Трехуровневая архитектура базы данных. Понятие логической и физической независимости данных. Лекция 2

1.

ЛЕКЦИЯ 2
ТРЕХУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА БАЗЫ
ДАННЫХ. ПОНЯТИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ И
ФИЗИЧЕСКОЙ НЕЗАВИСИМОСТИ ДАННЫХ

2.

ТРЕХУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ
БД
Три уровня абстракций описания элементов
данных:
Внешний уровень – пользователи представляю
данные;
Концептуальный
уровень
–
отображение
данных
внешнего
уровня,
обеспечение
необходимой независимости данных разных
уровней друг от друга:
Внутренний уровень – данные воспринимаются
СУБД И ОС.

3.

ТРЕХУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ БД
Внешний уровень – самый верхний уровень,
который
отражает
представление
конечного пользователя о конфигурации
данных.
Некоторые
представления
не
являются исходными, а поэтому в БД их не
следует сохранять (например, вместо данных о
возрасте, которые нужно менять, следует
внести данные о дате рождения).

4.

ТРЕХУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ БД
Концептуальный
уровень
–
объединяющее
представление
данных,
используемых
всеми
пользовательскими приложениями, работающими с
одной базой.
Здесь должны быть определены:
• все сущности, включаемые
в базу, их атрибуты и
связи;
• накладываемые ограничения;
• семантическая информация о данных;
• информация о мерах обеспечения безопасности и
поддержки целостности данных.
БД на концептуальном уровне имеет высокую степень
абстракции и характеризуется аппаратной и
программной независимостью.

5.

ТРЕХУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ БД
Внутренний
уровень служит для адаптации
концептуальной модели к конкретной СУБД.
Включает в себя:
• распределение
дискового
пространства
для
хранения данных и индексов;
• описание подробностей хранения данных;
• сведения о размещении записей;
• сведения
о сжатии данных и методы их
шифрования.
БД имеет средний уровень абстракции и
характеризуется аппаратной независимостью и
программной зависимостью.

6.

ТРЕХУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ БД
Предложенная архитектура позволяет обеспечить
логическую и физическую независимость данных.
Логическая
независимость
предполагает
возможность изменения одного приложения без
изменения других, работающих с той же БД
(между 1 и 2 уровнями).
Физическая
независимость
предполагает
возможность переноса хранимой информации с
одних носителей на другие при сохранении
работоспособности всех приложений (между 2 и 3
уровнями).

7.

КЛАССИФИКАЦИЯ БД
Классификация БД может быть произведена по
различным признакам, среди которых выделяют:
По форме представления информации:
фактографические и документальные.
По типу используемой модели данных:
иерархические, сетевые, реляционные.
По типологии хранения данных: локальные
(централизованные) и распределённые
(удалённые) БД.
Классификация не является полной.
Различные источники предоставляют
разнообразную классификацию.

8.

ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ С БАЗАМИ
ДАННЫХ
Централизованная архитектура
При использовании этой технологии база данных,
СУБД и прикладная программа (приложение)
располагаются на одном компьютере (рисунок 1).
Для такого способа организации не требуется
поддержки сети и все сводится к автономной работе.

9.

АРХИТЕКТУРА "ФАЙЛ-СЕРВЕР"
Эта архитектура баз данных с сетевым доступом
предполагает назначение одного из компьютеров сети в
качестве выделенного сервера, на котором будут
храниться файлы базы данных. В соответствии с
запросами пользователей файлы с файлсервера передаются на рабочие станции пользователей,
где и осуществляется основная часть обработки данных.
Центральный сервер выполняет в основном только роль
хранилища файлов, не участвуя в обработке самих
данных