Để hiểu được cấu trúc và vận hành của một hệ CSDL, ta cần biết được các thành phần của nó, mối liên kết giữa các thành phần này. Trong quá trình khảo sát ấy, ta thường bỏ qua các chi tiết vụn vặt, không quan trọng mà chỉ quan tâm đến những gì chính yếu, cốt lõi nhất. Khi đó cấu trúc CSDL được trình bày lại dưới dạng các kiến trúc (architecture), các mô hình (model). Để nắm bắt được dễ dàng hơn, các kiến trúc, mô hình này được trình bày dưới dạng những lược đồ.

Ghi chú

Trong cơ sở dữ liệu, "lược đồ", dịch từ thuật ngữ "schema" của tiếng Anh, có thể là một hình vẽ, nhưng cũng có thể là một đoạn văn, dùng để liệt kê các thành phần cốt lõi, mô tả các đặc điểm chính của đối tượng khảo sát.

 

Theo ANSI/SPARC (American National Standard Institute/Standards Planning And Requirements Committee), kiến trúc của CSDL được thể hiện ở 3 mức (hay lớp) như được trình bày ở Hình 1.

Hình 1 Kiến trúc của hệ cơ sở dữ liệu

Các mức của hệ cơ sở dữ liệu gồm :

• Mức ngoài, cũng còn được gọi là mức hiển thị (view) hay mức cao, là sự hiển thị của cơ sở dữ liệu đối với những nhóm người dùng khác nhau.
• Mức khái niệm (conceptual), còn gọi là mức logic (logical), cho ta thấy những thành phần chính của dữ liệu (xét về mặt logic) và mối liên kết giữa các thành phần ấy. Đối với chúng ta, mức này quan trọng nhất và được xem xét thường xuyên hơn cả.
• Mức trong, cũng còn gọi là mức vật lý, cho ta thấy các dữ liệu được tổ chức, xắp xếp trong máy tính, trong các phương tiện lưu trữ (thí dụ như đĩa cứng) như thế nào.

Khi xem xét kiến trúc của cơ sở dữ liệu, ta có một số điểm lưu ý sau:

• Đối với một CSDL cụ thể nào đó, ta chỉ có một lược đồ ở mức trong, một lược đồ ở mức khái niệm, nhưng có thể có một số lược đồ ở mức ngoài tùy theo số nhóm người dùng.
• Từ mức này, ta có thể chuyển sang mức khác vì có ánh xạ (mapping) giữa các mức.
• Trong mức vật lý, các dữ liệu thường được tổ chức trong một số tập tin, có thể lưu trữ trên một số ổ đĩa khác nhau, thậm chí có thể đặt ở một số địa điểm khác nhau. Nhờ vậy chúng có thể hoạt động song song nhau, tận dụng tối đa năng suất của phần cứng. Trường hợp ngoại lệ là MS Access, chứa toàn bộ cơ sở dữ liệu trong một tập tin duy nhất.