2. สถาปัตยกรรมระบบฐานข้อมูล คือ โครงสร้างของข้อมูลภายในระบบฐานข้อมูล
ซึ่ง ANSI(Amarican National Standards Institute) และ SPARC(Standard
Planning and Requirements Committee) ที่เรียกกันย่อๆว่า ANSI-SPARC ได้
แบ่งสถาปัตยกรรมของฐานข้อมูลออกเป็น 3 ระดับ ประกอบด้วย
-ระดับภายใน (Internal Level)
-ระดับแนวความคิด(Conceptual Level)
-ระดับภายนอก(ExternalLevel)
วัตถุประสงค์ที่ต้องแบ่งเป็ น 3 ระดับ คือ
-ให้ผู้ใช้สามารถใช้ข้อมูลชุดเดียวกันได้หลายๆคนโดยไม่มีผลกระทบต่อผู้อื่นที่กาลัง
ใช้งานฐานข้มูลอยู่
-ผู้ใช้ไม่จาเป็นต้องสนใจโครงสร้างภายในฐานข้อมูล ปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบ
จัดการฐานข้อมูล(DBMS)
-ผู้บริหารฐานข้อมูลสาสารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างฐานข้อมูลได้โดยไม่กระทบกับ
ผู้ใช้ฐานข้อมูล

3. สคีมา (Schema)และ อินสแตนซ์(Instance)
สคีมา (Schema)หมายถึง โครงสร้างข้อมูลหรือนิยามข้อมูล รวมถึงความสัมพันธ์ของ
ข้อมูลในแต่ละเอ็นติตี้ว่ามีความสัมพันธ์กันอย่างไร
อินสแตนซ์(Instance) หมายถึง เนื้อข้อมูลที่เก็บอยู่ในโครงสร้างข้อมูลตัวอย่าง เช่น
ถ้าเรามีตารางข้อมูลของนักศึกษาดังนี้
นักศึกษา
รหัสนักศึกาา ชื่อนักศึกาา สาขาวิชา คณะวิชา
54370001 แดง ใจดี
เทคโนโลยี
สารสนเทศ
วิทยาการ
คอมพิวเตอร์
โครงสร้างข้อมูล (Schema) ของนักศึกษา คือ
รหัสนักศึกาา ชื่อนักศึกาา สาขา สานักวิชา

4. การแบ่งระดับของข้อมูล
1. ระดับภายใน (Internal level)
เป็นระดับที่มองถึงวิธีการจัดเก็บข้อมูลในระดับฟิซิกคอล ว่ามีรูปแบบและโครงสร้างการ จัดเก็บ
ข้อมูลอย่างไร ซึ่งมีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูลจริงๆในหน่วยความจา เช่น ดิสก์ว่าอยู่ตาแหน่งใด
รวมทั้งที่เกี่ยวกับดัชนี (Index) ซึ่งในระดับนี้จะเป็นหน้าที่ของผู้ดูแลระบบตัดสินใจในระดับ
กายภาพ ว่าจะเก็บข้อมูลด้วยหน่วยความจาแบบใด จะมีการดูแลรักาาอย่างไร ซึ่งโดยมากผู้ใช้
ทั่วไปไม่มีสิทธิ์เข้ามายุ่งในระดับนี้
อาจจะกล่าวได้ว่า สคีมาระดับภายใน (Internal Schemas Level) พิจารณาการจัดการระบบ
การเก็บข้อมูลจริง อธิบายฐานข้อมูลในการเก็บทางกายภาพจริง ๆ มองข้อมูลโดยมุมมองของ
ระบบจัดการฐานข้อมูล ใช้โครงสร้างข้อมูล (Data Structure) และการจัดระเบียนแฟ้ ม (File
Organization) ในการอธิบาย และจะทางานร่วมกับระบบปฏิบัติการ (Operating System)
ในการเก็บข้อมูลลงที่หน่วยเก็บสารอง (Secondary Storage) เราเรียกโครงสร้างระดับภายใน
ว่า physical schema ซึ่งได้จากการ map โครงสร้างข้อมูลระดับแนวคิดลงสื่อข้อมูล เช่น ดิสก์
เป็นต้น ส่วนใหญ่โครงสร้างจะเป็น index หรือ tree

