บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล-1

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

จุดประสงคก์ ารสอน

2.1 เขา้ ใจระดับของสถาปตั ยกรรมฐานขอ้ มูล
2.1.1 อธบิ ายสถาปัตยกรรมระดบั ภายนอกได้
2.1.2 อธบิ ายสถาปัตยกรรมระดบั แนวคดิ ได้
2.1.3 อธบิ ายสถาปตั ยกรรมระดบั ภายในได้

2.2 รู้ประโยชน์ของสถาปัตยกรรมฐานขอ้ มูล
2.2.1 บอกมุมมองข้อมูลของผูใ้ ชง้ านได้
2.2.2 บอกความเปน็ อิสระกนั ของข้อมลู ได้

2.3 รู้รปู แบบของฐานข้อมลู
2.3.1 บอกลักษณะของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดับชั้นได้
2.3.2 บอกลกั ษณะของแบบจาลองฐานขอ้ มูลแบบเครือขา่ ยได้
2.3.3 บอกลักษณะของแบบจาลองฐานขอ้ มลู เชิงสมั พนั ธ์ได้
2.3.4 บอกลกั ษณะของแบบจาลองฐานข้อมูลเชงิ วัตถุได้
2.3.5 บอกลักษณะของแบบจาลองขอ้ มูลหลายมิติได้
2.3.6 บอกลักษณะของแบบจาลองฐานขอ้ มลู แบบกระจายได้

42 บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

การประมวลผลด้วยระบบฐานข้อมูลมีข้อดีท่ีสาคัญอย่างหน่ึง คือ เรื่องความเป็นอิสระกัน
ระหว่างโปรแกรมและข้อมูล กล่าวคือ โปรแกรมประยุกต์ท่ีพัฒนาขึ้นจะไม่ข้ึนอยู่กับโครงสร้างของ
ข้อมูล เน่ืองจากการจัดโครงสร้างของระบบฐานข้อมูลจะแบ่งออกเป็น 3 ระดับ ซ่ึงกาหนดข้ึนโดย
หน่วยงาน ANSI/SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning and
Requirements Committee) เรียกวา่ สถาปตั ยกรรมฐานข้อมูล (Database Architecture) ซ่ึงเป็น
เร่ืองที่จะได้ศึกษาในบทนี้ นอกจากนี้ยังจะได้ศึกษาเกี่ยวกับรูปแบบของฐานข้อมูลซึ่งเป็นพ้ืนฐานใน
การออกแบบระบบฐานข้อมูลตอ่ ไป
2.1 ระดบั ของสถาปตั ยกรรมฐานขอ้ มูล

สถาปัตยกรรมฐานข้อมูลจะถกู แบ่งออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่ ระดับภายนอก (External Level)
ระดับแนวคิด (Conceptual Level) และระดับภายใน (Internal Level) ซ่ึงแต่ละระดับจะมีลักษณะ
ดงั ต่อไปนี้

รปู ที่ 2.1 แสดงระดับของสถาปัตยกรรมฐานข้อมูล

บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 43

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

2.1.1 สถาปตั ยกรรมระดับภายนอก
สถาปัตยกรรมระดับภายนอก (External Level) เป็นระดับที่มีความใกล้ชิดกับ

ผูใ้ ช้งานมากท่ีสุด โดยผู้ใช้งานอาจเป็นผู้ปฏิบัติงานทั่วไปหรือผู้บรหิ ารระดับสงู ในระดับน้ีจะเป็นระดับ
ท่ีมีการนาข้อมูลจากฐานข้อมูลไปใช้งาน โดยผู้ใช้สามารถเลือกอ่านเฉพาะข้อมูลท่ีตนเองสนใจหรือ
ต้องการใช้งานเท่านั้น จึงทาให้ผู้ใช้แต่ละคนมีมุมมองการใช้งานข้อมูลในฐานข้อมูลท่ีแตกต่างกันไป
ท้ังน้ี ผู้บริหารและจัดการฐานข้อมูล (Database Administrator: DBA) จะเป็นผู้กาหนดสิทธิ์ในการ
เข้าถึงข้อมูลต่าง ๆ ให้กับผู้ใช้งานแต่ละคน โดยผ่านทางวิว (view) จึงทาให้ข้อมูลมีความปลอดภัย
มากขึ้น และยังช่วยให้การจัดเก็บข้อมูลไม่ซ้าซ้อน เพราะวิว (view) เก็บเพียงโครงสร้างข้อมูลเท่าน้ัน
และข้อมูลในวิวก็จะถูกต้องตรงกับตารางหลักเสมอ ไม่ว่าข้อมูลในตารางหลักจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร
ดังน้ัน สถาปัตยกรรมระดับภายนอกก็คือ การนาข้อมูลบางส่วนจากสถาปัตยกรรมระดับแนวคิด
มาแสดงเทา่ นัน้

