DBMS-Schemas: Intern, konzeptionell, extern

Was ist Data Abs?traction in DBMS?

Datenbanksysteme basieren auf komplexen Datenstrukturen. Um das System für den Datenabruf effizienter zu gestalten und die Komplexität für die Benutzer zu reduzieren, verwenden Entwickler die Methode der Datenabstraktion.traction. Datenabstraktiontraction verbirgt die Details der Datenspeicherung und -verwaltung und zeigt nur das an, was der jeweilige Benutzertyp sehen muss.

Es gibt im Wesentlichen drei Ebenen der Datenabstraktion.traction:

1. Interne Ebene: Die tatsächliche physische Speicherstruktur und die Zugriffswege.
2. Konzeptionelle oder logische Ebene: Die Struktur und die Beschränkungen für die gesamte Datenbank.
3. Externe Ebene oder Ansichtsebene: Beschreibt verschiedene Benutzeransichten.

Diese drei Ebenen werden durch drei entsprechende Schemata beschrieben, die zusammen als ANSI-SPARC-Dreiebenenarchitektur bekannt sind. Ein Schema ist der Entwurf oder die Beschreibung der Datenbank auf einer Ebene; die Daten selbst werden als Instanz bezeichnet. Das folgende Diagramm veranschaulicht die übereinanderliegende Anordnung der Ebenen.

Lassen Sie uns jede Ebene im Detail untersuchen, beginnend mit der Speicherebene und aufsteigend bis zum Benutzer.

Interne Ebene / Schema

Das interne Schema definiert die physische Speicherstruktur der Datenbank. Es stellt eine sehr detaillierte Repräsentation der gesamten Datenbank dar und enthält mehrere Instanzen verschiedener interner Datensatztypen. Gemäß ANSI-Normen wird es auch als „gespeicherter Datensatz“ bezeichnet.

Fakten zum internen Schema:

• Das interne Schema ist die niedrigste Ebene der Datenabsorption.traction.
• Sie speichert Informationen über die tatsächliche Darstellung der gesamten Datenbank, wie beispielsweise die tatsächliche Speicherung der Daten auf der Festplatte in Form von Datensätzen.
• Die interne Ansicht zeigt uns, welche Daten in der Datenbank gespeichert sind und wie.
• Es befasst sich nie direkt mit physischen Geräten. Stattdessen betrachtet das interne Schema ein physisches Gerät als eine Sammlung physischer Seiten.

Sobald die Speicherschicht definiert ist, wird das darüber liegende logische Design durch das konzeptionelle Schema beschrieben.

Konzeptuelles Schema / Ebene

Das konzeptionelle Schema beschreibt die Datenbankstruktur der gesamten Datenbank für die Benutzergemeinschaft. Dieses Schema verbirgt Informationen über die physischen Speicherstrukturen und konzentriert sich auf die Beschreibung von Datentypen, Entitäten, Beziehungen usw.

Diese logische Ebene liegt zwischen der Benutzerebene und der physischen Speichersicht. Es gibt nur eine einzige konzeptionelle Sicht auf eine einzelne Datenbank.

Fakten über konzeptuelle Schemata:

• Definiert alle Datenbankentitäten, ihre Attribute und ihre Beziehungen.
• Enthält Sicherheits- und Integritätsinformationen.
• Auf konzeptioneller Ebene müssen die einem Benutzer zur Verfügung stehenden Daten in der physischen Ebene enthalten oder von dieser ableitbar sein.

Das Konzeptdesign passt hervorragend zu einem relationales DatenmodellHierbei werden Entitäten zu Tabellen und Beziehungen zu Schlüsseln. Oberhalb der konzeptionellen Ebene sehen einzelne Benutzer nur den für sie relevanten Datenausschnitt, der durch das externe Schema beschrieben wird.

Externes Schema / Ebene

Ein externes Schema beschreibt den Teil der Datenbank, der für einen bestimmten Benutzer relevant ist. Es blendet die nicht relevanten Datenbankdetails aus. Für jede Datenbank können beliebig viele externe Ansichten existieren.

Jede externe Ansicht wird mithilfe eines externen Schemas definiert, das aus Definitionen verschiedener Arten von externen Datensätzen für diese spezifische Ansicht besteht.

