Этапы проектирования баз данных, их взаимосвязь.

 

В базе данных отражается информация об определенной предметной области.

Предметной областью (ПО) называется часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования (использования).

В автоматизированных информационных системах отражение предметной области представлено моделями данных нескольких уровней, причем число уровней моделей зависит от особенностей СУБД.

 

Процесс проектирования базы данных включает следующие этапы:

 

1. Инфологическое (концептуальное) проектирование;

2. Выбор СУБД;

3. Даталогическое проектирование базы данных (логическое проектирование);

4. Физическое проектирование базы данных (если СУБД предоставляет такие возможности);

5. Создание внешней модели данных (проектирование подсхем (представлений) базы данных для отдельных категорий пользователей).

 

Инфологическая модель предметной области представляет собой формализованное описание структуры и динамики предметной области, характера информационных потребностей пользователей системы в терминах, понятных пользователю и не зависимых от реализации системы на ЭВМ, и, в частности, от выразительных средств выбранной конкретной СУБД.

В простейших случаях проектировщик базы данных ограничивается содержательным описанием модели предметной области на естественном языке. Он может использовать также разнообразные графические средства для изображения структуры предметной области.

Чаще всего инфологическая модель базы данных включает в себя:

· описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними.

· описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

 

 

Выбор СУБД является одним из важнейших моментов в разработке проекта БД, так как он принципиальным образом влияет на весь процесс проектирования БД и реализацию информационной системы. Факторы влияющие на выбор СУБД:

· тип модели данных, которую поддерживает данная СУБД, ее адекватность потребностям информационного моделирования рассматриваемой предметной области;

· характеристики производительности системы и другие технико-экономические характеристики;

· наличие в данной СУБД средств разработки приложений;

· запас функциональных возможностей для дальнейшего развития информационной системы, разрабатываемой средствами данной СУБД;

· степень оснащенности системы инструментарием для персонала администрирования данными;

· удобство и надежность СУБД в эксплуатации.

 

Задача этапа даталогического проектирования базы данных состоит в разработке ее логической структуры в соответствии с инфологической моделью предметной области.

Решение этой задачи самым существенным образом зависит от того, какую модель данных поддерживает выбранная СУБД.

Описание логической структуры базы данных на языке СУБД называется схемой.

 

Логическое (даталогическое) проектирование — создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных даталогическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи.

 

Физическое проектирование — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т.п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т.д.

Этап физического проектирования базы данных требует поиска проектных решений, обеспечивающих эффективную поддержку построенной логической структуры базы данных в среде хранения базы данных.

На этом этапе решаются вопросы:

· построения структуры хранимых данных,

· размещения хранимых данных в пространстве памяти,

· выбора эффективных методов доступа к различным компонентам физической базы данных,

· описания отображения логической структуры базы данных в структуру хранения.

Описание физической структуры базы данных называется схемой хранения.

В некоторых СУБД, помимо описания общей логической структуры базы данных, имеется возможность описать логическую структуру БД с точки зрения конкретного пользователя. Такая модель называется внешней, а ее описание называется внешней схемой, подсхемой или представлением.

В системе может одновременно поддерживаться много разных внешних схем для различных групп пользователей.

Внешняя модель не всегда является точным подмножеством схемы.