รูปที่ 2.2 แสดงสถาปตั ยกรรมระดับภายนอก
จากรูปที่ 2.2 แสดงตัวอย่างการใช้งานฐานข้อมูลของโรงเรียนแห่งหนึ่ง โดยผู้ใช้งาน
คนที่1 ต้องการดูข้อมูลเบอร์โทรติดต่อของนักศึกษาแต่ละคน โดยไม่สนใจข้อมูลอ่ืนท่ีอยู่
ในตารางข้อมูลนักศึกษา ดังนั้น ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องสร้างวิว (view) ท่ีแสดงเฉพาะชื่อและเบอร์
ติดต่อเท่าน้ันซง่ึ การกระทาดงั กลา่ วจะไมม่ ีผลกระทบต่อข้อมลู ในตารางนักศึกษา

44 บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

ระบบฐานข้อมลู (DATABASE SYSTEMS)

2.1.2 สถาปัตยกรรมระดบั แนวคิด
สถาปัตยกรรมระดับแนวคิด (Conceptual Level) เรียกอีกอย่างหน่ึงว่า ระดับ

ตรรกะ(Logical Level) เป็นระดับของการออกแบบฐานข้อมูลโดยนักออกแบบฐานข้อมูลเชิงตรรกะ
(Logical Database Designer) ซึ่งจะอยู่ในรูปแบบของแบบจาลองข้อมูล (Data Model) ที่แสดงถึง
โครงสร้างของข้อมูลโดยรวมของระบบว่ามีตารางอะไรบ้าง แต่ละตารางจะประกอบด้วยฟิลด์ใด
ชนิดของข้อมูลเปน็ แบบไหน มีขนาดเขตขอ้ มลู เทา่ ไร และแต่ละตารางมีความสมั พันธ์กนั อย่างไร จะใช้
ฟิลด์ใดเป็นตัวเช่ือมโยง และมีเงื่อนไขข้อบังคับของข้อมูลเป็นอย่างไร ซึ่งผู้ท่ีสามารถแก้ไขโครงสร้าง
ข้อมูลระดับน้ีได้ก็คือ ผู้บริหารและจัดการฐานข้อมูล และโปรแกรมเมอร์ ดังน้ัน สถาปัตยกรรมระดับ
แนวคดิ มีจดุ ประสงคเ์ พอื่ ทาให้ขอ้ มูลในฐานข้อมูลมีความเป็นอิสระจากสถาปัตยกรรมระดับภายใน

รูปที่ 2.3 แสดงสถาปัตยกรรมระดบั แนวคิด
จากรูปที่ 2.3 ข้อมูลในระดับแนวคิดจะถูกแสดงในรูปแบบของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
หรือตาราง โดยท่ีไม่สนใจว่าข้อมูลจริงจะถูกเก็บอยู่ในฮาร์ดดิสก์ด้วยวิธีการจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูล
แบบใด

บทท่ี 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มลู 45

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

2.1.3 สถาปตั ยกรรมระดบั ภายใน
สถาปัตยกรรมระดับภายใน (Internal Level) เรียกอีกอย่างหน่ึงว่า ระดับกายภาพ

