Transcript สภาวะแวดล้อมฐานข้อมูล

สภาวะแวดล้อม
ฐานข้อมู ล
Database
Environment
สถาปั ตยกรรมฐานข้อมู ล 3 ระดับ
ANSI/SPARC
(The tree-level ANSI/SPARC
แบ่
ง
ออกเป็
น
3
ระดั
บ
architecture)
 ระดับภายนอก(External level)
 ระดับแนวคิด(Conceptual level)
 ระดับภายใน(Internal level)
สถาปั ตยกรรมฐานข้อมู ล 3 ระดับ
ANSI/SPARC
(The tree-level
ANSI/SPARC
View 1
View 2
View 3
architecture)
User 1
User 2
External
level
Conceptual
level
Internal
level
Conceptual
Schema
Internal
Schema
Database
User 3
เหตุผลในการแยกออกเป็ น 3
ระดั
บแจากกัน
 ผู ใ
้ ช้
ต่ละคนสามารถเข้าถึงข้อมู ลเดียวกัน




ได้ แต่อาจจะมีมุมมองในการใช้งานต่างกันได้
ผู ใ้ ช้จะไม่สามารถเข้าถึงข้อมู ลในระดับ
กายภาพได้โดยตรง
ผู บ
้ ริหารฐานข้อมู ลสามารถแก้ไขโครงสร ้าง
ในการจัดเก็บฐานข้อมู ล โดยไม่ส่งผลกระทบ
ต่อมุมมองของผู ใ้ ช้
โครงสร ้างของระดับภายในของฐานข้อมู ลจะ
่
ไม่ได้ร ับผลกระทบจากการเปลียนต
าแหน่ งใน
การจัดเก็บในระดับกายภาพ
่
ผู บ
้ ริการฐานข้อมู ล(DBA) สามารถทีจะ
ระด ับภายนอก(External
่ ดต่อก ับผู ใ้ ช้
level)
 เป็ นระดบ
ั ทีติ



ผู ใ้ ช้แต่ละคนอาจจะมีมุมมองข้อมู ล
แตกต่างกันหรือเหมือนกันก็ได้
่ นในระดบ
รู ปแบบข้อมู ลทีเห็
ั ภายนอก
เรียกว่า เค้าร่างภายนอก(External
่
าเสนอได้
schema)หรือ วิว(View) ซึงอาจน
หลายรู ปแบบ
แต่ละฐานข้อมู ลสามารถมี เค้าร่างภายนอก
ได้หลายรู ปแบบ
ระด ับภายนอก(External
level)
User A
่
ชือ
โทรศ ัพท ์
สิน
สมุทร
0-42211040
สุด
สาคร
0-42244505
User C
User B
รหั
ส
่
ชือ
่ ่
ทีอยู
00
1
สิน
สมุทร
48/7 ถ.อุดร 0-4221ดุษฎี
1040
โทรศ ัพท ์
External schema
Conceptual schema
รหัส
วิชา
่ ชา
ชือวิ
หน่ วย
กิต
DB01
ระบบฐานข้อมู ล
3
PR01
หลักการเขียน
โปรแกรม
3
NW0
1
เครือข่ายและ
โทรคมนาคม
3
รหั
ส
่
ชือ
่ ่
ทีอยู
โทรศ ัพท ์
รหัส
วิชา
่ ชา
ชือวิ
หน่ วย
กิต
00
1
สิน
สมุทร
48/7 ถ.
อุดรดุษฎี
0-42211040
DB01
ระบบฐานข้อมู ล
3
00
2
สุด
สาคร
64 ถ.ทหาร 0-42244505
PR01
หลักการเขียน
โปรแกรม
3
NW0
เครือข่ายและ
3
ระด ับแนวคิด(Conceptual
level)
 เป็ นโครงสร ้างหลักของฐานข้อมู ลโดยรวม



้ ่งเน้นความสัมพันธ ์
โครงสร ้างข้อมู ลในระดับนี มุ
(Relationship) ระหว่างข้อมู ลเป็ นหลักสาคัญ
หรือเรียกว่าแบบจาลองข้อมู ล(Data Model)
่ บายถึงว่า ข้อมู ลอะไร(What) ทีจะ
่
เป็ นระดับทีอธิ
จัดเก็บลงในฐานข้อมู ล และมีความสัมพันธ ์
ระหว่างอย่างไร
่
่ อไปนี ้
ระดับแนวคิดมีความเกียวข้
องกับสิงต่


