Download File

Chapter 2
Database systems Architecture
สถาปั ตยกรรมระบบฐานข ้อมูล
(Database systems Architecture)
“แนวคิด/แบบจาลองของโครงสร ้าง สว่ นประกอบ
หลักและหน ้าทีข
่ องแต่ละสว่ นทีน
่ ามาประกอบรวมกันเป็ น
ระบบฐานข ้อมูล”
2
สถาปั ตยกรรมระบบฐานข ้อมูล
(Database systems Architecture)
- ปี ค.ศ.1971 กลุม
่ DBTG (DataBase Task Group)
ได ้กาหนดสถาปั ตยกรรมระบบฐานข ้อมูลไว ้ 2 ระดับ
- Schema
 มุมมองระบบ (System View)
- Subschema  มุมมองผู ้ใช ้ (User View)
- ปี ค.ศ.1975 สถาบัน ANSI-SPARC
ได ้กาหนดสถาปั ตยกรรมระบบฐานข ้อมูลไว ้ 3 ระดับ
- Internal Level
- Conceptual Level
- External Level
- ทาให ้เข ้าใจการทางานของแต่ละสว่ นได ้ง่ายขึน
้
3
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ
(The Three-Schema Architecture)
Physical Data
Organization
Database
4
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ : ระดับภายใน
(The Three-Schema Architecture : Internal Level)
•
•
•
•
•
•
พิจารณาวิธก
ี าร “จัดเก็บข ้อมูลอย่างไร” (HOW)
เป็ นระดับที่ DBMS และ OS มอง
DBA สามารถจัดการรูปแบบโครงสร ้างข ้อมูลได ้
อธิบายโครงสร ้างการจัดเก็บข ้อมูลเชงิ กายภาพ (Physical)
ิ ธิภาพ
เพือ
่ ให ้การปฏิบัตก
ิ ารกับข ้อมูลเป็ นไปอย่างมีประสท
เป็ นสว่ นในการทีพ
่ จ
ิ ารณาถึงความเร็วในการปฏิบัตก
ิ ารกับข ้อมูล
Physical Data
Organization
Database
5
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ : ระดับแนวคิด
(The Three-Schema Architecture : Conceptual Level)
•
•
•
•
พิจารณาว่ามี “ข ้อมูลอะไร” (What) ทีจ
่ ะเก็บลงฐานข ้อมูล
เป็ นมุมมองหลักของระบบ
ั พันธ์ระหว่างข ้อมูล (Data Model) กฎเกณฑ์ตา่ งๆ หรือคียต
เน ้นความสม
์ า่ งๆ
Structured Independent กับ Internal Level
Physical Data
Organization
Database
6
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ : ระดับแนวคิด
(The Three-Schema Architecture : Conceptual Level)
้ ละคน
• เป็ นมุมมองของผู ้ใชแต่
• ความต ้องการของข ้อมูลของผู ้ใช ้
• อาจจะต ้องใช ้ Derived Attribute
Physical Data
Organization
Database
7
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ
(The Three-Schema Architecture)
การเปลีย
่ นแปลงในระดับล่างจะไม่มผ
ี ลต่อระดับบน
Physical Data
Organization
Database
8
สถาปั ตยกรรม 3 ระดับ
(The Three-Schema Architecture)
วัตถุประสงค์
•
•
•
•
•
้ ข้ ้อมูลชุดเดียวกัน แต่อาจต ้องการมองข ้อมูลต่างกัน
ผู ้ใชใช
้ ต ้องรู ้ถึงระดับ Internal level เพราะ DBMS จัดการให ้
ผู ้ใชไม่
เปลีย
่ นโครงสร ้างการจัดเก็บข ้อมูลไม่มผ
ี ลต่อ View
เปลีย
่ น Storage ไม่มผ
ี ลต่อโครงสร ้างภายในของฐานข ้อมูล
เปลีย
่ นโครงสร ้างข ้อมูลไม่มผ
ี ลต่อ View
9
โครงร่าง , การแปลงรูป และอินสแตนซ ์
(Schema , Mapping and Instance)
External/Conceptual Mapping
Conceptual/Internal Mapping
10
โครงร่าง , การแปลงรูป และอินสแตนซ ์
(Schema , Mapping and Instance)
