หน่วยที่ 2 สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล

หน่วยที่ 2  สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล หรือ สถาปัตยกรรมระบบฐานข้อมูล

(Database  Architecture) or (Database Systems  Architecture)

• สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล​  (เอกสารประกอบการสอน)                  

• สถาปัตยกรรมระบบฐานข้อมูล คือ โครงสร้างของข้อมูลภายในระบบฐานข้อมูล 

                    ดังนั้น สถาปัตยกรรมระบบฐานข้อมูล หมายถึง การอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างและส่วนประกอบหลักที่นำมาประกอบรวมกันเป็นระบบฐานข้อมูล

                    เนื่องจากสถาปัตยกรรมระบบฐานข้อมูลผู้ใช้มีมุมมองและ วิธีการใช้งานแตกต่างกัน ถึงแม้ว่าจะเป็นข้อมูลชุดเดียวกันก็ตาม จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานโดย ANSI /SPARC (American National Standards Institute/System Planning and Requirements Committee)

• แบบจำลองข้อมูล (Data Models) สถาปัตยกรรมมาตรฐาน ANSI/SPARC แบ่งได้ 3 ระดับ

                   สถาปัตยกรรมของระบบฐานข้อมูลแบ่งเป็น 3 ระดับ คือ ระดับภายนอก ระดับแนวคิด และระดับภายใน ซึ่งเป็นรูปแบบและโครงสร้างที่ใช้กับระบบฐานข้อมูลโดยทั่วไป สถาปัตยกรรมฐานข้อมูลในแต่ละระดับจะมี DBMS ทำหน้าที่ในการ Mapping หรือ แปลงข้อมูลจากระดับหนึ่งไปสู่ระดับหนึ่ง ซึ่งทำให้เกิดประโยชน์หลายด้าน อันได้แก่ การเปลี่ยนแปลงวิธีในการจัดเก็บข้อมูลในระดับกายภาพก็ไม่มีผลกระทบต่อการออกแบบฐานข้อมูลในระดับแนวคิดแต่อย่างใด

• สถาปัตยกรรมในระดับภายใน  (Internal Level หรือ Physical Level)

                              สถาปัตยกรรมในระดับภายใน  Internal เป็นระดับของการจัดเก็บฐานข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองจริง ซึ่งหมายถึงเป็นมุมมองทางกายภาพของการจัดเก็บในอุปกรณ์เก็บข้อมูล สถาปัตยกรรมในระดับภายในมีระบบการจัดการฐานข้อมูลเป็นตัวช่วยในการกำหนดวิธีการเข้าถึงข้อมูล การค้นหา การปรับปรุง การเชื่อมโยงระหว่างตาราง รวมทั้งการบำรุงรักษาฐานข้อมูล ผู้ที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ คือ ผู้เขียนโปรแกรมประยุกต์ และผู้บริหารฐานข้อมูล (DBA) 

• สถาปัตยกรรมในระดับแนวคิด  (Conceptual Level)

                              สถาปัตยกรรมในระดับแนวคิด Conceptual เป็นมุมมองโครงร่างของฐานข้อมูลในแนวความคิด ซึ่งไม่ใช่โครงร่างจริงที่ถูกสร้างในอุปกรณ์เก็บข้อมูลผ่านการวิเคราะห์จาก นักออกแบบระบบ และ ผู้บริหารฐานข้อมูล (DBA) ระดับแนวคิดจึงเป็นระดับของการออกแบบฐานข้อมูลว่าจะเก็บข้อมูลอะไร (what) และมุ่งเน้นความสัมพันธ์ (relationship) ระหว่างข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้จะทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า มุมมองระบบ (Schema)

• สถาปัตยกรรมในระดับภายนอก  (External Level หรือ View)

                              สถาปัตยกรรมในระดับภายนอก  External เป็นมุมมองของผู้ใช้ที่มีต่อฐานข้อมูล หรือที่เรียกว่า วิว (View) เกี่ยวข้องกับผู้ใช้งานมากที่สุด เป็นระดับการมองข้อมูลภายในฐานข้อมูลสำหรับผู้ใช้งานแต่ละคน เป็นระดับที่มีการนำข้อมูลจากฐานข้อมูลไปใช้งาน โดยผู้ใช้แต่ละคนสามารถเลือกอ่านข้อมูลเฉพาะที่ตนสนใจหรือต้องการใช้เท่านั้น 

• วัตถุประสงค์ของการแบ่งโครงสร้างฐานข้อมูล 3 ระดับ คือ

• ผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องสนใจในรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูล ไม่ว่าจะจัดเก็บแบบเรียงลำดับ, แบบดัชนี จะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของ DBMS เป็นตัวจัดการ
• ผู้ใช้งานแต่ละคนสามารถเข้าถึงข้อมูลชุดเดียวกัน และแสดงข้อมูลเพียงบางส่วนเท่าที่จำเป็น โดยไม่ต้องแสดงข้อมูลให้ดูทั้งหมด
• มีความเป็นอิสระของข้อมูล คือ ไม่ต้องทำการแก้ไขโปรแกรมทุกครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของข้อมูล