5. 2. ระดับความคิด (Conceptual level)
เป็นระดับที่อยู่ถัดขึ้นมา ได้แก่ ระดับของการมองความสัมพันธ์ของข้อมูลในระบบฐานข้อมูล ว่า
มีการจัดเก็บข้อมูลอย่างไร มีความสัมพันธ์กับข้อมูลอื่นอย่างไรบ้าง รวมทั้งกฎเกณฑ์ต่าง ๆ
เกี่ยวกับ ข้อมูล เช่น กฎเกณฑ์ของตัวข้อมูล ความปลอดภัย (Security) และความคงสภาพของ
ข้อมูล (Integrity) ซึ่งยังไม่ใช่รูปแบบหรือวิธีการจัดเก็บจริงในในสื่อบันทึกข้อมูล เป็นเพียงแค่
มุมมองในแนวความคิดว่า ข้อมูลจะมีการจัดเก็บอย่างไรเท่านั้น ผู้ที่มีสิทธิจะใช้ ข้อมูลในระดับนี้
คือโปรแกรมเมอร์ (Programmer) หรือผู้บริหารฐานข้อมูล (Database Administrator)
เริ่มจากผู้ออกแบบ หรือ ผู้ดูแลระบบเริ่มวิเคราะห์ความต้องการข้อมูลขององค์กรว่า ประเภท
ใดบ้างที่จะจัดเก็บ ควรจะเก็บอะไรบ้าง และระหว่างข้อมูลควรมีความสัมพันธ์อย่างไรบ้าง
จากนั้นจึงนามาเขียนเป็นสคีมา (Schema) ซึ่งถือเป็นจุดสิ้นสุดของระดับแนวความคิด สคีมา
(Schema) สามารถอธิบายว่า ฐานข้อมูลนั้นๆ สร้างขึ้นมาประกอบด้วยอะไรบ้าง อาจจะกล่าว
ได้ว่า สคีมาระดับเชิงมโนภาพ (Conceptual Schemas Level) จะเป็นตัวที่ใช้เชื่อม ระหว่าง
สคีมาระดับภายนอกกับสคีมาระดับภายใน อธิบายฐานข้อมูลในรายละเอียดโดยรวมทั้งหมด
เพื่อเชื่อมกับสิ่งที่ผู้ใช้มองรูปแบบข้อมูลความสัมพันธ์ เงื่อนไขต่าง ๆ รวมถึงความมั่นคงและ
ความถูกต้องของข้อมูลจะถูกเก็บไว้ด้วย

6. 3. ระดับภายนอก (External level)
คือ หน้าต่างหรือ วิว (View) ที่ผู้ใช้ภายนอกมีสิทธิเข้าไปใช้ได้ วิว (View) คือ ส่วนของ ข้อมูลที่
ผู้ใช้ทั่วไปมีความสนใจและมีสิทธิที่เข้านามาใช้ได้จาก สคีมา (Concept Schema)เราสามารถ
เรียกสิ่งที่ใช้อธิบายวิวข้อมูลที่ถูกดึงมาจากฐานข้อมูลที่อยู่ในระดับแนวคิด (Conceptual) นี้ว่า
ExternalSchema หรือ Subschema หรือ view ซึ่งในระดับนี้โปรแกรมจะเห็นเพียงโครงสร้าง
ข้อมูลบางส่วน เช่น กรณีของ relational database โปรแกรมจะเห็น view เป็นเพียงบางส่วน
ของตาราง หรือบางส่วนของตารางหลายตารางมารวมกันเป็นหนึ่ง view โดยจะต้องไม่ copy
หรือ duplicate data จาก table มาไว้ที่ view
ระดับภายนอก เป็นระดับที่ใกล้กับผู้ใช้มากที่สุด เป็นสิ่งที่ผู้ใช้คิดเกี่ยวกับข้อมูลจะอธิบายถึง วิว
(View) ที่ผู้ใช้สนใจ ข้อมูลที่เก็บจริงอาจมีมากกว่าที่ผู้ใช้ต้องการและข้อมูลตัวเดียวกันผู้ใช้อาจ
มองไม่เหมือนกัน เช่น ข้อมูลวันที่ (ผู้ใช้คนหนึ่งอาจมองเป็น วัน/ เดือน/ปี อีกคนมองเป็น
เดือน/ วัน/ปี ก็ได้)นอกจากนั้น สิ่งที่ผู้ใช้มองเห็นอาจไม่ได้เก็บจริงในเครื่องแต่ได้จากการ
คานวณออกมาส่วนนี้เองจะถูกแปลโดยระบบจัดการฐานข้อมูลเก็บไว้ในพจนานุกรมข้อมูล
(Data dictionary)

