สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล 3602801 ระบบฐานข้อมูล สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล สาขาวิชาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ โดย อาจารย์กิตติพงษ์ ภู่พัฒน์วิบูลย์

เนื้อหา เค้าร่างของฐานข้อมูล สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล ความเป็นอิสระของข้อมูล ประเภทของฐานข้อมูล

เค้าร่างของฐานข้อมูล ในการออกแบบโครงสร้างของฐานข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่เราต้องการจัดเก็บลงในระบบฐานข้อมูล ผู้ใช้จะต้องรู้เกี่ยวกับรายละเอียดของข้อมูลที่ต้องการจัดเก็บลงในระบบฐานข้อมูลตามโครงสร้างฐานข้อมูลที่กำหนดมีรายละเอียดและตัวอย่างสคีมา (Schema) และอินสแตนซ์ (Instance)

เค้าร่างของฐานข้อมูล 1. สคีมา สคีมา (Schema) คือ รายละเอียดของโครงสร้างของฐานข้อมูลซึ่งระบุถึงชื่อเอนติตี้ แอททริบิวท์ โดยทั่วไปเค้าร่างของฐานข้อมูลจะไม่เปลี่ยนแปลงบ่อยนัก แต่อาจมีการเปลี่ยนแปลงบ้างในบางครั้ง เช่น เค้าร่างของพนักงาน ได้แก่ รหัสพนักงาน ชื่อ เงินเดือน ตำแหน่ง และแผนก เป็นต้น

เค้าร่างของฐานข้อมูล สคีมาในฐานข้อมูลจะแบ่งออกเป็นระดับตามสถาปัตยกรรมฐานข้อมูล คือ 1. สคีมาระดับภายนอกอยู่บนสุด หรือระดับวิว(External Schema) เป็นมุมมองที่มีต่อข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคน เป็นสคีมาย่อย (Subschema)

เค้าร่างของฐานข้อมูล 2. สคีมาระดับแนวคิด (Conceptual Schema) เกี่ยวกับมุมมองของข้อมูลลักษณะกลุ่ม เป็นการแปลงรูปมุมมอง (Mapping) จากระดับสูงกว่าไปยังระดับที่ต่ำกว่ากลุ่มมุมมองข้อมูลจากผู้ใช้ทั้งหลายจะเป็นภาพรวม ที่เป็นแนวคิดของข้อมูลทั้งระบบ 3. สคีมาระดับภายใน (Internal Schema) หมายถึง โครงสร้างทางกายภาพในการจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลเป็นการแปลงรูปมุมมองจากแนวคิดของข้อมูลทั้งระบบเป็นวิธีการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ

เค้าร่างของฐานข้อมูล 2. อินสแตนท์ อินสแตนท์ (Instance) คือ ข้อมูลที่ถูกบันทึกลงในฐานข้อมูลในขณะใดขณะหนึ่ง เรียกว่า เมื่อเริ่มกำหนดเค้าร่างของฐานข้อมูลจะยังไม่มีข้อมูลอยู่ คือ เป็นอินสแตนท์ว่างจนกว่าจะมีการบันทึกข้อมูลลงในฐานข้อมูล

เค้าร่างของฐานข้อมูล

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล สถาปัตยกรรมฐานข้อมูลเป็นมุมมองแนวความคิดที่ใช้ในการอธิบายถึงรูปแบบและโครงสร้างของข้อมูลในระบบฐานฐานข้อมูล โดยไม่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างจริงของระบบฐานข้อมูลนั้นๆ ผู้ใช้ฐานข้อมูลจะมองข้อมูลนี้ในแง่มุมหรือวิวที่แตกต่างกันไปตามจุดประสงค์ของการประยุกต์ใช้งาน โดยไม่จำเป็นต้องสนใจว่ามีลักษณะการจัดเก็บข้อมูลแท้จริงเป็นเช่นไร ระบบฐานข้อมูลจะทำการซ่อนรายละเอียดไว้

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล 1. ระดับภายใน ระดับภายใน (Internal Level) เป็นระดับที่มองถึงวิธีการจัดเก็บข้อมูลในระดับฟิซิกคอล ว่ามีรูปแบบและโครงสร้าง การจัดเก็บข้อมูลอย่างไร ซึ่งมีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูลจริงๆ ในหน่วยความจำ เช่น ดิสก์ว่าอยู่ตำแหน่งใด ซึ่งโดยมากผู้ใช้ทั่วไปไม่มีสิทธิ์เข้ามายุ่งในระดับนี้อาจจะกล่าวได้ว่าสคีมาระดับภายใน (Internal Schemas Level)

