Информационное ОбЕспечение систем управления

1. Структура субд

В архитектуре современных СУБД выделяют три уровня описания элементов хранимых данных. Эти уровни составляют трехуровневую архитектуру, которая охватывает внешний, концептуальный и внутренний уровни.

Внешний уровень – представление базы данных с точки зрения конкретных пользователей.

Указанный уровень может включать несколько различных представлений БД со стороны различных групп пользователей. При этом каждый пользователь имеет дело с представлением предметной области, выраженным в наиболее понятной и удобной для него форме. Такое представление содержит только те сущности, атрибуты и связи, которые интересны ему при решении профессиональных задач.

На внешнем уровне создается инфологическая модель БД (внешняя схема), полностью независимая от платформы (т.е. вычислительной системы, на которой будет использоваться). Инфологическая модель является человеко-ориентированной: средой ее хранения может быть память человека, а не ЭВМ.

Концептуальный уровень – обобщающее представление базы данных, описывающее то, какие данные хранятся в БД, а также связи, существующие между ними.

Концептуальный уровень содержит логическую структуру всей БД. На концептуальном уровне необходимо выделить:

1. сущности, их атрибуты и связи;

2. ограничения, накладываемые на данные;

3. семантическую информацию о данных (смысловое содержание);

4. информацию о мерах обеспечения безопасности.

На концептуальном уровне создается даталогическая модель (концептуальная схема БД), представляющая собой описание инфологической модели (внешней схемы) на языке определения данных конкретной СУБД. Эта модель является компьютеро-ориентированной (зависит от применяемой на компьютере СУБД).

Внутренний уровень – описывает физическую реализацию базы данных и предназначен для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономного использования дискового пространства. Содержит описания структур данных и отдельных файлов, используемых для хранения данных в запоминающих устройствах.

На внутреннем уровне создается физическая модель БД (внутренняя схема), которая также является компьютеро-ориентированной (зависит от СУБД и операционной системы). С ее помощью СУБД дает возможность программам и пользователям осуществлять доступ к хранимым данным по именам, не заботясь об их физическом расположении. По этой модели СУБД отыскивает необходимые данные на внешних запоминающих устройствах.

2. Реляционная модель данных (рмд)

Реляционная модель данных некоторой предметной области представляет собой набор отношений (таблиц) меняющихся во времени.

Элементы реляционной модели данных и их представление:

- отношение – двумерная таблица содержащая некоторые данные;

- схема отношения – строка заголовка таблицы;

- атрибут – заголовок столбца таблицы (поле);

- картеж – строка таблицы (запись);

- домен – столбец таблицы со значениями;

- первичный ключ – один или несколько атрибутов;

- тип данных – тип значений элементов таблицы.

Заголовок отношения состоит из фиксированного множества атрибутов. Между этими атрибутами и определяющими их доменами существует взаимное однозначное соответствие.

Тело отношения состоит меняющегося во времени множества картежей. Никакие два картежа отношения не могут быть дубликатами друг друга в любой произвольно заданный момент времени. Порядок размещения картежей в отношении не существует.

Степень отношения – это число его атрибутов.

Ограничение целостности реляционной модели данных разделяют на 2 группы:

1) требования целостности сущностей

2) целостность ссылок.

Первое заключается в уникальности экземпляров объектов, что соответствует уникальности каждого кортежа. Следовательно, существуют ограничения:

1. отсутствие кортежей-дубликатов (не должны совпадать первичные ключи).

2. отсутствие полей с множественным характером значений атрибутов.