Scheme DBMS: interne, conceptuale, externe

prin: Fiona Brown Fiona Brown
Hours Actualizat

⚡ Rezumat inteligent

Schemele SGBD organizează o bază de date în trei elemente abstracniveluri de țiune, astfel încât utilizatorii, designerii și administratorii să lucreze fiecare la profunzimea potrivită. Schemele interne, conceptuale și externe formează împreună arhitectura ANSI-SPARC pe trei niveluri care oferă independență față de date.

  • 🧱 Concept de bază: Absența datelortraction ascunde complexitatea stocării prin împărțirea descrierii bazei de date în trei niveluri separate de schemă.
  • 💾 Schemă internă: Cel mai scăzut nivel definește stocarea fizică, înregistrările, indexurile și căile de acces pe disc.
  • 🗂️ Schemă conceptuală: Nivelul logic unic descrie toate entitățile, atributele, relațiile și regulile de integritate pentru întreaga bază de date.
  • 👤 Schemă externă: Multe vizualizări ale utilizatorilor expun doar datele de care are nevoie un anumit grup și ascund restul.
  • 🔗 Hartăpings: Hartă conceptuală internă și externă-conceptualăpingconectează nivelurile și fac posibilă independența.
  • 🛡️ Independența datelor: Stocarea se poate schimba fără a atinge designul logic, iar designul logic poate crește fără a perturba vizualizările existente.
  • 🎯 Scopul principal: Fiecare utilizator vede o vizualizare personalizată, în timp ce administratorul ajustează liber spațiul de stocare fizic de subiacent.
Citește mai mult

Scheme DBMS pe 3 niveluri Architectură

Ce este Data Abstracțiune în SGBD?

Sistemele de baze de date sunt construite pe structuri de date complexe. Pentru a face sistemul eficient în recuperarea datelor și pentru a reduce complexitatea pentru utilizatori, dezvoltatorii folosesc metoda absoarberii datelor.tracțiune. Abs. de datetracțiunea ascunde detaliile despre modul în care sunt stocate și întreținute datele și expune doar ceea ce fiecare tip de utilizator trebuie să vadă.

Există în principal trei niveluri de absență a datelortracTION:

  1. Nivel intern: Structura fizică de stocare și căile de acces propriu-zise.
  2. Nivel conceptual sau logic: Structura și constrângerile pentru întreaga bază de date.
  3. Nivel extern sau de vizualizare: Descrie diverse vizualizări ale utilizatorilor.

Aceste trei niveluri sunt descrise prin trei scheme corespondente, cunoscute împreună sub numele de arhitectura ANSI-SPARC pe trei niveluri. O schemă este designul sau descrierea bazei de date la un anumit nivel; datele în sine se numesc instanță. Diagrama de mai jos arată cum se suprapun nivelurile.

Arhitectura schemei pe trei niveluri în SGBD

Să studiem fiecare nivel în detaliu, începând de la stratul de stocare și mergând în sus spre utilizator.

Nivel intern / Schemă

Schema internă definește structura fizică de stocare a bazei de date. Schema internă este o reprezentare la nivel foarte scăzut a întregii baze de date. Conține apariții multiple ale mai multor tipuri de înregistrări interne. În termeni ANSI, se mai numește și „înregistrare stocată”.

Informații despre schema internă:

  • Schema internă este cel mai scăzut nivel de absoarbere a datelortracTION.
  • Păstrează informații despre reprezentarea reală a întregii baze de date, cum ar fi stocarea efectivă a datelor pe disc sub formă de înregistrări.
  • Vizualizarea internă ne spune ce date sunt stocate în baza de date și cum.
  • Nu se ocupă niciodată direct de dispozitivele fizice. În schimb, schema internă privește un dispozitiv fizic ca o colecție de pagini fizice.

Odată ce stratul de stocare este definit, designul logic care se află deasupra acestuia este descris de schema conceptuală.

Schemă conceptuală / Nivel

Schema conceptuală descrie structura bazei de date pentru întreaga comunitate de utilizatori. Această schemă ascunde informații despre structurile fizice de stocare și se concentrează pe descrierea tipurilor de date, entităților, relațiilor și așa mai departe.

Acest nivel logic se situează între nivelul utilizatorului și vizualizarea spațiului de stocare fizic. Există o singură vizualizare conceptuală a unei singure baze de date.

Informații despre schema conceptuală:

  • Definește toate entitățile bazei de date, atributele și relațiile dintre ele.
  • Deține informații de securitate și integritate.
  • La nivel conceptual, datele disponibile unui utilizator trebuie să fie conținute sau derivabile din nivelul fizic.

Designul conceptual se potrivește natural pentru un model de date relațional, unde entitățile devin tabele, iar relațiile devin chei. Deasupra nivelului conceptual, utilizatorii individuali văd doar porțiunea de date relevantă pentru ei, descrisă de schema externă.

Schemă/Nivel extern

O schemă externă descrie partea din baza de date care îl interesează pe un anumit utilizator. Aceasta ascunde de utilizator detaliile nerelevante ale bazei de date. Pot exista „n” vizualizări externe pentru fiecare bază de date.

Fiecare vizualizare externă este definită folosind o schemă externă, care constă în definiții ale diferitelor tipuri de înregistrări externe pentru vizualizarea respectivă.