7. ความเป็ นอิสระของข้อมูล (Data Independence)
ความเป็นอิสระของข้อมูล คือการที่ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลในระดับ
แนวความคิด หรือระดับภายในได้โดยไม่กระทบกับโปรแกรมที่เรียกใช้ ผู้ใช้ยัง
มองเห็นโครงสร้างข้อมูลในระดับ ภายนอกเหมือนเดิมและใช้งานได้ตามปกติ โดยมี
DBMS เป็นตัวจัดการในการเชื่อมต่อข้อมูลในระดับภายนอกกับระดับแนวความคิด
และเชื่อมข้อมูลระดับแนวความคิดกับระดับภายใน นั่นหมายถึงการ เปลี่ยนแปลง
ข้อมูลในระดับที่ต่ากว่า จะไม่กระทบกับข้อมูลที่อยู่ในระดับที่สูงกว่า ซึ่งความเป็น
อิสระ ของข้อมูลแบ่งออกเป็น 2 ลักาณะคือ
1. ความเป็ นอิสระของข้อมูลเชิงตรรกะ (Logical Data
Independence)
คือ การเปลี่ยนแปลงข้อมูลระดับแนวความคิดโดยไม่กระทบต่อผู้ใช้งาน
2. ความเป็ นอิสระของข้อมูลเชิงกายภาพ (Physical Data
Independence)คือ การเปลี่ยนแปลงข้อมูลระดับภายในโดยไม่กระทบ
ต่อผู้ใช้ระดับแนวความคิด

8. ประโยชน์ของการจัดแบ่งข้อมูลออกเป็ นลาดับชั้น
1. ผู้ใช้งานไม่จาเป็นต้องสนใจรายละเอียดของโครงสร้างในการจัดเก็บข้อมูล ว่า
จะต้องจัดเก็บ ข้อมูลในระดับกายภาพอย่างไร เพียงแต่ออกแบบฐานข้อมูลใน
ระดับแนวความคิด ว่าข้อมูลมี ความสัมพันธ์กันอย่างไร มีข้อมูลอย่างไรบ้าง
DBMS จะเป็นตัวจัดการจัดเก็บข้อมูล ในอุปกรณ์ เก็บข้อมูลเอง
2. ผู้ใช้แต่ละคนสามารถนาข้อมูลชุดเดียวกัน มาใช้งานที่แตกต่างกัน และจัดรูปแบบ
การ แสดงผลต่างๆ ให้แตกต่างกันตามความต้องการของผู้ใช้แต่ละคนได้ โดยไม่
กระทบกับโครงสร้าง ของการจัดเก็บข้อมูลจริง หรือกระทบโครงสร้างในระดับ
แนวความคิด
3. มีความเป็นอิสระของข้อมูลกับตัวโปรแกรม คือ สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลง
โครงสร้างของ ข้อมูลได้ โดยไม่ต้องทาการแก้ไขโปรแกรม เช่น การเพิ่มข้อมูลบาง
แอททริบิวต์เข้าไปในฐานข้อมูลของพนักงาน โดยไม่ต้องทาการแก้ไขโปรแกรม หรือ
แก้ไขความยาวของการเก็บชื่อของพนักงาน ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบใดๆ เนื่องจากมี
ความเป็นอิสระของข้อมูลในแต่ละระดับนั่นเอง

9. การแปลงรูป (Mapping)
การแปลงรูป (Mapping) คือ การถ่ายทอดมุมมองจากสถาปัตยกรรมในระดับที่สูงกว่า
ไปยังระดับที่ต่ากว่า ซึ่งแบ่งเป็น 2 ลักาณะคือ-การแปลงรูประหว่างระดับภายนอกกับ
ระดับแนวความคิด
- การแปลงรูปจากระดับแนวความคิดกับระดับภายในการแปลงรูปทั้ง 2 ลักาณะนี้จะเป็น
หน้าที่ของ DBMS ในการจัดการแปลงรูปให้ ทาให้มุมมอง ในแต่ละระดับนั้นสามารถแยก
ออกเป็นอิสระจากกันได้ โดยจะมี DBMS เป็นตัวจัดการเชื่อม ความสัมพันธ์ในแต่ละ
ระดับให้