Instance : โปรแกรมหรือตัวแปรทีท
่ างานอยูใ่ นหน่วยความจา
้
Database Instance : รายการข ้อมูลในฐานข ้อมูลทีถ
่ ก
ู ใชงานในหน่
วยความจา
ในขณะทีท
่ างานอยู่
Schema  Intension
Instance  Extension/State
11
ความอิสระของข ้อมูล
(Data Independence)
12
ความอิสระของข ้อมูลเชงิ ตรรกะ
(Logical Data Independence)
การเปลีย
่ นแปลงในระดับแนวคิดจะไม่สง่ ผลกระทบ ต่อ
่ การเพิม
ระดับภายนอก เชน
่ เอนติต ี้ , แอททริบวิ ท์ และ
ั พันธ์ ซงึ่ เป็ นการเปลีย
ความสม
่ นแปลงในระดับแนวคิด จะ
ไม่กระทบกับมุมมองภายนอก หรือไม่ต ้องแก ้ไขโปรแกรม
ใหม่
13
ความอิสระของข ้อมูลเชงิ กายภาพ
(Physical Data Independence)
การเปลีย
่ นแปลงในระดับภายในไม่สง่ ผลกระทบต่อ
ระดับแนวคิด การเปลีย
่ นแปลงในระดับภายในได ้แก่ การ
้
ใชโครงสร
้างแฟ้ มข ้อมูลใหม่ หรือโครงสร ้างการจัดเก็บ
้ วยเก็บข ้อมูลแบบอืน
ใหม่ , ใชหน่
่ , การแก ้ไขดัชนีหรือ
อัลกอริธม
ึ แบบแฮช ซงึ่ การเปลีย
่ นแปลงเหล่านีจ
้ ะไม่
กระทบต่อระดับแนวคิดและระดับภายนอก
14
สว่ นประกอบโมดูลในระบบจัดการฐานข ้อมูล
(DBMS Component Modules)
ื หน ้า 70
อิอ!ิ !! หารูปไม่เจอ ดูรป
ู ในหนังสอ
15
้
ภาษาทีใ่ ชในฐานข
้อมูล
(Database Language)
Data Definition Language : DDL
Data Manipulation Language : DML
Data Control Language : DCL
16
้
ภาษาทีใ่ ชในฐานข
้อมูล
(Database Language)
Data Definition Language : DDL
Data Manipulation Language : DML
”โครงสร ้าง”
้
ภาษาสาหรับนิยามข ้อมูล ประกอบด ้วยคาสงั่ ทีใ่ ชในการก
าหนด
ข ้อมูลว่ามี แอทริ
บวิ ต์อะไร
เก็บข ้อมูลประเภทใด
การเพิม
่ :
แอทริ
บวิ ต์ การกาหนดดัชนี
Data
Control
Language
DCL
้
้
ทีใ่ ชในการจั
ดเก็บข ้อมูล การกาหนดวิวของผู ้ใชจากเอนทิ
ต ี้
17
้
ภาษาทีใ่ ชในฐานข
้อมูล
(Database Language)
Data Definition Language : DDL
Data Manipulation Language : DML
Data Control Language : DCL
“ข ้อมูล”
้
ภาษาสาหรับจัดดาเนินการ
ประกอบด ้วยคาสงั่ ทีใ่ ชในการเรี
ยกใช ้
ข ้อมูล การเปลีย
่ นแปลงข ้อมูล การเพิม
่ หรือลบข ้อมูล สามารถเรียกข ้อมูลต่าง ๆ มาดู
18
้
ภาษาทีใ่ ชในฐานข
้อมูล
(Database Language)
“ควบคุม”
้
้
ภาษาทีใ่ ชในการ
ข ้อมูล ประกอบด ้วยคาสงั่ ทีใ่ ชในการควบคุ
ม
้ DDL ยกใชข้ ้อมูล
ความถูกต ้องของข
ล หรือป้ องกันการเกิ
ดเหตุการณ์ทผ
ี่ ู ้ใช:หลายคนเรี
Data้อมูDefinition
Language
พร ้อมกัน ในขณะทีข
่ ้อมูลนัน
้ ๆ กาลังปรับปรุงแก ้ไขอยู่ ซงึ่ เป็ นเวลา
้
เดียวกับผู ้ใชอี้ กคนหนึง่ ก็เรียกใชข้ ้อมูลนี้ และได ้ค่าทีไ่ ม่ถก
ู ต ้อง เพราะผู ้ใชคนแรก
ยังปรับปรุ
งแก ้ไขไม่
เสร็จ
Data
Manipulation
Language : DML
Data Control Language : DCL
19
โปรแกรมอรรถประโยชน์ของระบบฐานข ้อมูล
(Database System Utilities)
Loading Utility
Backup Utility
File Reorganization
Performance Monitoring
Other…
20
ื่ สาร
เครือ
่ งมืออานวยความสะดวกในการพัฒนา/สอ
(Tools, Application Environment and Communications Facilities)
Case Tools
21