้
่
จานวนเอนติตทั
ี ้ งหมด
ซึงประกอบด้
วย แอตทริบวิ ต ์
และความสัมพันธ ์ระหว่างเอนติต ี ้
กฏเกณฑ ์ของข้อมู ล
ระด ับแนวคิด(Conceptual
level)
 ข้อมู ลในระดบ
ั แนวคิดจะถู กแสดงตาม

่
้
แบบจาลองข้อมู ล ทีฐานข้
อมู ลนันใช้
เรียกว่า เค้าร่างแนวคิด (Conceptual
schema)
่ หารจัดการโครงสร ้างใน
ผู ท
้ ท
ี่ าหน้าทีบริ
้ อ ผู บ
ระดบ
ั นี คื
้ ริหารฐานข้อมู ล(DBA)
ระด ับแนวคิด(Conceptual
level)
001
สินสมุทร 48/7 ถ.อุดรดุษฎี 0-42211040
002 สุดสาคร 64 ถ.ทหาร
0-42244505
003Conceptual
ก้าน schema55/2 ถ.ศรีชม
0-4225่
Internal
กล้schema
วย
ชืน
5142
001 สิน
48/7 ถ.อุดร 0-4221รหั
สมุทร ดุษฎี
1040
ส
002 สุด
64 ถ.ทหาร 0-4224
00
สาคร
4505
3
00
1

003
ก้าน
กล้วย
55/2 ถ.ศรี
่
ชมชืน
0-42255142
ระด ับภายใน(Internal level)






่ ดเก็บข้อมู ลด้วยโครงสร ้างทีเหมาะสม
่
เป็ นระดับทีจั
่ ผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพในการ
ซึงมี
่ องการ
เข้าถึงข้อมู ลทีต้
่ เก็บ เช่น Tree , B-Tree
โครงสร ้างข้อมู ลทีใช้
้
หรือ Index ขึนอยู
่กบ
ั การกาหนดโดย DBA
่ นในระดับภายในเรียกว่า เค้าร่าง
รู ปแบบข้อมู ลทีเห็
ภายใน(Internal schema)
่ การทางานประสานกับ
เป็ นระดับทีมี
ระบบปฏิบต
ั ก
ิ าร(OS)
ข้อมู ลในระดับภายในยังไม่ใช่รูปแบบการจัดเก็บ
่ บในดิสก ์
ข้อมู ลจริงๆทีเก็
่
การอ่านและเขียนข้อมู ลเป็ นหน้าทีของ
ระด ับภายใน(Internal level)
00
3
00
1
00
2
001

002

003
Internal schema
สิน
สมุทร
สุด
สาคร
ก้าน
กล้วย
48/7 ถ.อุดร 0-4221ดุษฎี
1040
64 ถ.ทหาร 0-42244505
55/2 ถ.ศรี 0-4225่
ชมชืน
5142
Physical Disk
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4
11
001 สิน
สมุทร..
002 สุด
สาคร..
X
003 ก ้าน
กล ้วย...
เค้าร่างฐานข้อมู ล
(schema)
ประกอบด้วย
เค้าร่างภายนอก(External schema
หรือ subschema)
 เค้าร่างแนวคิด(Conceptual schema)
 เค้าร่างภายใน(Internal schema)

การแปลงความหมาย
จากสถาปั ตยกรรม
(Mapping
) 3 ระดับ ข้อมูลแต่ละ

ระดบ
ั มีความแตกต่างก ัน จึงมีกลไกในการ
แปลงรู ปแบบของข้อมู ลจากระดบ
ั หนึ่ งไปเป็ น
อีกระดับ ได้แก่
การแปลงความหมายระดับแนวคิด/ระดบ
ั
ภายใน(conceptual/internal
mapping)
 การแปลงความหมายระดบ
ั ภายนอก/
ระดบ
ั แนวคิด(external/conceptual