(Physical Level) เป็นระดับท่ีเก่ียวข้องกับข้อมูลจริงท่ีถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจา ว่ามีการจัด
โครงสร้างแฟ้มข้อมูลอย่างไร ตามที่ได้กล่าวไว้ในบทท่ีแล้ว เช่น โครงสร้างแฟ้มข้อมูลแบบสุ่ม
(Random) หรือแบบเรียงลาดับดัชนี (Indexed Sequential) ซ่ึงแต่ละวิธีมีผลต่อความเร็วและ
ประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูลท่ีต้องการ และสถาปัตยกรรมระดับภายในน้ียังเกี่ยวข้องกับดัชนี
(index) และตัวช้ี (pointer) ท่ีใช้เป็นตัวบอกตาแหน่งของข้อมูลจริง โดยผู้ใช้งานจะไม่สามารถเห็น
รายละเอียดทางกายภาพน้ีได้ เพราะข้อมูลจะถูกซ่อนไว้ทั้งหมด นอกจากนักออกแบบฐานข้อมูล
เชิงกายภาพที่สามารถเข้าไปเปลี่ยนแปลงรูปแบบโครงสร้างแฟ้มข้อมูลนี้ได้ หรือให้ DBMS ทาหน้าท่ี
ดาเนินการกับข้อมูลน้ันแทน ดังนั้น สถาปัตยกรรมระดับภายในจึงเป็นส่วนที่นามาพิจารณา
ถึงความเร็วในการจดั การกับขอ้ มลู

รูปท่ี 2.4 แสดงสถาปัตยกรรมระดับภายใน
จากรูปที่ 2.4 ข้อมูลระดับภายในนี้ยังไม่ใช่รูปแบบการเก็บข้อมูลจริงในหน่วยความจา
ท่ีมองว่าข้อมูลมีลักษณะเป็นบิต (Bit) หรือไบต์ (Byte) ซ่ึงหน้าที่เขียนอ่านข้อมูลจริงลงฮาร์ดดิสก์
จะเป็นของระบบปฏิบัติการ (Operating System) ไม่ได้เกยี่ วข้องกับ DBMS แตอ่ ยา่ งใด ท้ังนี้ DBMS
เพียงแต่ตดิ ตอ่ กับระบบปฏบิ ตั กิ ารใหท้ างานให้เท่าน้นั

46 บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

รปู ท่ี 2.5 แสดงตัวอย่างสถาปัตยกรรมฐานข้อมูล 3 ระดับ
จากรูปท่ี 2.5 อธิบายได้ว่า ระดับภายนอกหรือวิว จะกาหนดให้ผู้ใช้งานคนท่ี 1
เห็นวิวลูกค้า ซ่ึงดึงข้อมูลเฉพาะ รหัสลูกค้าและช่ือลูกค้า มาจากตารางลูกค้า (Table customer)
ส่วนผู้ใช้งานคนท่ี 2 จะเห็น วิวสินค้า ที่ดึงเฉพาะข้อมูล รหัสสินค้าและช่ือสินค้า และเลือกเฉพาะ
สินค้าประเภทกระดาษ จากตารางสินค้า (Table product) โดยผู้ใช้งานคนท่ี 2 จะไม่รู้เลยว่า
ในฐานข้อมูลนี้มีข้อมูลลูกค้าเก็บอยู่ด้วย ส่วนใน ระดับแนวคิด จะจัดเก็บโครงสร้างของตารางและ
กฎเกณฑ์ต่าง ๆ ทั้งหมดไว้ และ ระดับภายใน ก็จะเช่ือมโยงถึงตาแหน่งของข้อมูลท่ีจัดเก็บไว้
ในหน่วยความจา

บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล 47

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

2.2 ประโยชนข์ องสถาปตั ยกรรมฐานข้อมูล
จากสถาปัตยกรรมของฐานข้อมูลทั้ง 3 ระดับ แต่ละระดับจะมี DBMS ทาหน้าท่ีเช่ือมโยง

(Mapping) หรือแปลงข้อมูลจากระดับหนึ่งเป็นอีกระดับหน่ึง ซ่ึงได้แก่ ระดับภายนอกเป็นระดับ
แนวคิด และระดับแนวคิดเป็นระดับภายใน ซ่ึงการเช่ือมโยงทาให้เกิดประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ดังนี้

2.2.1 มุมมองข้อมูลของผ้ใู ช้งาน
ฐานข้อมูลที่มีอยู่ในระบบจะมีเพียงฐานข้อมูลเดียวแต่มีผู้ใช้งานหลายคน ซ่ึงแต่ละคน

อาจมีความต้องการใช้ข้อมูลท่ีไม่เหมือนกัน ตามอานาจหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย และจากมุมมองท่ี
แตกต่างกัน อีกทั้งความหลากหลายของผู้ใช้งานท่ีมีต่อฐานข้อมูลชุดเดียวกัน จึงต้องมีการแปลงรูป
(Mapping) ข้อมลู ในแตล่ ะระดับ ดังน้ี

1.) ระดบั ภายนอกและระดับแนวคดิ (External/Conceptual Mapping)
การแปลงข้อมูลระหว่างระดับภายนอกและระดับแนวคิด จะทาให้ผู้ใช้งาน

ฐานข้อมูลสามารถมีมุมมองข้อมูลที่แตกต่างกันได้ โดยเมื่อมีคาสั่งจากผู้ใช้งานเข้ามาเพื่อจัดการ
กบั ข้อมูล DBMS จะมีการส่งคาสง่ั จากระดับภายนอกผ่านมายังระดับแนวคิด เพื่อดูว่าขอ้ มูลท่ีต้องการ
ใช้ถกู เก็บอยู่อยา่ งไร มโี ครงสร้างข้อมูลตามทเี่ รยี กจากคาส่ังหรือไม่ ซ่ึงดูไดจ้ ากระดบั แนวคิดเทา่ น้นั

2.) ระดับแนวคดิ และระดบั ภายใน (Conceptual/Internal Mapping)
การแปลงข้อมูลระหว่างระดับแนวคิดและระดับภายใน จะทาให้ผู้ใช้งาน

ไม่จาเป็นต้องทราบว่าข้อมูลท่ีต้องการเรียกใช้งานนั้น จัดเก็บอยู่ตาแหน่งใดในหน่วยความจา เพียงแต่
อ้างถึงชื่อตาราง หรือช่ือเขตข้อมูลน้ันได้โดยตรง เพราะ DBMS จะทาหน้าที่ค้นหาตาแหน่งท่ีเก็บ
ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์ แล้วส่งคาส่ังไปให้ระบบปฏิบัติการของระบบเพื่อดึงข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์มาแสดง
ใหแ้ ก่ผู้ใชง้ าน

2.2.2 ความเปน็ อิสระกนั ของข้อมลู
ข้อเสียอย่างหนึ่งของระบบแฟ้มข้อมูล คือ เม่ือมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง

ทางกายภาพของแฟ้มข้อมูลจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมประยกุ ต์ท่ีเรียกใชข้ ้อมูลในแฟม้ ข้อมูล
น้นั ด้วย เช่น เปล่ียนแฟ้มดัชนีของแฟ้มข้อมูลพนักงานจากเดิมเรียงลาดับตามชือ่ ของพนักงานมาเรียง
ตามลาดับรหัสพนักงานแทน ทาให้ต้องมีการแก้ไขโปรแกรมตามโครงสร้างแฟม้ ดัชนีที่เปลีย่ นแปลงไป
ลักษณะเช่นนเี้ รียกว่ามีการข้ึนต่อกันระหว่างโปรแกรมและข้อมลู

48 บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมลู

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

ดังนั้น ระบบฐานข้อมูลจึงได้แบ่งสถาปัตยกรรมของฐานข้อมูลเป็น 3 ระดับ
วัตถุประสงค์หลักก็คือ เพื่อความเป็นอิสระระหว่างโปรแกรมและข้อมูล หมายถึง ระดับที่อยู่สูงกว่า
จะไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ จากความเปลี่ยนแปลงในระดับท่ีต่ากว่า ความอิสระของข้อมูล สามารถ
แบ่งไดเ้ ปน็ 2 ชนดิ ดังนี้

1.) ความอสิ ระของข้อมลู เชงิ ตรรกะ (Logical Data Independence)
หมายถงึ สามารถเปลยี่ นแปลงรายละเอียดท่ีอยใู่ นระดบั ตรรกะ (Logical Level)

ได้อย่างอิสระ ไม่ว่าจะเป็นการเพ่ิมตาราง การเพิ่มฟิลด์ การเปลี่ยนแปลงขนาดข้อมูลหรือ
การเปล่ียนแปลงความสัมพันธ์ จะไม่มีผลกระทบต่อระดับภายนอก (External Level) ท้ังในมุมมอง
ของผู้ใช้งาน (View) และโปรแกรมประยุกต์ท่ีใช้งานอยู่ กล่าวคือ ผู้ใช้งานก็ยังคงสามารถมองเห็น
ข้อมูลได้เช่นเดิม โดยไม่จาเป็นต้องแก้ไขโปรแกรมประยุกต์ ยกเว้น ถ้ามีการลบตารางหรือฟิลด์ที่
โปรแกรมประยุกต์มกี ารเรยี กใช้งานอยู่ ก็อาจจะต้องแก้ไขโปรแกรมประยุกต์น้ันดว้ ย แต่โดยปกติแล้ว
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของฐานข้อมูลเปน็ ส่ิงทไ่ี มค่ วรทา หรอื ทาเมอ่ื มีความจาเป็นเทา่ นัน้

2.) ความอสิ ระของข้อมูลเชงิ กายภาพ (Physical Data Independent)
หมายถึง หากมีการเปล่ียนแปลงวิธีการจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลใหม่ จากเดิมใช้

วธิ ีการจัดเก็บแบบเข้าถงึ โดยตรงเปลี่ยนเป็นแบบเรียงลาดบั ดัชนีแทน เพื่อประสิทธิภาพด้านความเร็ว
ในการเขา้ ถึงข้อมูลที่ดีขึ้น หรือการเปลย่ี นอปุ กรณ์จัดเก็บข้อมลู เนือ่ งจากฮาร์ดดสิ ก์ที่เก็บข้อมูลเดิมเสีย
หรือเพื่อรองรับปริมาณข้อมูลที่เพ่ิมขึ้น ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอยู่ในระดับภายใน (Internal
Level) จะไม่มีผลกระทบต่อระดับแนวคิด (Conceptual Level) และระดับภายนอก (External
Level) กล่าวคือ โปรแกรมเมอร์ไม่จาเป็นต้องแก้ไขโปรแกรมประยุกต์ตามวิธีการจัดเก็บท่ี
เปลี่ยนแปลงไป และมุมมองของผู้ใช้งานก็ยังสามารถแสดงผลได้เหมือนเดิม ซ่ึงโดยปกติแล้ว
การเปลี่ยนแปลงระดับภายในนี้จะกระทาเมื่อระบบเกิดความล่าช้าในการเข้าถึงข้อมูลหรือสมรรถนะ
การทางานแยล่ ง

บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล 49

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

2.3 รปู แบบของฐานข้อมูล
แบบจาลองฐานข้อมูล (Database Model) คือ แนวคิดที่เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาระบบ

ฐานข้อมูล ท่ีใช้แสดงโครงสร้างและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลท่ีถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล ซ่ึงได้มี
การพัฒนามาอย่างต่อเนื่องเพ่ือให้สอดคล้องกับประสิทธิภาพที่ต้องการมากขึ้น โดยแต่ละรูปแบบ
ตา่ งกม็ คี ุณสมบัติและโครงสร้างทแ่ี ตกตา่ งกนั ไป ดังน้ี

2.3.1 แบบจาลองฐานข้อมลู ลาดับช้นั (Hierarchical Database Model)
จากปัญหาที่การจัดเก็บในระบบแฟ้มข้อมูลมีความซ้าซ้อนของข้อมูล ส่งผลให้ข้อมูล

ทจี่ ดั เก็บเกิดความขัดแยง้ กัน จึงมีผคู้ ดิ แบบจาลองฐานข้อมลู ลาดบั ชั้นนขี้ ้นึ มา ซึ่งเป็นแบบจาลองท่ีรวม
ระเบียนต่าง ๆ ของแฟ้มข้อมูลที่มีโครงสร้างเป็นลักษณะลาดับช้ันจากบนลงล่าง (Top-Down) โดยมี
ลักษณะคล้ายกับต้นไม้ที่คว่าหัวลง จึงเรียกโครงสร้างน้ีว่า โครงสร้างแบบต้นไม้ (Tree Structure)
โดยระเบียนที่อยู่บนสุดจะเรียกว่า โหนดราก (Root Node) ซึ่งมีเพียงหนึ่งระเบียนเท่านั้น
และระเบียนล่างจะเรียกว่า โหนดใบ (Leaves Node) ซ่ึงความสัมพันธ์ระหว่างระเบียนท่ีอยู่ระดับ
สูงกว่าและต่ากว่า เป็นความสัมพันธ์แบบพ่อกับลูก โดยระเบียนของข้อมูลที่อยู่ระดับบนจะเรียกว่า
ระเบียนพ่อแม่ (Parent Record) และระเบียนที่อยู่ระดับถัดลงมาจะเรียกว่า ระเบียนลูก (Child
Record) ซึ่งระเบียนพ่อแม่จะสามารถมีระเบียนลูกได้มากกว่าหน่ึงระเบียน และระเบียนลูกจะมี
ระเบียนพ่อแม่ได้เพียงหนึ่งระเบียนเท่านั้น จากข้อกาหนดของโครงสร้างแบบนี้ ทาให้การสร้าง
ความสมั พนั ธข์ องข้อมูลทาได้เพยี งหน่ึงตอ่ กลมุ่ (one-to-many)

