מהי עצמאות תוכנית-נתונים ומטא נתונים?

עצמאות תוכנית-נתונים מתייחסת ליכולת להשאיר נתונים שלמים ונגישים ללא קשר לשינויים במסד הנתונים המכיל את הנתונים. עצמאות מאפשרת למנהלי מסד נתונים לבצע מחדש מסד נתונים כדי לענות על צורכי המידע החדשים של הארגון ללא לדאוג שהאנשים שזקוקים לנתונים לצורך מחקר, דוחות וקבלת החלטות מושכלות לא יוכלו פתאום לגשת אליו. Metadata מספקת למנהלי מסד נתונים מידע על מערכת ניהול מסד הנתונים, או DBMS, עצמה, ועוזרת להם לשמור על שלמות הנתונים ולעקוב אחר ביצועי מסד הנתונים.

סכימות מסד נתונים הן שרטוטים לבסיסי נתונים, המבטאים כיצד נתונים מאוחסנים בתוך DBMS ומתארים את היחסים בין הטבלאות של מסד נתונים. סכימה פיזית מסבירה כיצד נתונים מאוחסנים במחשב, ומתארת ​​את החומרה בפועל המשמשת כאחסון עבור הנתונים הדיגיטליים. הסכימה הלוגית של מסד נתונים מתארת ​​כיצד הנתונים מאורגנים בתוך מסד הנתונים, ומספקת פרטים כגון אילו טבלאות משמשות לנתונים ספציפיים ואילו ערכים משמשים כמפתחות ראשיים ליצירת קשרים בין טבלאות.

ישנן שתי רמות היררכיות של עצמאות תוכנית-נתונים, כל אחת מהן מבטיחות שלמות נתונים ו הנגישות נשמרת למרות כל שינוי שארגון עשוי לבצע בסכימה הפיזית או הלוגית של מסד הנתונים שלו. עצמאות נתונים פיזיים היא הרמה הנמוכה של ההיררכיה ומתייחסת ליכולת של ארגון לשדרג את החומרה שבה הוא משתמש אחסון נתונים מבלי לשבש את הסכימה הלוגית של מסד הנתונים או את יכולתו של משתמש הקצה לגשת לנתונים דרך האפליקציות במחשב. באופן דומה, עצמאות נתונים לוגיים נותנת למנהלי מסד נתונים חופש לבצע שינויים בהגיון סכימה, הוספת טבלאות חדשות או הוספת שדות לטבלאות קיימות, מבלי להפריע לגישה של משתמשי קצה ל-DBMS נתונים.

מטא נתונים הם נתונים המתארים את הנתונים בתוך מסד נתונים. מטא נתונים ב-DBMS טיפוסי יכללו נתונים על הטבלאות והעמודות של מסד הנתונים, המתארים תכונות כגון שמות טבלאות ועמודות, גדלי שדות וסוג הנתונים, כגון מחרוזות, מספרים שלמים או ערכי מטבע, אשר כל שדה מחזיק. מטא נתונים גם מבטאים את היחסים בין טבלאות וכללי מסד הנתונים לגישה לנתונים ולשמירה על שלמות הנתונים.

מילון הנתונים של מסד נתונים הוא מחסן המטא נתונים שלו, המאחד את כל הנתונים בסכמת מסד הנתונים. מילון מסד הנתונים מאחסן מטא נתונים בסט טבלאות משלו, שמנהל מסד נתונים יוצר עם שפת הגדרת נתונים. ה-DDL אינו שפה במובן של SQL או Java; זוהי תת-קבוצה של פקודות בתוך שפה המאפשרת למשתמש ליצור ולשנות אובייקטי מסד נתונים כגון טבלאות. בנוסף לנתונים על מבנה מסד הנתונים, מילון הנתונים מכיל גם מידע על נהלי מסד נתונים והרשאות גישה למשתמש. מאגר מידע זה מסייע בשמירה על שלמות הנתונים על ידי מניעת יצירת אובייקטים המשכפלים שמות של אובייקטים אחרים או מפתחות ראשיים שיפרו את שלמות היחסים.