Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тема 1. 2. Архітектура баз даних
Термін «архітектура» може мати різні тлумачення. Наприклад, коли вказуються функціональні модулі системи й способи їхньої взаємодії, йдеться про функціональну архітектуру. Спосіб реалізації функцій системи, її компоненти та взаємозв'язки між ними фіксує архітектура реалізації системи. У цьому контексті можна також згадати архітектуру технічних засобів систем. Говорячи ж про термін «архітектура БД», ми матимемо на увазі архітектуру інформаційного забезпечення. Архітектура БД уперше була специфікована дослідницькою групою ANSI/X3/ SPARC Study Group on Data Base Management Systems (ANSI - Американський національний інститут стандартів, ХЗ — його комітет обчислювальної техніки й обробки інформації, SPARC - підкомітет ANSI/X3 з планування стандартів ANSI). Метою дослідницької групи було визначення галузей і технологій баз даних, в яких було б доречно проводити стандартизацію, а також вироблення рекомендацій для роботи в кожній із таких галузей. Група дійшла висновку, що, можливо, єдиним аспектом систем баз даних, який можна стандартизувати, є інтерфейси. Нею було докладено чимало зусиль для визначення загальної архітектури системи баз даних. Запропонована цією групою архітектура стала класичною та є актуальною й донині. Основною ідеєю специфікації ANSI SPARC є виділення трьох архітектурних рівнів бази даних, а саме: зовнішнього, концептуального та внутрішнього (рис. 1). Рис 1. Трирівнева архітектура СКБД Концептуальний рівень На концептуальному рівні здійснюється інтегрований опис предметної області, для якої розробляється БД, незалежно від її сприйняття окремими користувачами та способів реалізації в комп'ютерній системі. Дамо означення основних понять, що використовуються на концептуальному рівні. Предметна область (ПО) — частина реального світу, для якої здійснюється концептуальне моделювання. Концептуальна модель ПО — формальне зображення сукупності думок, які характеризують можливі стани ПО, а також переходи з одного стану в інший (включно з класифікацією наявних у ПО сутностей, чинних правил, законів, обмежень тощо). Концептуальне моделювання ПО — процес побудови концептуальної моделі ПО, яка б відображувала ПО з урахуванням вимог, висунутих до цього процесу.
Концептуальна схема — фіксація концептуальної моделі ПО засобами конкретних мов моделей даних. У СКБД концептуальна модель подається у вигляді концептуальної схеми. Опишемо властивості концептуальної моделі (схеми) й характерні особливості концептуального моделювання. ♦ Спільне та однозначне тлумачення предметної області всіма зацікавленими особами. До розробки складної бази даних залучається великий колектив: експерти, системні аналітики, проектувальники, розробники, ті, хто займається впровадженням і супроводом. Усі вони повинні однозначно розуміти, чим є ПО, в чому зміст використаних понять, як вони взаємопов'язані між собою, які обмеження висуваються до моделі ПО тощо. Спільність понять має забезпечувати концептуальна модель. ♦ Концептуальна схема відображує лише концептуально важливі аспекти ПО, виключаючи будь-які аспекти зовнішнього або внутрішнього відображення даних. Ця модель не повинна відображувати конкретні потреби окремих користувачів або застосувань. Вона має фіксувати, чим є ПО в цілому, а не з точки зору інтересів або потреб користувачів. Для отримання цілісного уявлення про ПО її модель має інтегрувати думки, погляди та інтереси окремих користувачів, але саме інтегрувати, а не виражати їхні конкретні побажання. ♦ Визначення допустимих меж еволюції бази даних. У процесі експлуатації база даних може розвиватися, проте цей розвиток може відбуватися тільки в межах, допустимих для концептуальної схеми. ♦ Відображення зовнішніх схем на внутрішню. Саме через концептуальну схему зовнішні дані відображуються на внутрішні, й навпаки. У такий спосіб створюється єдина основа для опису даних і підтримки цих відображень. ♦ Забезпечення незалежності даних. Наявність відображень концептуальний-зовнішній і концептуальний-внутрішній дає змогу вирішувати проблему логічної та фізичної незалежності даних. Будь-які зміни в тій чи іншій зовнішній моделі не повинні спричиняти зміни в концептуальній або внутрішній моделях. У цьому випадку має змінитися тільки відповідне відображення «концептуальний-зовнішній». Аналогічно, будь-які зміни у внутрішній моделі не зачіпають концептуальну модель і моделі зовнішнього рівня, а тільки приводять до змін відображення «концептуальний-внутрішній».
♦ Централізоване адміністрування. Саме через концептуальну схему здійснюється адміністрування баз даних. ♦ Стійкість. Концептуальна схема не має підладжуватися до вимог тих чи інших користувачів (зовнішній рівень) або до вимог зберігання даних (внутрішній рівень). Будучи моделлю ПО, вона має змінюватися тільки тоді, коли входить у суперечність із нею. Існує багато мов, які претендують на роль мов концептуального моделювання ПО. Найпопулярнішими і широковживаними є мови, що належать до класу так званих графічних мов, які оперують поняттями «сутність-атрибут-зв'язок» (Entity-Relationship language). Зовнішній рівень Через зовнішній рівень користувачі та застосування отримують доступ до бази даних. Мета зовнішнього рівня — надати користувачу/застосуванню лише ті дані, які йому потрібні (а отже, до яких дозволений доступ) і в потрібному вигляді. Це індивідуальний рівень користувача, яким може бути кінцевий користувач, програміст чи застосування. Кожен з них має свою мову спілкування: для кінцевого користувача — це спеціальна мова запитів, для програміста - одна з мов програмування, розширена командами звернення до СКБД, для застосувань — це, як правило, певний стандартний інтерфейс звернення до бази даних через СКБД. Зовнішня модель — це засоби зображення концептуальної моделі ПО з урахуванням інтересів конкретних користувачів або застосувань. Кожна зовнішня модель подається в СКБД у вигляді зовнішньої схеми. Зовнішній рівень виконує такі функції. ♦ Забезпечує зображення даних зручним для людини або застосування способом. Ступінь незалежності зовнішнього зображення від концептуального рівня визначається потужністю засобів опису відображення «концептуальний-зовнішній». ♦ Сприяє вирішенню проблеми безпеки (захисту) даних. Надаючи користувачу лише ті дані, що його цікавлять, ми залишаємо поза межами його доступу решту даних. ♦ Сприяє вирішенню проблеми логічної незалежності даних. Це досягається завдяки відображенню «концептуальний-зовнішній», що встановлює відповідність між концептуальною схемою і конкретною зовнішньою схемою. Потужність його засобів визначає ступінь логічної незалежності застосувань від даних. Внутрішній рівень Внутрішня модель є відображенням концептуальної моделі ПО з урахуванням способів зберігання даних і методів доступу до них. Внутрішня модель відображується в СКБД у вигляді внутрішньої схеми. Внутрішня модель — це не модель фізичної пам'яті з характеристиками конкретних пристроїв зберігання даних (циліндри, доріжки тощо); вона описується у вигляді нескінченної абстрактної лінійної пам'яті, яка може структуруватися за допомогою інших абстрактних понять на зразок блоків, кластерів, індексів тощо. Доступ до фізичної пам'яті надається за допомогою опису відображень внутрішньої моделі на фізичну пам'ять операційної системи. Загалом внутрішній рівень виконує такі функції. ♦ Забезпечує настроювання бази даних для підвищення продуктивності обробки даних, опису й підтримки планованої надлишковості.
♦ Дає змогу описувати й підтримувати структури зберігання та методи доступу. ♦ Сприяє вирішенню проблеми фізичної незалежності даних: зміни у внутрішній схемі не повинні призводити до змін у зовнішній схемі. ♦ Сприяє вирішенню проблеми безпеки (захисту) даних. ♦ Вирішує проблему відображення даних на структури ОС, у яких дані зберігаються (до таких структур належать зокрема файли). Відображення зовнішнього рівня на концептуальний і концептуального рівня на внутрішній показані на рис. 1. Відображення «зовнішній-концептуальний» визначає відповідність між зовнішнім рівнем і концептуальним. Незалежність зовнішньої схеми, відтак і ступінь логічної незалежності даних, обумовлюються потужністю засобів опису цих відображень. Тобто можна описувати або змінювати зовнішню схему тільки в тих межах, які допускає це відображення. Подібне можна сказати і про відображення «концептуальний-внутрішній», яке встановлює відповідність між концептуальною і внутрішньою моделями. Потужність його засобів визначає ступінь фізичної незалежності застосувань від даних. Будь-які зміни у фізичній структурі не повинні призводити до змін у концептуальній моделі — змінюється лише відображення «концептуальний-внутрішній». За створення і ведення схем усіх рівнів (концептуальної, зовнішньої і внутрішньої), а також відображень відповідає адміністратор бази даних.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-25; просмотров: 723; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.128.198.21 (0.012 с.) |