Лекція 2

Тема 2. Трирівнева архітектура ansi-spars

План.

1. Мета. Три рівня архітектури.

2. Зовнішній рівень.

3. Концептуальний рівень.

4. Внутрішній рівень.

5. Схеми, відображення та екземпляри.

6. Незалежність від даних.

Рекомендована література.

[1],гл.2.

[2], гл. 2, п.2.1.

Вступ

Основна мета СУБД полягає в тому, щоб запропонувати користувачеві абстрактне представлення даних, сховавши конкретні особливості зберігання і користування ними. Тому відправною точкою при проектуванні БД повинно бути абстрактний і спільний опис інформаційних потреб організації, які повинні знайти своє відображення в створеній БД.

Інтерес представляє моделювання таких понять:

• Сутностей «реального світу»;

• Атрибутів, які описують властивості або якості кожної сутності;

• Зв’язків між цими сутностями

Розглядувана архітектура з достатньою точністю описує більшість систем (і не тільки реляційних), більш того, вона практично повністю узгоджується з архітектурою, запропонованою Дослідницькою групою ANSI/SPARC

Три рівня архітектури

Архітектура ANSI/SPARC включає три рівні: внутрішній, концептуальний і зовнішній.

Мета такої архітектури полягає у відокремлені користувацького представлення БД від її фізичного представлення. Наведемо причини, по яким бажано використовувати такий розподіл

• Кожен користувач повинен мати можливість звертатися до одних і тих даних, використовуючи своє власне представлення, про них. Кожен користувач повинен мати можливість змінити своє представлення про дані, причому ці зміни не впливають на інших користувачів

• Користувачі не повинні безпосередньо мати справу з такими подробицями фізичного зберігання даних баз, як індексування, хешування, тобто взаємодія користувача з БД не повинна залежати від особливостей зберігання в ній даних

• Адміністратор БД (АБД) повинен мати можливість змінювати структуру зберігання даних в БД, не змінюючи користувацьке представлення.

• Внутрішня структура БД, не повинна залежати від таких змін фізичних аспектів зберігання інформації, як переключання на новий пристрій зберігання.

• АБД повинен мати можливість змінювати концептуальну або глобальну структуру БД без впливу на всіх користувачів

Нижче наведена схема трьохрівневої архітектури ANSI-SPARC.

Користувач 1 Користувач 2 Користувач n

З

Представлення 1

Представлення 2

Представлення n

овншній

р івень

К

Концептуальна

схема

онцептуальний

рівень

Внутрішня

схема

Внутрішній

рівень

Фізична

організація

даних

Схема трьохрівневої архітектури ANSI-SPARC

Характеристика рівнів.

Рівень на якому сприймають дані користувачі, називається зовнішнім рівнем (external level), тоді як СУБД і ОС сприймають дані на внутрішньому рівні (internal level). Саме на внутрішньому рівні дані реально зберігаються з використанням всіх тих структур і файлової організації. Концептуальний рівень (conceptual level) представлення даних призначається для відображення зовнішнього рівня на внутрішній і забезпечення необхідної незалежності друг від друга

Зовнішній рівень

Зовнішній рівень - найбільш близький до користувача, тобто він пов’язаний із способами представлення даних для окремих користувачів. Цей рівень описує ту частину БД, яка відноситься до кожного користувача.

Тобто зовнішній рівень – це індивідуальний рівень користувача, у кожного користувача своя мова спілкування

• Для прикладного програміста це або одна з поширених мов програмування таких як C, COBOL, PASCAL,або спеціальна мова системи, що розглядається.

• Для кінцевого користувача – це або спеціальна мова запитів, або мова спеціального призначення, можливо, основна на формах і меню, яка створена спеціально з урахуванням вимог користувача, підтриманим деяким оперативним додатком.

Корист А1 Корист А2 Корист Б1 Корист Б2 Корист Б3

Базова мова

+

Підмова даних

Базова мова

+

Підмова даних

Базова мова

+

Підмова даних

Базова мова

+

Підмова даних

Базова мова

+

Підмова даних

С хема і

В ідображення

Створюються

і обслуговуються

адміністратором

БД

Зовнішнє представлення А

Зовнішнє представлення Б

*Зовнішня *Зовнішня

схема А схема Б

Відображення Відображення

Зовнішній-концептуальний А Зовнішній-концептуальний Б

Концептуальне

представлення

Відображення концептуально-внутрішньої

Внутрішня

стрруктура

збереження

(Внутрішня

схема)

Внутрішнє представлення БД, що зберігається

* Користувацький інтерес