хранится в базе данных. Внутренний уровень описывает физическую реализацию базы данных и предназначен для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономного использования дискового пространства. Он содержит описание структур данных и организации отдельных файлов, используемых для хранения данных в запоминающих устройствах. На этом уровне осуществляется взаимодействие СУБД с методами доступа операционной системы (вспомогательными функциями хранения и извлечения записей данных) с целью размещения данных на запоминающих устройствах, создания индексов, извлечения данных и т.д. На внутреннем уровне хранится следующая информация:

1. Распределение дискового пространства для хранения данных и индексов,

2. Описание подробностей сохранения записей ( с указанием реальных размеров сохраняемых элементов данных),

3. Сведения о размещении записей,

4. Сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования.