Характеристика інфологічної та датологічної моделей баз даних

Проектування даних пов’язане з багаторівневим їх поданням: зовнішнім, інфологіч ним, даталогічним, внутрішнім (рис. 1).Зовнішній рівень являє собою вимоги до даних з боку користувачів і прикладних програм. Вимоги користувачів до зовнішньо го подання охоплюють сукупність даних, які потрі бні для виконання запитів користу вачів. Вимоги з боку прикладних програм до зовнішнього рівня подання даних — це перелік даних з описом їх взаємоз в’язків, які необхідні для реалізації певних функціо нальних задач. Зовнішній рівень являє собою, як правило, словесний опис даних та їх взаємозв’язків і відбиває інформаційні потреби користувачів і прикладних програм. Iноді для опису зовнішнього рівня використовуються матричні або інші формалізо вані методи. Опис зовнішнього рівня не виключає наявності дублювання, надлиш ковості, неузгодженості тощо. Для того щоб спроектувати зовнішню модель БД, необхідно виконати обстеження ПО, вивчити систему вхідної і вихідної

документації, дослідити й вивчити всі функціональні обов’язки майбутніх користувачів БД.

Рис. 1. Схема взаємозв’язку рівнів подання даних в БД Американський комі тет CODASYL пропонує три рівні: зовнішній, концептуальний, внутрішній. Iноді для зручності проектування вводять допоміжний рівень (проміжний), який називають інфологічним. Він може бути й самостійним або функціону вати як складова зовнішнього рівня. Iнтеграція всіх зовнішніх зображень виконується на інфологічному рівні. На цьому рівні формується інфологічна (канонічна) модель даних, яка не є простою сумою зовнішніх зображень да них. Iнфологічний рівень являє собою інформаційно-логічну модель (IЛМ) предметної області, в якій виключена надмірність даних і відображені інфор маційні особливості об’єкта управління, без урахування особливостей і специ фіки конкретної СУБД. Мета інфологічного проектування — створити струк туровану інформаційну модель ПО, для якої розроблятиметься БД. При про ектуванні на інфологічному рівні створюється інформаційно-логічна модель, яка має відповідати таким вимогам: коректність схеми БД, тобто адекватне відображення модельованої ПО; простота і зручність використання на наступ них етапах проектування, тобто IЛМ має легко відображатися в моделі БД, що підтримується відомими СУБД (сіткові, ієрархічні, реляційні); IЛМ має бути описана мовою, зрозумілою проектувальникам БД, програмістам, адміні стратору і майбутнім користувачам АБ. Основною складовою інфологічної моделі є атрибути, які потрібно проаналізувати і деяким чином згрупувати для подальшого зберігання в БД. Сутність інфологічного моделювання поля гає у виділенні інформаційних об’єктів ПО (файлів), які підлягають зберіган ню в БД, а також визначенні характеристик об’єктів і зв’язків між ними. Характерис тиками об’єктів є атрибути. Даталогічний (логічний, концептуальний) рівень формує ться з урахуванням специфіки і особливостей конкретної СУБД. На цьому рівні будується концептуальна модель даних, тобто спеціаль ним способом структурована модель ПО, яка відповідає особливостям і обмеженням вибраної СУБД. Модель логіч ного рівня, яка підтримується засобами конкретної СУБД, іноді називають даталогіч ною. Залежно від типів моделей, які підтримуються засобами СУБД, є ієрархічні, сіт кові і реляційні моделі баз даних. Найпоширенішими на сучасному ринку програм них продуктів є реляційні СУБД (DBASE 111, FOXBASE, FOXPRO, CLIPPER і т.ін.). Внутрішній рівень пов’язаний з фізичним розміщенням даних у пам’яті ЕОМ. На цьому рівні формується фізична модель БД, яка містить структури зберігання даних в пам’яті ЕОМ, включаючи опис форматів записів, їхнє логічне або фізичне упорядку вання, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних. Від параметрів фізичної моделі залежать такі характеристики функціонування БД: обсяг пам’яті і час реакції системи. Фізичні параметри БД можна змінювати в процесі її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підви щення ефективно сті функціонування системи. Визначення структури масивів БД від бувається на етапах інфологічного і логічного проектування, а формування структури — на етапі фізичного проектування БД. Структура файла — це пойменована сукупність логічно взаємопов’язаних атрибутів.