O vizualizare externă este pur și simplu conținutul bazei de date așa cum este văzut de un anumit utilizator. De exemplu, un utilizator din departamentul de vânzări va vedea doar datele legate de vânzări.

Fapte despre schema externă:

  • Nivelul extern este legat doar de datele vizualizate de anumiți utilizatori finali.
  • Acest nivel include una sau mai multe scheme externe.
  • Nivelul schemei externe este cel mai apropiat de utilizator.
  • Schema externă descrie segmentul bazei de date necesar pentru un anumit grup de utilizatori și ascunde restul detaliilor de acel grup.

ARTICOLE SIMILARE

Schemă pe trei niveluri Archistructură comparată

Cele trei niveluri sunt cel mai ușor de reținut unul lângă altul. Fiecare răspunde la o întrebare diferită, se adresează unui public diferit și se schimbă din motive diferite.

Aspect Schemă internă Schemă conceptuală Schema externă
Numit si Nivelul fizic Nivel logic Nivel de vizualizare
Descrie Cum sunt stocate datele pe disc Ce date și relații există Ce vede un grup de utilizatori
Public Administrator de baze de date Proiectant de baze de date Utilizator final
Cat de mult O O Multe
Ascunde Nimic sub el Depozitare fizică Date fără legătură

Nivelurile nu funcționează izolat. Sunt conectate prin hartă.pings, care sunt mecanismul care oferă independența datelor.

HartăpingÎntre nivelurile schemei

O hartăping este corespondența pe care SGBD o menține între două niveluri adiacente, astfel încât o solicitare la un nivel superior poate fi tradusă într-o acțiune la un nivel inferior. Arhitectura pe trei niveluri folosește două hărțipings:

  • Hartă conceptuală/internăping: Conectează designul logic cu stocarea fizică. Definește modul în care entitățile și atributele din schema conceptuală corespund înregistrărilor și fișierelor stocate în schema internă. Când stocarea se modifică, doar această hartăping este actualizat.
  • Hartă externă/conceptualăping: conectează fiecare vizualizare a utilizatorului la designul logic general. Definește modul în care câmpurile pe care le vede un utilizator se raportează la entitățile din schema conceptuală. Pe măsură ce designul logic crește, doar harta afectatăpingsunt actualizate.

Deoarece aceste hărțipingabsorb schimbările, stocarea poate fi reorganizată fără a rescrie programele utilizatorului, ceea ce este exact ceea ce independența datelor arhitectura este concepută să ofere.

Scopul schemei pe 3 niveluri Architectură

Iată câteva obiective ale utilizării arhitecturii cu trei scheme:

  • Fiecare utilizator ar trebui să poată accesa aceleași date, dar să vadă o vizualizare personalizată a acestora.
  • Utilizatorul nu ar trebui să fie nevoit să se ocupe direct de detaliile stocării fizice a bazei de date.
  • Administratorul bazei de date ar trebui să poată modifica structura de stocare a bazei de date fără a perturba vizualizările utilizatorilor.
  • Structura internă a bazei de date ar trebui să rămână neafectată atunci când se fac modificări ale aspectelor fizice ale stocării.

Avantajele unei scheme de baze de date

  • Puteți gestiona datele independent de spațiul de stocare fizic.
  • Migrare mai rapidă către medii grafice noi.
  • Arhitectura SGBD vă permite să faceți modificări la nivel de prezentare fără a afecta celelalte două straturi.
  • Deoarece fiecare nivel este separat, este posibil să se utilizeze seturi diferite de dezvoltatori.
  • Este mai sigur, deoarece clientul nu are acces direct la logica de business a bazei de date.
  • Dacă un nivel eșuează, nu există pierderi de date, deoarece sunteți întotdeauna protejat prin accesarea celuilalt nivel.

Dezavantajele unei scheme de baze de date

  • O schemă completă a unei baze de date este o structură complexă, dificil de înțeles pentru toată lumea.
  • Este dificil de configurat și de întreținut.
  • Separarea fizică a nivelurilor poate afecta performanța bazei de date.

Întrebări frecvente

O schemă este designul general al bazei de date și se schimbă rar. O instanță reprezintă datele reale deținute la un moment dat, care se schimbă cu fiecare inserare, actualizare sau ștergere.

Schema conceptuală este designul unic, convenit, al întregii baze de date. Fiecare grup de utilizatori are nevoie de o porțiune diferită a acesteia, astfel încât multe scheme externe sunt derivate din acea schemă conceptuală.

Cele două hărțipings absoarbe modificările. O modificare de stocare actualizează doar harta conceptuală-internăping, iar o modificare logică actualizează doar harta conceptuală externăpings, deci nivelurile superioare rămân intacte.

Da. Inteligența artificială poate transforma o descriere scrisă într-o schiță entitate-relație la nivel conceptual, propunând tabele, chei și relații. Un designer ar trebui să revizuiască în continuare regulile de normalizare și integritate.

Schema externă, sau nivelul de vizualizare, este cel mai apropiat de utilizator. Prezintă doar datele de care are nevoie un anumit grup și ascunde atât designul logic complet, cât și stocarea fizică de sub ea.

Rezumați această postare cu: