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Pour assurer ces objectifs (surtout les deux premiers), trois niveaux de description des données ont été définis par la norme ANSI/SPARC.
Description du stockage des données au niveau des unités de stockage, des fichiers, ... On appelle cette description le schéma interne.
Description de la structure de toutes les données qui existent dans la base, description de leurs propriétés (relations qui existent entre elles) c'est-à-dire de leur sémantique inhérente, sans soucis d'implémentation physique ni de la façon dont chaque groupe de travail voudra s'en servir. On appelle cette description le schéma conceptuel.
Description pour chaque utilisateur de sa perception des données. On appelle cette description le schéma externe ou vue.
Le résultat de la conception d'une base de données sera une description des données. Par description on entend définir les propriétés d'ensembles d'objets modélisés dans la base de données et non pas d'objets particuliers. Les objets particuliers sont définis par les programmes d'applications lors des insertions et des mises à jour des données. Ils doivent alors vérifier les propriétés des ensembles auxquels ils appartiennent.
Cette description des données sera effectuée en utilisant un modèle de données. Ce dernier est un outil intellectuel utilisé pour comprendre l'organisation logique des données. C'est un ensemble de concepts et de règles pour les utiliser, permettant de construire avec des types de données une représentation de la réalité.
Un système de gestion de bases de données est caractérisé par le modèle de description des données qu'il supporte. Les données sont décrites sous la forme de ce modèle, grâce à un langage de description des données. Cette description est appelée schéma. Les modèles utilisés sont : réseau, relationnel, objet, ...
Une fois la base de données spécifiée, on peut y insérer des données, les récupérer, les modifier et les détruire. C'est ce qu'on appelle manipuler les données. Les données peuvent être manipulées non seulement par un langage spécifique de manipulation des données mais aussi par des langages de programmation "classiques".
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