การแปลความหมายระดับภายนอกและ
ระดบ
ั แนวคิด
(External / Conceptual Mapping)
่ ตอ
 เป็ นการถ่ายทอดมุมมอง(View) ทีมี
่
ข้อมู ลจากผู ใ้ ช้ระดับภายนอกไปยัง
ระดับแนวคิด
่ าการออกแบบโครงสร ้าง ให้ตรง
 เพือท
ตามความต้องการของผู ใ้ ช้ในระดับ
ภายนอก
การแปลความหมายระดับแนวคิดและ
ระดบ
ั ภายใน
(Conceptual / External Mapping)
่ ตอ
 เป็ นการถ่ายทอดมุมมอง(View) ทีมี
่
ข้อมู ลจากผู ใ้ ช้ระดับแนวคิดไปยังระดับ
ภายใน
่
่ ออกแบบไว้ใป
 เพือเอาโครงสร
้างทีได้
กาหนดหรือออกแบบวิธก
ี ารจัดเก็บ
ข้อมู ลในหน่ วยความจาสารอง
ความเป็ นอิสระของข้อมู ล(Data
Independence)



จุดประสงค ์ของ ความเป็ นอิสระของข้อมู ล
คือ ผู ใ้ ช้ไม่จาเป็ นต้องแก้ไขโปรแกรมทุก
้ั อมี
่ การเปลียนแปลงโครงสร
่
ครงเมื
้างหรือ
ข้อมู ลในระดบ
ั แนวคิดและระดบ
ั ภายใน
่
โดยปล่อยให้ DBMS เป็ นตวั จด
ั การเชือม
ข้อมู ลระดบ
ั ภายนอกก ับระดบ
ั แนวคิด และ
ระดบ
ั แนวคิดก ับระดบ
ั ภายในเอง
่ งกว่าจะไม่เกิด
กล่าวคือ ข้อมู ลระดบ
ั ทีสู
่
ผลกระทบใด ๆ จากการเปลียนแปลงข้
อมู ล
่ ่
ความเป็ นอิสระของข้อมู ล(Data
Independence)
 ความเป็ นอิสระของข้อมู ลทาง
ตรรกะ(Logical data
independence)
 ความเป็ นอิสระของข้อมู ลทาง
กายภาพ(Physical data
independence)
ความเป็ นอิสระของข้อมู ลทาง
ตรรกะ(Logical data
่
independence)
 หมายถึง การเปลียนแปลงในเค้
าร่างแนวคิด

่
(Conceptual schemas) เช่น การเพิม
่
การเปลียนแปลงแอตทริ
บวิ ต ์ หรือ
ความสัมพันธ ์ใด ๆ ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อ
เค้าร่างภายนอก(External schemas)ที่
ผู ใ้ ช้ใช้งานอยู ่
กล่าวคือ ผู ใ้ ช้ยงั คงวิวข้อมู ลได้เช่นเดิม โดย
ไม่ตอ
้ งแก้ไขโปรแกรมประยุกต ์ใด ๆ ถึงแม้
่
จะมีการเปลียนแปลงในเค้
าร่างแนวคิด
ความเป็ นอิสระของข้อมู ลทาง
กายภาพ(Physical data
่
independence)

หมายถึง การเปลียนแปลงเค้
าร่างภายใน
(Internal schemas) เช่น การปร ับปรุง
่
โครงสร ้างไฟล ์ใหม่ หรือการเปลียนแปลง
โครงสร ้างการจัดเก็บข้อมู ลด้วยการใช้
่
อุปกรณ์จด
ั เก็บข้อมู ลทีแตกต่
างไปจากเดิม
การปร ับปรุงการเรียงลาดบ
ั ดช
ั นี การ
ปร ับปรุงอ ัลกอริทม
ึ การแฮชชิง ก็ไม่กระทบ
ต่อการเรียกดู ขอ
้ มู ลจากผู ใ้ ช้งานใด ๆ
ความเป็ นอิสระของข้อมู ล(Data
Independence)
External
schema
External
schema
External
schema
Logical data independence
External/Conceptual
Mapping
Conceptual
Schema
Physical data independence
Conceptual/Internal
Mapping
Internal
Schema
User A1
User A2
User B1
User B2
User B3
Host language
+ DSL
Host language
+ DSL
Host language
+ DSL
Host language
+ DSL
Host language
+ DSL
External
schema A
External
Schema B
External/Conceptual
Mapping
DBA
Conceptual
Schema
Conceptual/Internal
Mapping
Database
Logical Data Independence
DBMS
Physical Data Independence
แบบจาลองข้อมู ล(Data
Model)