10. การแปลงรูประหว่างระดับภายนอกกับระดับแนวความคิด
(External/Conceptual Mapping)
การแปลงรูประหว่างระดับภายนอกกับระดับแนวคิด (external/conceptual
mapping) เป็นการกาหนดความสอดคล้องกันระหว่างมุมมองในระดับภายนอก
และระดับแนวคิด โดยถ่ายทอดมุมมองที่มีต่อข้อมูลในระดับภายนอก ไปยัง
ระดับแนวความคิด เพื่อให้ผู้ใช้ฐานข้อมูลสามารถมีมุมมองของข้อมูลในแต่ละ
ระดับที่แตกต่างกันได้ โดยสามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลในระดับ
แนวความคิด เช่น มีการเปลี่ยนแปลงชนิดข้อมูลของแอททริบิวต์ เพิ่ม หรือแอทท
ริบิวต์ เป็นต้น โดยไม่กระทบกับ โครงสร้างฐานข้อมูล (สคีมา) ในระดับภายนอก
ซึ่งถือว่าข้อมูลมีความเป็นอิสระของข้อมูลในระดับ ตรรกะนั่นเองมาตรฐาน

11. การแปลงรูประหว่างระดับแนวความคิดกับระดับภายใน
(Conceptual/Internal Mapping)
เป็นการกาหนดความสอดคล้องกันระหว่างมุมมองในระดับแนวคิดกับระดับภายใน
โดยถ่ายทอดมุมมองที่มีต่อข้อมูลในระดับแนวคิดไปยังระดับภายใน ทาให้สามารถ
เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของข้อมูลในระดับภายใน เช่น เปลี่ยนแปลงรูปแบบในการ
จัดเก็บ เปลี่ยนโครงสร้างของเรคอร์ด หรือ ฟิลด์ที่ใช้เก็บข้อมูล เป็นต้น โดยไม่ส่งผล
กระทบกับโครงสร้างข้อมูลในระดับแนวความคิด ซึ่งถือว่า ข้อมูลมีความเป็นอิสระ
ของข้อมูลในระดับกายภาพนั่นเอง

12. แบบจาลองข้อมูล (DataModels)
คือ การนาแนวความคิดต่าง ๆ มานาเสนอให้เกิดเป็นรูปแบบจาลองเพื่อใช้สาหรับการ
สื่อสารระหว่างผู้ออกแบบฐานข้อมลกับผู้ใช้ให้เกิดความเข้าใจตรงกัน
ส่วนประกอบของแบบจาลองข้อมูล แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ
1. ส่วนโครงสร้าง (Structural) เป็นส่วนที่ประกอบด้วยกลุ่มสัญลักาณ์รวมทั้ง
กฎระเบียบที่เห็นพ้องต้องกันเพื่อใช้ในการสร้างฐานข้อมูล เช่น การจัดเก็บข้อมูลใน
รูปแบบของตาราง ซึ่งประกอบด้วยแถวและคอลัมน์

13. 2. ส่วนปรับปรุง (Manipulative) เป็นส่วนที่กาหนดชนิดของการปฏิบัติการต่าง ๆ
กับข้อมูล ประกอบด้วย การUpdate หรือการเรียกดูข้อมูลจากฐานข้อมูล การเปลี่ยน
โครงสร้างฐานข้อมูล ซึ่งนิยมใช้ชุดคาสั่ง SQL ในการจัดการกับข้อมูล
3. ส่วนกฎความคงสภาพ ( a set of integrity rules) เป็นกฎเกณฑ์ที่ใช้ในการ
ควบคุมความถูกต้องของข้อมูล เพื่อให้เกิดความมั่นใจในความถูกต้องและความ
แน่นอนของข้อมูลที่บันทึกลงในฐานข้อมูล
จากแบบจาลองสถาปัตยกรรมของ ANSI-SPARC สามารถกาหนดความสัมพันธ์ของ
แบบจาลองข้อมูลทั้ง 3 ได้ดังนี้
- แบบจาลองข้อมูลภายนอก (External Data Model) จะนาเสนอการวิว
ข้อมูลของผู้ใช้งานต่าง ๆ
- แบบจาลองข้อมูลแนวคิด (Conceptual Data Model) จะนาเสนอ
ข้อมูลทางลอจิคัล ที่แสดงถึงความเป็นอิสระของข้อมูล กับ DBMS
- แบบจาลองข้อมูลภายใน (Intermal Data Model)จะนาโครงร่าง
แนวคิดเพื่อให้ DBMS สามารถจัดเก็บและการเข้าถึงข้อมูลที่แท้จริงได้

