В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна
быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым
жизнеспособным из них оказалась предложенная американским комитетом по
стандартизации ANSI (American Standards Institute) трехуровневая система
организации БД
Внешний уровень – представление базы данных с
точки зрения различных приложений баз данных, категорий пользователей
или отдельных пользователей. Этот уровень определяет точку зрения на БД
отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те
данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, система
статистки продаж использует сведения о реальных объемах продаж, но ее не
интересуют персональные сведения о менеджерах, осуществивших те или
иные продажи.
Концептуальный уровень – обобщающее представление базы
данных, центральное управляющее звено. Фактически концептуальный уровень
отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального
мира), для которой создавалась база данных. Этот уровень описывает то,
какие данные хранятся в базе данных, а также связи, существующие между
ними:
• все сущности, их атрибуты и связи;
• накладываемые на данные ограничения;
• семантическая информация о данных;
• информация о мерах обеспечения безопасности и поддержки целостности данных.
Внутренний уровень – физическое представление базы данных в ЭВМ. Этот уровень описывает, как информация хранится в базе данных.
Основным
назначением трехуровневой архитектуры является обеспечение
независимости от данных, которая означает, что изменения на нижних
уровнях никак не влияют на верхние уровни. Различают два типа
независимости от данных: логическую и физическую.
Логическая
независимость от данных –¬ означает полную защищенность внешних схем от
изменений, вносимых в концептуальную схему, то есть возможность
изменения одного приложения без корректировки других приложений,
работающих с этой же базой данных.
Физическая независимость от данных
– означает защищенность концептуальной схемы от изменений, вносимых во
внутреннюю схему. Иными словами, физическая независимость предполагает
возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при
сохранении работоспособности всех приложений, работающих с базой
данных.