ส า ห รั บ ก า ร ค้ น ห า ข้ อ มู ล ใน ร ะ เบี ย น ใด ก็ ต า ม จ ะ ต้ อ ง เริ่ ม จ า ก ร ะ เบี ย น โห น ด ร า ก
(Root Node) ไปจนถึงระเบียนล่างสุดของโครงสร้าง และการค้นหาระเบียนที่อยู่ในระดับเดียวกัน
ก็จะคน้ หาจากซา้ ยไปขวา ดงั นั้น เพอ่ื เพิ่มประสทิ ธภิ าพในการคน้ หาให้เร็วยิ่งข้ึน นักออกแบบฐานข้อมูล
จะต้องออกแบบให้ระเบียนที่ถูกเรียกใช้งานบ่อย จัดเก็บอยู่ทางซ้ายสุดของโครงสร้าง ซ่ึงจะทาให้
ระยะเวลาในการค้นหาข้อมลู เรว็ ขึ้น

50 บทท่ี 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

รปู ที่ 2.6 แสดงแบบจาลองฐานขอ้ มลู ลาดับชัน้

จากรปู ที่ 2.6 แสดงตวั อย่างฐานข้อมูลการขายสินค้าที่ลกู ค้าแต่ละคนจะมีใบเสร็จรบั เงิน
ไดห้ ลายใบโดยใบเสร็จรับเงนิ แตล่ ะใบจะเป็นของลกู ค้าคนใดคนหนึ่งเท่าน้นั ความสัมพนั ธ์อีกส่วนหนึ่ง
คือ ใบเสร็จรับเงินแต่ละใบจะมีสินค้าได้หลายชนิด โดยสินค้าน้ันจะถูกขายให้กับใบเสร็จรับเงินเพียง
ใบเดียวเท่านั้น และถ้าต้องการค้นหาระเบียนสินค้า “พัดลม” จะเร่ิมจากลูกค้า > ใบเสร็จรับเงิน No.1 >
โทรทัศน์ > วิทยุ > ไมโครเวฟ ต่อจากนั้นจึงอ่านใบเสร็จรับเงิน No.2 > จนพบ “พัดลม”
จากแบบจาลองน้ีจะพบว่า สินค้าแต่ละชนิดสามารถขายได้โดยใบเสร็จรับเงินใบเดียวเท่านั้น ดังน้ัน
การใช้แบบจาลองฐานข้อมูลลาดับชั้นนี้จึงไม่สอดคล้องกับความต้องการใช้งานของระบบที่สินค้าหนึ่ง
อยา่ งจะตอ้ งขายได้มากกวา่ หน่ึงใบเสร็จรับเงนิ