14. การตัดสินใจเลือกใช้แบบจาลองฐานข้อมูลชนิดใดเป็นสิ่งสาคัญต่อการออกแบบ
ฐานข้อมูล แบบจาลองฐานข้อมูลแบ่งออก ดังนี้
แบบจาลองข้อมูลลาดับชั้น (Hierarchical database model) เป็นสถาปัตยกรรม
ฐานข้อมูลที่เก่าแก่ที่สุด ไฟล์จะถูกจัดไว้เป็นโครงสร้างแบบบนลงล่าง (top-down) มี
ลักาณะคล้ายต้นไม้ (tree structure) ระดับสูงสุดจะเรียกว่า root ระดับล่างสุดจะ
เรียกว่า leaves ไฟล์ต่าง ๆ จะมีเพียงพ่อเดียว (One Parent) เท่านั้น และแตกสาขา
ออกเป็นหลาย ๆ ไฟล์ เรียกว่า ไฟล์ลูก (Children files) ความถูกต้องในข้อมูลมีความคง
สภาพ ปัจจุบันไม่นิยมใช้กันแล้ว
ข้อดีของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดับชั้น
1. มีโครงสร้างที่เข้าใจง่าย ซึ่งเป็นลักาณะต้นไม้ (tree)
2. เหมาะกับข้อมูลที่มีความสัมพันธ์แบบ one-to-many
3. ความสามารถในการควบคุมความถูกต้องในข้อมูล
4. เหมาะกับข้อมูลที่มีการเรียงลาดับแบบต่อเนื่อง

15. ข้อเสียของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดับชั้น
1. ไม่สามารถรองรับข้อมูลที่มีความสัมพันธ์ในลักาณะของ many-to-many
2. มีความยืดหยุ่นน้อย ปรับเปลี่ยนโครงสร้างมีความยุ่งยาก
3. การค้นข้อมูลซึ่งอยู่ระดับล่าง ๆ จะต้องค้นหาทั้งแฟ้ ม
4. ยากต่อการพัฒนาโปรแกรม
แบบจาลองข้อมูลเครือข่าย (Network database model) จะใช้พอยน์เตอร์
(pointer) เป็นตัวโยงความสัมพันธ์ระหว่างเรคคอร์ดในไฟล์ต่าง ๆ สนับสนุน
ความสัมพันธ์ทั้งแบบ one-to-many และ many-to-many
แบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational database model)เป็น
แบบจาลองที่มีความแพร่มากที่สุดในปัจจุบัน เพราะนาเสนอมุมมองของข้อมูลใน
ลักาณะตารางทาให้เข้าใจง่าย ภายในตารางประกอบด้วยแถว (row) และคอลัมน์
(column), สามารถมีความสัมพันธ์กับตารางอื่น ๆ ได้ ไม่ว่าเป็นแบบ ont-to-many
หรือ แบบ many-to-many และจะใช้คีย์ในการอ้างอิงถึงตารางอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่ง
คีย์สามารถเป็นได้ทั้งคีย์หลัก(primary key) และคีย์รอง (secondary key) เพื่อ
กาหนดการเรียงลาดับดัชนีเพื่อเข้าถึงข้อมูลได้โดยเร็ว

16. จัดทำโดย
1. ด.ช.ศุภวิชญ์ หวังน้ำใจ เลขที่ 12 ม.2/3
2. ด.ญ.ซูเฟียนำ จันทประดิษฐ เลขที่ 18 ม.2/3
3. ด.ญ.น้ำทิพย์ ทิมทอง เลขที่ 20 ม.2/3
4. ด.ญ.พิมพ์ชนก สืบใหม่ เลขที่ 23 ม.2/3
5. ด.ญ.เพชรพร ชมพูนุช เลขที่ 24 ม.2/3
6. ด.ญ.เมธำวี ถำวร เลขที่ 25 ม.2/3