7. Программные средства реализации фактографических ис. Архитектура субд, независимость данных, объекты моделирования, схемы субд

В фактографических ИС (ФИС) регистрируются факты – конкретное значение данных об объектах реального мира. Объектом может быть человек, предмет событие понятие о котором записаны данные. Объект – часть мира, выделяемая как единое целое в течение некоторого отрезка времени. Объекты могут быть материальными (естественные – животные минералы и созданные человеком – ВУЗ, банк аэропорт) и абстрактными (обычно создаются человеком - законы). Информация, с которой работает ФИС имеет четкую структуру, позволяющую ПК или ЭВМ отличить одно данное от другого.

В соответствии с принципом независимости данных в системе должны поддерживаться раздельные представления данных для пользователя (логического представителя) и для механизма системного хранения (физический представитель). Физическая независимость данных означает, с точки зрения пользователя, что представление данных абсолютно не зависит от способа их физического хранения, т.е. физическое перемещение БД не может повлиять на их логическое содержание. Логическая независимость – означает независимость основных программ определенных на логическом уровне. Любые изменения логической схемы не требует коррекции этих программ. В соответствии с этим подходом стали различать логические (внешние) и физические (внутренние) архитектурные уровни системы, связанные с ними модели БД и схемы данных стали называть логическими и физическими. Схема БД – модель каждого уровня представляется на языке БД. ____________________________________________________________________ таким образом была стандартизирована 3-хсхемная технология построения СУБД. Внутренний физический уровень должен обеспечивать поддержку представления хранения БД, логический внешний уровень должен обеспечивать поддержку представл. БД.

В системе должны поддерживаться раздельные представления данных – для пользователя логическое представление и для системы механизмов среды хранения физическое.

Физическая независимость данных – с точки зрения пользователя, представление данных в БД абсолютно не зависит от их физического хранения, т.е. физическое перемещение данных никак не может повлиять на логическую структуру.

Логическая независимость данных – означает независимость прикладных программ от данных, определенных на логическом уровне. Любые изменения логической схемы не требуют коррекции этих программ.

В соответствии с этим подходом различают логический (внешний) и физический (внутренний) уровни. В 1975г. Был опубликован стандарт ANSI/X3/SPARC, по которому создан третий концептуальный уровень, независимый от первых двух. Трехуровневая архитектура позволяет обеспечить независимость хранимых данных от использующих их программ.

Внешний (логический уровень) должен обеспечивать поддержку представления хранения БД с точки зрения прикладных программ и пользователей

Концептуальный уровень представляет информационно логическую модель в терминах (технология описания) конкретных СУБД. На концептуальном уровне на основе предметной области создается концептуальная модель, которая представляет объекты и взаимосвязи предметной области без указания способа их физического хранения.

Внутренний (физический уровень) должен обеспечивать поддержку хранимой БД

На каждом уровне используется своя модель и схема данных. На внешнем уровне таких моделей может быть несколько. Физическая модель описывает способы физической реализации логической модели данных. На этом уровне хранится след. информация: сведения о распределении дискового пространства для хранения данных и индексов; описание и подробности сохранения записей; сведения о размещении записей; сведения о сжатии данных и методов, выбранных для их шифрования.

1. Обобщенная архитектура СУБД.

СУБД управляет оперативной памятью, в которой располагаются буфера с данными, буфера журналов, данные системного каталога, которые необходимы для поддержки целостности и проверки привилегий пользователей. Кроме того, в оперативной памяти во время работы СУБД располагается информация, которая соответствует текущему состоянию обработки запросов, там хранятся планы выполнения скомпилированных запросов и т. д.

По версии ANSI/X3/SPARC

Концептуальная модель описывает все элементы данных и связи между ними с указанием поддержки между ними и необходимости ограничений. Для каждой БД существует только 1 концептуальная схема. Внутренняя схема явл. полным описанием внутренней модели данных (описание индексов, полей данных). Внешняя схема отображает пользовательское представление на соответствующую часть концептуальной модели.

В реляционных базах данных схема определяет таблицы, поля в каждой таблице, а также отношения между полями и таблицами.

Схемы в общем случае хранятся в словаре данных. Хотя схема определена на языке базы данных в виде текста, термин часто используется для обозначения графического представления структуры базы данных.

 Концептуальная схема - карта концепций и их связей

 Логическая схема - карта сущностей и их атрибутов и связей

 Физическая схема - частичная реализация логической схемы