Деталізована архітектура системи

Зауважимо, що всі ці мови включають підмову даних, тобто підмножину операторів всієї мови, яка зв’язана лише з об’єктами і операціями БД, тобто підмова даних вбудована в базову мову, яка забезпечує можливості не зв’язані з БД (локальні зміни, обчислювальні. операції, логічні операції і т. п.). Система може підтримувати довільну кількість базових мов і довільну кількість підмов даних. Але мова SQL підтримується більшістю систем.

Зовнішнє представлення складається з множини екземплярів кожного типа зовнішнього запису, які в свою чергу не обов’язково співпадають із записами, що зберігаються.

Кожне зовнішнє представлення визначається засобами зовнішньої схеми, яка в основному складається з визначень кожного типу на зовнішньому представлені.

Концептуальний рівень-це “проміжний” рівень між зовнішнім та внутрішнім представленнями.

Якщо зовнішній рівень пов’язаний з індивідуальним представленням користувачів, то концептуальний рівень пов’язаний з узагальненим представленням користувачів.Може бути декілька зовнішніх представлень, кожне з яких складається з більш або менш абстрактного представлення.

Концептуальний рівень-узагальнене представлення БД. Цей рівень описує те, які дані зберігаються в БД, а також зв’язки, які існують між ними.

Як проміжний рівень, він містить логічну структуру всієї БД. Фактично це повне представлення вимог до даних із сторони організації, яке не залежить від способів зберігання даних. На концептуальному рівні представлені наступні компоненти:

всі сутності, їх атрибути і зв’язки;
обмеження, які накладаються на дані;
семантична інформація про дані;
інформація про міри забезпечення безпеки і підтримки цілісності даних.

Внутрішній рівень - фізичне представлення БД в комп’ютері. Цей рівень описує як інформація зберігається в БД. Він містить опис структур даних і організації окремих файлів, які використовуються для зберігання даних на запам’ятовуючих пристроях. На цьому рівні зберігається наступна інформація:

розподіл дискового пристрою для збереження даних і індексів;
опис подробиць збереження записів (з вказівкою реальних розмірів елементів даних,що зберігаються);
відомості про розміщення записів;
відомості про стиснення даних і вибраних методів їх шифрування;

Таким чином, трьохрівнева архітектура - стандартна структура БД, яка складається з концептуального, зовнішнього і внутрішнього рівня.

На концептуальному рівні-виконується концептуальне проектування БД, воно включає в себе аналіз інформаційних потреб користувачів, визначення потрібних елементів даних. Результатом концептуального проектування є концептуальна схема, єдиний логічний опис всіх елементів даних і відношень між ними.

Концептуальний рівнь - структурний рівень БД, який визначає логічну схему БД.

Зовнішній рівень-складають користувацькі пердставлення даних БД. Кожна користувацька група отримує своє власне представлення даних БД. Кожне таке представлення даних дає орієнтований на користувача опис елементів даних, з яких складається представлення даних і відношень між ними. Його можна напряму вивести із концептуальної схеми. Сукупність всіх таких користувацьких пердставлень даних і є зовнішній рівень.

Внутрішній рівень-забезпечує фізичний погляд на БД: дисководи, фізичні адреси, індекси, покажчики і т.п. За цей рівень відповідають проектувальники фізичної БД, які визначають які фізичні пристрої будуть зберігати дані, які методи доступу будуть використовуватись для добування і оновлення даних і які міри треба прийняти для підтримки або підвищення швидкості СУБД. Жоден користувач не має доступу до цього рівня.

Для того, щоб представити дані користувача на концептуальному або зовнішньому рівні, система повинна вміти перетворювати адреси і покажчики у відповідні логічні імена і відношення.

Схеми відображення і екземпляри

Спільний опис БД називають схемою БД. Існує три різних типи схем БД, які відповідають рівням архітектури.

Зовнішні схеми (одина або декілька) або підсхеми, які відповідають різним представленням даних. На концептуальному рівні опис БД називають концептуальною схемою, а на внутрішньому рівні – внутрішньою схемою.

Концептуальна схема описує всі елементи даних і зв’язки між ними, з вказівкою необхідних обмежень підтримки цілісності даних. Для кожної БД існує лише одна концептуальна схема.

На нижньому рівні знаходиться внутрішня схема, яка є повним описом внутрішньої моделі даних. Вона містить визначення записів, що зберігаються, методи їх представлення, описи полів даних, відомості про індекси і вибраних схемах хешування. Існує тільки одна внутрішня схема

Зовнішня схема і підсхеми

Концептуаль-на схема

Внутрішня схема