แบบจาลองข้อมู ล(Data Model)
่ อธิบายและ
หมายถึง แบบจาลองทีใช้
จัดการข้อมู ล , ความสัมพันธ ์ระหว่าง
ข้อมู ล และข้อบังคับของข้อมู ลในระบบ
แบบจาลองเชิงวัตถุ(Object
data model)
แบบจาลองข้อมู ลเชิงวัตถุใช้หลักการ
่
เกียวกั
บ เอนติต(Entity)
ี้
, แอททริบวิ ท ์
(Attribute) และความสัมพันธ ์
(Relationship)
้ แก่ Entity ตัวอย่างของแบบจาลองนี ได้
Relationship , Semantic , Functional
, Object-Oriented

แบบจาลองเชิงเรคคอร ์ด(RecordBased data model)
่
แบบจาลองทีประกอบด้
วยรายการข้อมู ล
่
ทีแตกต่
างกัน
้ แก่
 ตัวอย่างแบบจาลองแบบนี ได้
 Hierarchical data model
 Network data model
 Relational data model

้ั
แบบจาลองลาดับชน
(Hierarchical
data model)
Root segment
A
B
Parent segment
D
Child segment
I
C
E
F
J
G
K
H
้ั
แบบจาลองลาดับชน
(Hierarchical data model)
B007
B005
SUD21
สมชาย
SNK37
เข็มกลัด
แอน
SNK14
ศรราม
…
เทพพิทักษ์
พนักงาน
…
อุดรธานี
B003
…
ผู ้จัดการ
25000
…
พนักงาน
อุดรธานี
…
B004
อุบลราชธานี
…
ี า
นครราชสม
30000
ผู ้จัดการ
…
ทองประสม
…
B002
หนองคาย
…
12000
หัวหน ้าแผนก
SUD04
20000
ปนัดดา
์ ู ้ดี
วงศผ
…
SUB09
สุวนันท์
คงยิง่
SNR41
เจนจิรา
เกิดประสพ
9000
…
พนักงาน
9000
แบบจาลองเครือข่าย
(Network data model)
พน ักงานขาย
ลูกค้า
่ ของ
ใบสง
ิ ค้า
สน
่ ของ
รายการในใบสง
การชาระเงิน
แบบจาลองข้อมู ลเชิงสัมพันธ ์
(Relational data model)
รห ัสสาขา
ทีอ
่ ยู่
จ ังหว ัด
รห ัสไปรษณีย ์
B003
44/3 ถ.อุดรดุษฎี
อุดรธานี
41000
B005
55/5 ถ.นิตโย
อุดรธานี
41000
B007
ั
16 ถ.โพนพิสย
หนองคาย
44000
B002
30 ถ.ชยางกูร
อุบลราชธานี
34000
B004
ี า
88/10 ถ.ราชสม
ี า
นครราชสม
43000
รห ัสพน ักงาน
ื่
ชอ
นามสกุล
ตาแหน่ง
เพศ
SUD21
สมชาย
เข็มกลัด
ผู ้จัดการ
ช
1 ตค. 2516
30000
B005
SNK37
แอน
ทองประสม
พนักงาน
ญ
10 พย. 2519
12000
B007
SNK14
ศรราม
เทพพิทักษ์
หัวหน ้าแผนก
ช
24 มีค. 2517
20000
B007
SUB09
สุวนันท์
คงยิง่
พนักงาน
ญ
19 กพ. 2521
9000
B002
SUD04
ปนัดดา
์ ู ้ดี
วงศผ
ผู ้จัดการ
ญ
3 กค. 2518
25000
B003
SNR41
เจนจิรา
เกิดประสพ
พนักงาน
ญ
13 มิย. 2520
9000
B004
ว ันเกิด
เงินเดือน
รห ัสสาขา
่
หน้าทีของ
DBMS
จัดการพจนานุ กรมของข้อมู ล(Data
dictionary management)
 จัดการการจัดเก็บข้อมู ล(Data storage
management)
 การแปลงข้อมู ลและการนาเสนอข้อมู ล
(Data transformation and
presentation)
 การจัดการด้านความปลอดภัย(Security
management)

่
หน้าทีของ
DBMS
่
การจัดการเรืองการส
ารองและกู ค
้ น
ื
ข้อมู ล(Backup and recovery
management)
 การจัดการความคงสภาพของข้อมู ล
(Data integrity management)
 ภาษาในการเข้าถึงข้อมู ลและส่วน
ประสานผู ใ้ ช้ในโปรแกรมประยุกต ์
(Database access languages and
application programming