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล พิจารณาการจัดการระบบการเก็บข้อมูลจริง อธิบายฐานข้อมูลในการเก็บทางกายภาพจริงๆ มองข้อมูลโดยมุมมองของระบบจัดการฐานข้อมูล ใช้โครงสร้างข้อมูล (Data Structure) และการจัดระเบียนแฟ้ม (File Organization) ในการอธิบาย

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล 2. ระดับความคิด ระดับความคิด (Conceptual Level) เป็นระดับของการมองความสัมพันธ์ของข้อมูลในระบบฐานข้อมูลว่ามีการจัดเก็บข้อมูลอย่างไร มีความสัมพันธ์กับข้อมูลอื่นอย่างไรบ้าง รวมทั้งกฎเกณฑ์ต่างๆ เกี่ยวกับข้อมูล เช่น กฎเกณฑ์ของตัวข้อมูล ความปลอดภัย (security) และความคงสภาพของข้อมูล (integrity)

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล สคีมาระดับเชิงมโนภาพ (Conceptual Schemas Level) จะเป็นตัวที่ใช้เชื่อม ระหว่างสคีมาระดับภายนอกกับสคีมาระดับภายใน อธิบายฐานข้อมูลในรายละเอียดโดยรวมทั้งหมด เพื่อเชื่อมกับสิ่งที่ผู้ใช้มองรูปแบบข้อมูลความสัมพันธ์ เงื่อนไขต่างๆ รวมถึงความมั่นคงและความถูกต้องของข้อมูลจะถูกเก็บไว้ด้วย

สถาปัตยกรรมของฐานข้อมูล 3. ระดับภายนอก ระดับภายนอก (External Level) คือ หน้าต่างหรือวิว (View) ที่ผู้ใช้ภายนอกมีสิทธิเข้าไปใช้ได้ วิว (View) คือ ส่วนของ ข้อมูลที่ผู้ใช้ทั่วไปมีความสนใจและมีสิทธิที่เข้านำมาใช้ได้จาก สคีมา (Concept Schema) สามารถเรียกสิ่งที่ใช้อธิบายวิวข้อมูลที่ถูกดึงมาจากฐานข้อมูลที่อยู่ในระดับแนวคิด (Conceptual) นี้ว่า External Schema หรือ Subschema หรือ View

ความเป็นอิสระของข้อมูล ความเป็นอิสระของข้อมูล (Data Independence) คือ ความอิสระในการแก้ไขโครงสร้างทางกายภาพของข้อมูลโดยไม่มีผลกระทบต่อโปรแกรมที่เรียกใช้ข้อมูลจากฐานฐานข้อมูล ในกรณีเรียกใช้ข้อมูลที่จัดเก็บอยู่ในระบบแฟ้มข้อมูลจะต้องอาศัยโปรแกรมที่เขียนขึ้นเพื่อเรียกใช้ข้อมูลในแฟ้มข้อมูลนั้นโดยเฉพาะ เช่น เมื่อต้องการรายชื่อของนักศึกษาที่ศึกษาอยู่ในสาขาคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้จะต้องโปรแกรมเมอร์จัดทำโปรแกรมเพื่ออ่านข้อมูลจากแฟ้มนักศึกษาและพิมพ์รายงานที่แสดงเฉพาะข้อมูลที่ตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด

ประเภทของฐานข้อมูล 1. ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น(Hierarchical Database Model) มีลักษณะเป็นลำดับชั้นคล้ายคลึงกับความสัมพันธ์ของโครงสร้างสายการบังคับบัญชาที่พบในองค์กรทั่วไป โดยมีลำดับชั้นลดหลั่นกันลงมาเป็นชั้นข้อมูล

ประเภทของฐานข้อมูล 2. ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย (Network Database Model) คล้ายกับฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น แต่ข้อมูลมีความสัมพันธ์กันในลักษณะ many to many

ประเภทของฐานข้อมูล 3. ฐานข้อมูลแบบสัมพันธ์ ฐานข้อมูลแบบสัมพันธ์ (Relational Database Model) เป็นฐานข้อมูลที่ใช้ตารางเพื่อเก็บข้อมูลให้เป็นระเบียบ ตารางเหล่านี้เรียกว่า ตารางความสัมพันธ์ (relations) การออกแบบฐานข้อมูลแบบความสัมพันธ์จะประกอบด้วยตารางที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนักหลายๆ ตารางแต่ละแถวแนวนอนเรียกว่า row ในตารางจะบรรจุข้อมูลเป็นชุดๆ เรียกว่า record ข้อมูล 1 ชนิดในแต่ละชุดเรียกว่า field ในแต่ละตารางต้องมีตัวชี้วัดความสัมพันธ์ key ที่เชื่อมโยงกับตารางอื่นๆ