Die externe Ansicht beschreibt den Inhalt der Datenbank aus der Sicht eines bestimmten Benutzers. Beispielsweise sieht ein Benutzer aus dem Vertrieb nur vertriebsbezogene Daten.

Fakten zum externen Schema:

• Die externe Ebene bezieht sich ausschließlich auf die Daten, die von bestimmten Endbenutzern eingesehen werden.
• Diese Ebene umfasst ein oder mehrere externe Schemata.
• Die externe Schemaebene ist dem Benutzer am nächsten.
• Das externe Schema beschreibt den für eine bestimmte Benutzergruppe benötigten Teil der Datenbank und blendet die übrigen Details für diese Gruppe aus.

Drei-Ebenen-Schema ArchiVergleich der Texturen

Die drei Ebenen lassen sich am besten nebeneinander einprägen. Jede beantwortet eine andere Frage, richtet sich an eine andere Zielgruppe und ändert sich aus unterschiedlichen Gründen.

Die Level funktionieren nicht isoliert. Sie sind durch die Karte miteinander verbunden.pings, die den Mechanismus darstellen, der Datenunabhängigkeit gewährleistet.

Kartepings Zwischen den Schemaebenen

Eine Karteping Die Zuordnung, die das DBMS zwischen zwei benachbarten Ebenen speichert, ermöglicht es, eine Anfrage auf einer höheren Ebene in eine Aktion auf einer niedrigeren Ebene zu übersetzen. Die dreistufige Architektur verwendet zwei Zuordnungen.pings:

• Konzeptuelle/interne Karteping: Sie verbindet das logische Design mit dem physischen Speicher. Sie definiert, wie die Entitäten und Attribute im konzeptionellen Schema den gespeicherten Datensätzen und Dateien im internen Schema entsprechen. Bei Änderungen am Speicher muss nur diese Zuordnung aktualisiert werden.ping ist aktualisiert.
• Externe/konzeptionelle Karteping: Verbindet jede Benutzeransicht mit dem gesamten logischen Entwurf. Es definiert, wie die Felder, die ein Benutzer sieht, mit den Entitäten im konzeptionellen Schema zusammenhängen. Wenn der logische Entwurf wächst, wird nur die betroffene Zuordnung aktualisiert.pings werden aktualisiert.

Weil diese KartepingDa Speicher Änderungen absorbieren können, kann die Speicherung reorganisiert werden, ohne Benutzerprogramme neu schreiben zu müssen, was genau das ist, was Datenunabhängigkeit Die Architektur ist darauf ausgelegt, Folgendes zu bieten:

Ziel des 3-stufigen Schemas Architektur

Hier einige Ziele der Verwendung der Drei-Schema-Architektur:

• Jeder Benutzer sollte auf dieselben Daten zugreifen können, aber eine individuell angepasste Ansicht davon sehen.
• Der Benutzer sollte sich nicht direkt mit den Details der physischen Datenbankspeicherung auseinandersetzen müssen.
• Der Datenbankadministrator sollte in der Lage sein, die Speicherstruktur der Datenbank zu ändern, ohne die Ansichten der Benutzer zu beeinträchtigen.
• Die interne Struktur der Datenbank sollte von Änderungen an den physischen Speichereigenschaften unberührt bleiben.

Vorteile eines Datenbankschemas

• Sie können Daten unabhängig vom physischen Speicher verwalten.
• Schnellere Migration zu neuen grafischen Umgebungen.
• Das DBMS-Architektur Ermöglicht es Ihnen, Änderungen auf der Präsentationsebene vorzunehmen, ohne die anderen beiden Ebenen zu beeinträchtigen.
• Da jede Ebene separat ist, können unterschiedliche Entwicklerteams eingesetzt werden.
• Es ist sicherer, da der Client keinen direkten Zugriff auf die Geschäftslogik der Datenbank hat.
• Wenn eine Sicherheitsebene ausfällt, kommt es zu keinem Datenverlust, da Sie durch den Zugriff auf die andere Sicherheitsebene stets geschützt sind.

Nachteile eines Datenbankschemas

• Ein vollständiges Datenbankschema ist eine komplexe Struktur, die für jedermann schwer verständlich ist.
• Es ist schwierig einzurichten und zu warten.
• Die physische Trennung der Ebenen kann die Leistung der Datenbank beeinträchtigen.

Häufig gestellte Fragen