Корпоративные базы данных. Основные требования к базам данных в рамках корпоративных информационных систем.

Основная цель системы управления базами данных (далее — просто СУБД) заключается в том, чтобы предложить пользователю абстрактное представление данных, скрыв конкретные особенности хранения и управления ими. Следовательно, отправной точкой при проектировании базы данных должно быть абстрактное и общее описание информационных потребностей организации, которые должны найти свое отражение в создаваемой базе данных.

Более того, поскольку база данных является общим ресурсом, то каждому пользователю может потребоваться свое, отличное от других представление о характеристиках информации, сохраняемой в базе данных. Для удовлетворения этих потребностей архитектура большинства современных коммерческих СУБД в той или иной степени строится на базе так называемой архитектуры ANSI/SPARC.

В 1975 году Комитетом планирования стандартов и норм SPARC (Standards Planning and Requirements Committee) Национального института стандартизации США (American National Standard Institute — ANSI) бала предложена 3-х уровневая архитектура корпоративной базы данных, которая охватывает внешний, концептуальный и внутренний уровни.

Уровень, на котором данные воспринимаются пользователями, называется внешним уровнем (external level), тогда как СУБД и операционная система воспринимают данные на внутреннем уровне (internal level). (Физическое представление базы данных в компьютере. Этот уровень описывает, как информация хранится в базе данных).

Концептуальный уровень (conceptual level) представления данных предназначен для отображения внешнего уровня на внутренний и обеспечения необходимой независимости их друг от друга. Концептуальный уровень: обобщающее представление базы данных. Этот уровень описывает то, какие данные хранятся в базе данных, а также связи, существующие между ними.

Цель трехуровневой архитектуры заключается в отделении пользовательского представления базы данных от ее физического представления. Ниже перечислено несколько причин, по которым желательно выполнить такое разделение.

Каждый пользователь должен иметь возможность обращаться к одним и тем же данным, реализуя свое собственное представление о них. Каждый пользователь должен иметь возможность изменять свое представление о данных, причем это изменение не должно оказывать влияния на других пользователей.

Пользователи не должны непосредственно иметь дело с такими подробностями физического хранения данных в базе, как индексирование и хеширование. Иначе говоря, взаимодействие пользователя с базой не должно зависеть от особенностей хранения в ней данных.

Администратор базы данных (АБД) должен иметь возможность изменять структуру хранения данных в базе, не оказывая влияния на пользовательские представления.

Внутренняя структура базы данных не должна зависеть от таких изменений физических аспектов хранения информации, как переключение на новое устройство хранения.

АБД должен иметь возможность изменять концептуальную структуру базы данных без какого-либо влияния на всех пользователей.

Основным назначением трехуровневой архитектуры является обеспечение независимости от данных, которая означает, что изменения на нижних уровнях 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.

Физическая независимость от данных означает защищенность концептуальной схемы от изменений, вносимых во внутреннюю схему.