3. Построение инфологической модели

1. Архитектура субд

Базы данных и программные средства их создания и ведения (СУБД) имеют многоуровневую архитектуру, представление о которой моно получить из рис. 7.

Приложение 1		Приложение 2		Приложение 3
Логический уровень представления данных
Внешняя модель данных 1			Внешняя модель данных 2
Концептуальная модель БД
В Физический уровень представления данных нутренняя модель БД

Рисунок 7 – Многоуровневая система организации базы данных под управлением СУБД

Различают концептуальный, внутренний и внешний уровни представления данных баз данных, которым соответствуют модели аналогичного назначения.

Концептуальный уровень соответствует логическому аспекту представления данных предметной области в интегрированном виде. Концептуальная модель состоит из множества экземпляров различных типов данных, структурированных в соответствии с требованиями СУБД к логической структуре базы данных.

Внутренний уровень отображает требуемую организацию данных в среде хранения и соответствует физическому аспекту представления данных. Внутренняя модель состоит из отдельных экземпляров записей, физически хранимых во внешних носителях.

Внешний уровень поддерживает частные представления данных, требуемые конкретным пользователям. Внешняя модель является подмножеством концептуальной модели.

Частная логическая структура данных для отдельного приложения (задачи) или пользователя соответствует внешней модели или подсхеме БД. С помощью внешних моделей поддерживается санкционированный доступ к данным БД приложений.

Появление новых или изменение информационных потребностей существующих приложений требуют определения для них корректных внешних моделей, при этом на уровне концептуальной и внутренней модели данных изменений не происходит.

Изменения в концептуальной модели, вызванные появлением новых видов данных или изменением их структур, могут затрагивать не все приложения, т.е. обеспечивается определенная независимость программ от данных. Изменения в концептуальной модели должны отражаться на внутренней модели, и при неизменной концептуальной модели возможна самостоятельная модификация внутренней модели БД с целью улучшения ее характеристик.

Таким образом, БД реализует принцип относительной независимости логической и физической организации данных.

4. Проектирование баз данных

Процесс проектирования представляет собой последовательность переходов от неформального, словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели.

Проектирование базы данных состоит в построении комплекса взаимосвязанных моделей данных.

Этапы проектирования:

1. Системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области.

2. Проектирование инфологической модели предметной области – частично формализованное описание объектов предметной области в терминах некоторой семантической модели.

3. Логическое проектирование БД, т.е. описание БД в терминах принятой логической модели данных.

4. Физическое проектирование БД, т.е. выбор эффективного размещения БД на внешних носителях для обеспечения наилучшей работы приложения.

5. Проектирование представлений данных для приложений.

На рис. 8 условно отображены этапы процесса проектирования базы данных.

Разработка инфологической модели предметной области

Проектирование базы данных

Логическое

проектирование

Физическое

проектирование

Проектирование

представлений данных

для приложений

Рис. 8 – Этапы процесса проектирования базы данных

Важнейшим этапом проектирования базы данных является разработка инфологической (информационно-логической) модели предметной области, не ориентированной на СУБД. В инфологической модели средствами структур данных в интегрированном виде отражают состав и структуру данных, а также информационные потребности приложений.

Информационно-логическая (инфологическая) модель предметной области отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структур.

Затем на ее основе строятся концептуальная (логическая), внутренняя (физическая) и внешняя модели.