¿Qué estructura de esquema de nivel se utiliza habitualmente en los sistemas de bases de datos?
Los sistemas de bases de datos suelen adoptar una estructura de esquema de tres niveles, que son esquema externo (esquema/vista externo), esquema conceptual (esquema lógico) y esquema interno (esquema físico).
1. Esquema externo (esquema/vista externo): El esquema externo es la parte visible de la base de datos para el usuario, incluidos los datos y operaciones que el usuario puede ver y acceder. Cada usuario puede definir su propio esquema externo y especificar sus propios datos y operaciones visibles según sus propias necesidades y derechos de acceso. El modo externo proporciona una interfaz fácil de usar para facilitar a los usuarios acceder y operar de manera flexible la base de datos.
2. Esquema conceptual (esquema lógico): El esquema conceptual es una descripción de la estructura lógica global y la organización de la base de datos. Define entidades, relaciones, restricciones, etc. en la base de datos. El esquema conceptual es independiente de usuarios específicos y proporciona una vista abstracta de toda la base de datos. Los esquemas conceptuales suelen ser diseñados y administrados por un administrador de bases de datos (DBA) para satisfacer las necesidades de toda la organización o sistema de aplicaciones.
3. Esquema interno (esquema físico): El esquema interno es la descripción de la organización y estructura de la base de datos a nivel de almacenamiento físico. Define cómo se almacenan los datos en el disco, cómo se organizan los bloques de datos y los archivos, etc. Los esquemas internos suelen ser creados y gestionados automáticamente por el sistema de gestión de bases de datos (DBMS) de acuerdo con los requisitos del esquema conceptual y son invisibles para los usuarios.
A través de la estructura del esquema de tres niveles, el sistema de base de datos puede lograr un alto grado de abstracción y modularización de datos, mejorando la conveniencia y flexibilidad de los usuarios y las aplicaciones que acceden a la base de datos, al mismo tiempo que proporciona seguridad y protección de la base de datos. Mecanismos de protección de la integridad. Además de la estructura de esquema de tres niveles, el sistema de base de datos también puede adoptar otras estructuras de esquema, como:
1. Modo ANSI/SPARC: también llamado esquema de tres niveles, es similar al esquema de tres niveles. Estructura de esquema de tres niveles, que incluye esquemas y conceptos externos, esquema y esquema interno. Esta estructura de esquema es un modelo clásico para el diseño de sistemas de bases de datos y se utiliza ampliamente en muchos sistemas de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) convencionales.
2. Modo maestro-esclavo: esta estructura de modo se utiliza principalmente para la replicación de bases de datos y la copia de seguridad de datos. La base de datos maestra se usa para operaciones de escritura y operaciones de consulta primaria, mientras que la base de datos esclava se usa para operaciones de lectura y copias de seguridad.
3. Modo distribuido: un sistema de base de datos distribuida distribuye datos en diferentes nodos físicos para formar un sistema de base de datos lógicamente unificado. Entre ellos, cada nodo puede tener capacidades de procesamiento y almacenamiento de datos independientes.
4. Peer-to-Peer: en un sistema de base de datos peer-to-peer, cada nodo tiene los mismos derechos y capacidades. Pueden comunicarse entre sí, intercambiar datos y completar tareas simultáneamente. operaciones. Esta estructura de esquema se utiliza a menudo para crear bases de datos distribuidas o redes de bases de datos de igual a igual.
5. Arquitectura de metadatos: Los metadatos son datos que describen los datos. La arquitectura de metadatos se utiliza para definir y organizar la estructura y las relaciones de los metadatos. Suele incluir diccionario de datos, catálogo de datos, lenguaje de descripción de datos, etc.
Es necesario seleccionar estructuras de patrones adecuadas según las diferentes aplicaciones y requisitos. Entre ellos, la estructura de esquema de tres niveles es uno de los patrones más comunes y utilizados y es adecuado para el diseño y desarrollo de la mayoría de los sistemas de bases de datos. Se seleccionan y aplican otras estructuras de patrones en función de circunstancias y necesidades específicas.
Notas sobre el uso del esquema de tres niveles en sistemas de bases de datos
1. Diseñe y planifique razonablemente el esquema externo
1. las necesidades de los usuarios, y Proporciona una interfaz que es fácil de usar y comprender.
2. Evite esquemas externos redundantes y definidos repetidamente para reducir la carga de trabajo de desarrollo y mantenimiento.
3. Controle los permisos de los usuarios para garantizar que solo puedan acceder a los datos y operaciones que necesitan, y proteger la seguridad y privacidad de los datos.
2. Buen diseño del esquema conceptual
1. Asegúrese de que el esquema conceptual pueda representar y describir con precisión los requisitos de datos de la organización o sistema de aplicación.
2. Establecer entidades, relaciones, restricciones, etc. apropiadas para garantizar la integridad, coherencia y precisión de la estructura de la base de datos.
3. Considere la estandarización y normalización de los datos para eliminar la redundancia y mejorar la eficiencia del almacenamiento de datos.
3. Optimice el esquema interno y el almacenamiento físico
1. Al diseñar el esquema interno, considere el rendimiento de almacenamiento y acceso de los datos. Elija estructuras de almacenamiento, índices de datos y estrategias de partición adecuadas.
2. Aprenda a utilizar tecnologías de ajuste del rendimiento, como optimización de índices de bases de datos, optimización de consultas, etc., para mejorar la velocidad de respuesta y la eficiencia de la base de datos.
3. Realice periódicamente el mantenimiento de la base de datos y la supervisión del rendimiento, verifique el tamaño del archivo de datos, el espacio en disco, etc., y optimice y ajuste oportunamente la estructura de almacenamiento de la base de datos.