ANSI-3-Ebenenmodell

ANSI-3-Ebenen-Modell
ANSI-3-Ebenen-Modell


Nachdem 1969 das Gremium CODASYL? ein Datenbankkonzept basierend auf zwei Ebenen entwickelt hatte, in dem es um die Unabhängigkeit von einer speziellen Programmiersprache ging, wurde 1975 vom Gremium ANSI/SPARC ein Standard verabschiedet, der drei Ebenen definiert. Diese drei Ebenen gewährleisten nun eine Unabhängigkeit von der Programmiersprache wie auch von der Hardware. Dieses ANSI-3-Ebenenmodell hat sich bis in die Gegenwart als Standard für die Architektur von Datenbanksystemen durchgesetzt.

Drei Abstratkionsebenen

  1. physische Sicht auf die Daten, die interne Ebene
  2. logische Gesamtsicht auf die Daten, die konzeptionelle Ebene
  3. Benutzersichten auf die Daten, die externe Ebene

Externe Ebene

Die externe Ebene enthält die Benutzersichten auf die Daten, bzw. den Ausschnitt aus den Gesamtdaten, den spezielle Benutzergruppen benötigen. Benutzersichten können hilfreich sein, um bestimmten Benutzern bzw. Benutzergruppen nur Ausschnitte des Gesamtdatenmodells zugänglich zu machen (Rechteverwaltung), oder für Umbenennungen von Attributen, um dem unterschiedlichen Vokabular von Fachabteilungen Rechnung zu tragen. Als Beispiel sei hier die Begriffe Lieferant/Kunde und Debitor/Kreditor genannt. Diese Ebene wird vom Datenbankentwickler verwaltet.

Konzeptionelle / konzeptuelle Ebene

Diese Ebene hat die logische Darstellung der Gesamtsicht der Daten in einem speziellen Datenmodell, z.B. dem relationalen Datenmodell zum Inhalt. Ziel ist hier eine Unternehmensgesamtsicht zu erstellen, was ohne detaillierte Kenntinisse über relevante Informationen, Logik, Abläufe und Zusammenhänge im Unternehmen nicht gelingen kann. Diese Gesamtsicht beschreibt alle Daten, deren Beziehungen untereinander und auch die Konsistenzanforderungen in Form z.B. von Integritätsbedingungen. Die verschiedenen Unternehmensansichten aus der externen Ebene aus den verschiedenen Abteilungen werden zu einem Gesamtmodell zusammengeführt. Zentrales Ziel ist hier eine redundanzfreie Speicherung der Daten, z.B. durch Normalisierung.
Innerhalb dieser Ebene wird in der Regel zweistufig verfahren. Zuerst wird ein konzeptionelles Schema (z.B. ER-Modell, UML, ...) erstellt, welches noch unabhängig vom konkret eingesetzten Datenmodell resp. Datenbanksystem ist. Davon wird dann in einem zweiten Schritt das logische Datenbankschema abgeleitet, welches schon auf das Modell eines bestimmten Datenbanktyps (relational, objektorientiert, ...) angepasst ist. Diese Ebene wird primär vom Datenbankentwickler verwaltet.

Interne Ebene

Dies stellt die physikalische Implementierung des konzeptionellen Schemas in Abhängigkeit zum verwendeten DBS dar. Information über die Art und den Aufbau der Datenstrukturen auf dem physikalischen Speicher und Zugriffsmechanismen sind Bestandteil der internen Ebene. Diese Ebene wird vom Datenbankadministrator verwaltet. Zu seinen Aufgaben gehören insbesondere Maßnahmen zur Laufzeitverbesserung (Performance), Verwaltung von Benutzerrechten, Verfügabarkeit (Ausfallsicherheit), Datensicherheit und Datenschutz und vieles mehr. Trotz aller SQL-Standardisierungen unterscheiden sich die Hersteller wie IBM, Oracle, MySQL, Microsoft, ... hier doch teilse gravierend.

Für die sogenannten klassischen DBS, wie z.B. Netzwerk?- relationale bis hin zu objektorientierten Datenbanksystemen stellt dieses ANSI-3-Ebenenmodell wirklich ein Paradigma dar, das zwingend eingehalten wurde mit eben dem Vorteil der Datenunabhängigkeit.

Quellen:

  • Elmasri, Ramez; Navathe, Shamkant B.: "Grundlagen von Datenbanksystemen" , Pearson Studium, München, 2009, ISBN 978-3-86894-012-1
  • Faeskorn-Woyke, Heide; Bertelsmeier, Birgit; Riemer, Petra; Bauer, Elena: "Datenbanksysteme - Theorie und Praxis mit SQL2003, Oracle und MySQL", Pearson Education, München, 2007, ISBN 978-3-8273-7266-6
  • Kemper, Alfons; Eickler, André: "Datenbanksysteme", Oldenbourg, München, 2011, 978-3-486-59834-6
  • Saake, Gunter; Sattler, Kai-Uwe/Heuer, Andreas: "Datenbanken - Konzepte und Sprachen", mitp-Verlag, Redline GmbH, Heidelberg, 2011, ISBN 978-3-8266-9156-0
  • Vossen, Gottfried: "Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagementsysteme", Oldenbourg, München, 2008, ISBN 978-3-486-27574-2

Kategorien Allgemeines, A