Трехуровневая архитектура базы данных

Проектирование БД связано с разрешением проблем представления данных и их обменом между конечными пользователями. Они продиктованы различными потребностями и задачами лиц, которые используют эти данные. Можно выделить четыре категории лиц, каждая из которых имеет свой круг интересов и связана с определенным этапом разработки и существования БД. Определим эти основные категории лиц, а также их роли и функции на разных стадиях существования баз данных:

администраторы данных и баз данных;

разработчики баз данных;

прикладные программисты;

конечные пользователи.

Данные - это важный ресурс организации, и ими надо умело управлять. Столь важная функция возложена на специалистов определенного рода - Администраторов данных (АД). Они работают с данными с самого начала процесса проектирования БД и отвечают за концептуальное и логическое проектирования БД, управление данными, разработку и сопровождение стандартов, бизнес-правил и деловых процедур.

Физическое проектирование и физическая реализация базы данных, обеспечение безопасности и целостности данных, обеспечение максимальной производительности приложений – это область действия компетенций Администратора базы данных (АБД). Как видно по сравнению с АД, обязанности АБД более связаны с решением технических проблем.

Разработчики баз данных – это такая группа специалистов, которая функционирует во время проектирования, создания и реорганизации базы данных и результатом деятельности которой является хорошо спроектированная БД, снабжающая достоверной и непротиворечивой информацией всех заинтересованных в этом лиц.

При проектировании больших БД все разработчики распадаются на две группы:

разработчики логической базы данных;

разработчики физической базы данных.

Разработчики логической БД занимаются выявлением интересующих объектов и их свойств, связей между объектами и тех ограничений, которые необходимо наложить на хранимые данные. Осуществление своей деятельности указанные разработчики выполняют в два этапа, которые в последующих главах будут рассмотрены подробно:

разработка концептуальной модели БД;

разработка логической модели БД.

Разработчики физической БД должны разбираться в функциональных возможностях выбранной СУБД, знать все варианты возможного физического воплощения полученной логической модели данных и понимать их достоинства и недостатки с тем, чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант для данного случая и правильно выстроить всю стратегию хранения и использования данных.

Сразу после создания БД следует приступить к разработке приложений, предоставляющих пользователям необходимые им функциональные возможности. Именно эту работу выполняют прикладные программисты.

Пользователи. База данных проектируется, создается и поддерживается для того, чтобы обслуживать информационные потребности конечных пользователей. Для них разрабатываются такие приложения, которые позволяют в максимальной степени упростить выполняемые ими операции.

Чтобы различать представления данных конечными пользователями, программистами и АБД создаются разные уровни моделей данных. Их общая структура представлена на рисунке 2.1.

Рис.2.1. Уровни моделей данных

Основным назначением трехуровневой архитектуры является обеспечение независимости от данных. Суть этой независимости заключается в том, что изменения на нижних уровнях никак не влияют на верхние уровни.[3]

Основное различие между указанными выше тремя типами моделей данных (концептуальной, логической и физической) состоит в способах представления взаимосвязей между объектами. При проектировании БД требуется различать взаимосвязи между объектами, между свойствами одного объекта и между свойствами различных объектов.