DBMS中的三层体系结构介绍|S2 _DBMS体系结构

数据库管理系统–简介|套装1
DBMS 3层架构
【DBMS中的三层体系结构介绍|S2】DBMS 3层体系结构将整个系统分为三个相互关联但独立的模块, 如下所示：

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身体水平：在物理级别, 将保留有关数据库对象在数据存储中位置的信息。简单来说, 数据库的物理级别描述了如何将数据存储在诸如磁盘和磁带之类的辅助存储设备中, 并且还提供了有关其他存储详细信息的见解。
概念级别：在概念级别, 数据以各种数据库表的形式表示。例如, STUDENT数据库可能包含STUDENT和COURSE表, 这些表对于用户是可见的, 但用户不知道其存储。也称为逻辑模式, 它描述了要在数据库中存储的数据类型。
外部级别：外部级别使用概念级别表指定了数据视图。每个外部级别视图用于满足特定类别用户的需求。例如, 一所大学的FACULTY感兴趣的是查看学生的课程详细信息, STUDENTS感兴趣的是查看与学术, 帐户, 课程和旅馆详细信息相关的所有详细信息。因此, 可以为不同的用户生成不同的视图。外部级别的主要焦点是数据抽象。

数据独立
数据独立性意味着一个级别的数据更改不应影响另一个级别。此体系结构中存在两种类型的数据独立性：

物理数据独立性：表和索引的物理位置的任何更改都不应影响数据的概念级别或外部视图。大多数DBMS易于实现和实现这种数据独立性。
概念数据独立性：概念级别架构和外部级别架构的数据必须是独立的。这意味着概念方案的更改不应影响外部方案。例如。; 添加或删除表的属性不应影响用户对表的查看。但是, 与物理数据独立性相比, 这种类型的独立性很难实现, 因为概念性架构的变化反映在用户的视图中。

数据库设计阶段
实际应用程序的数据库设计从使用DBMS软件捕获需求到物理实现开始, 该软件包括以下步骤：

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概念设计：使用高级概念数据模型来捕获数据库的需求。例如, ER模型用于数据库的概念设计。
逻辑设计：逻辑设计以关系模型的形式表示数据。在概念设计阶段生成的ER图用于将数据转换为关系模型。
物理设计：在物理设计中, 关系模型中的数据是使用商业DBMS(如Oracle, DB2)实现的。
DBMS的优势
DBMS有助于有效地组织数据库中的数据, 与典型的文件系统相比, 它具有以下优点：

最小化冗余和数据不一致：在DBMS中对数据进行规范化以最大程度地减少冗余, 这有助于保持数据的一致性。例如, 学生信息可以保存在DBMS中的一个位置并由不同的用户访问。由于主键和外键, 这种最小化的冗余
简化的数据访问：用户只需要关系的名称而不需要确切的位置即可访问数据, 因此该过程非常简单。
多种数据视图：可以创建相同数据的不同视图, 以满足不同用户的需求。例如, 教职员工的工资信息可以从学生的数据视图中隐藏, 但可以在管理员视图中显示。
数据安全：只允许授权用户访问DBMS中的数据。另外, 数据可以通过DBMS加密, 从而确保数据的安全性。
并发访问数据：在DBMS中, 不同用户可以同时访问数据。
备份和恢复机制：DBMS备份和恢复机制有助于避免发生灾难性故障时的数据丢失和数据不一致。

另见