ขอ้ ดีของแบบจาลองฐานขอ้ มลู ลาดับชั้น
1.) เป็นโครงสรา้ งทที่ าความเข้าใจได้งา่ ย เนื่องจากมลี ักษณะเหมือนกบั โครงสรา้ งตน้ ไม้
2.) โครงสร้างมคี วามซับซอ้ นน้อยท่สี ุด เนือ่ งจากมคี วามสมั พนั ธแ์ บบ one-to-many
3.) ข้อมูลมีความปลอดภัยสูง เนื่องจากต้องอ่านข้อมูลโดยต้องเริ่มท่ีโหนดรากก่อน
เทา่ น้นั จงึ สามารถควบคมุ ความถูกต้องของข้อมูลได้
ขอ้ เสยี ของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดับชน้ั
1.) มีความซับซ้อนต่อการพัฒนาระบบเพื่อการใช้งานจริง นักเขียนโปรแกรมต้องมี
ความรคู้ วามเข้าใจเกย่ี วกับโครงสรา้ งทางกายภาพของข้อมูลที่จัดเก็บอยูภ่ ายในฐานขอ้ มูลเปน็ อย่างดี
2.) มขี ้อจากัดด้านการนาไปใช้ ไม่รองรบั ความสัมพนั ธแ์ บบ many-to-many
3.) เม่ือมีการเปล่ียนแปลงโครงสร้างฐานข้อมูล โปรแกรมประยุกต์ท้ังหมดต้อง
เปล่ียนแปลงตาม เนอื่ งจากขาดความเปน็ อิสระทางด้านโครงสรา้ ง
4.) ในการเข้าถึงข้อมูลจาเป็นต้องผ่านโหนดรากเสมอ ดังนั้น หากต้องการค้นหา
ขอ้ มูลซงึ่ อยใู่ นระดับลา่ ง ๆ ก็จะต้องคน้ หาทั้งแฟ้มขอ้ มลู ซ่งึ ตอ้ งใชเ้ วลาในการค้นหานาน

บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 51

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

2.3.2 แบบจาลองฐานขอ้ มูลเครือข่าย (Network Database Model)
จากข้อเสียของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดับช้ัน ที่ไม่รองรับความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม

(many-to-many) แบบจาลองฐานข้อมูลเครือข่าย จึงถูกสร้างข้ึนมาเพื่อให้สามารถรองรับ
ความสัมพันธ์ของข้อมูลที่มีความซับซ้อนย่ิงข้ึน แต่ยังคงมีโครงสร้างพ้ืนฐานท่ีคล้ายกับแบบจาลอง
ฐานข้อมูลลาดับช้ัน คือ มีลาดับช้ันแบบบนลงล่าง แต่จะแตกต่างกันตรงท่ีระเบียนลูก (Child Record)
สามารถมีระเบียนพ่อแม่ (Parent Record) ได้มากกว่าหน่ึงระเบียน และความสัมพันธ์ระหว่าง
ระเบียนจะถูกเรียกว่า เซต (Set) แต่ละเซตจะประกอบด้วย ระเบียนเจ้าของ (Owner Record)
ท่ีเปรียบเสมือนระเบียนพ่อแม่ และระเบียนสมาชิก (Member Record) ท่ีเปรียบเสมือนระเบียนลูก
โดยเซตจะแทนความสัมพันธ์แบบ one-to-many สามารถเชื่อมโยงไปมาระหว่าง Owner Record
และ Member Record ได้ แบบจาลองฐานข้อมูลเครือข่ายนี้ทุกระเบียนที่มีความสัมพันธ์กันจะมี
พอยน์เตอร์หรือตัวช้ีกากับไว้ เพ่ือใช้ในการเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างระเบียนในระดับกายภาพ
โดยสนับสนุนความสัมพันธ์ได้ทั้งแบบ one-to-many และ many-to-many ดงั รูปที่ 2.7

การค้นหาข้อมูลมีความยืดหยุ่นมากกว่าแบบลาดับชั้น โดยสามารถเขียนโปรแกรม
ประยุกตเ์ พ่ือดึงข้อมูลระเบียนเจ้าของและระเบยี นสมาชกิ ท้ังหมดได้ และนอกจากน้ถี ้าระเบียนสมาชิก
มีเจ้าของมากกว่าหน่ึง การค้นหาสามารถค้นจากระเบียนเจ้าของหน่ึงไปอีกระเบียนเจ้าของหนึ่ง
ไดท้ ันที

รูปที่ 2.7 แสดงแบบจาลองฐานข้อมลู เครอื ข่าย

จากรูปท่ี 2.7 แสดงตัวอย่างแบบจาลองฐานข้อมูลเครือข่ายของระบบขายสินค้า
ระเบียนรายการสินค้า จะเป็นระเบียนสมาชิกของระเบียนใบเสร็จรับเงิน ซึ่งจะเห็นว่าสินค้าชนิด
เดียวกันจะสามารถซื้อโดยใบเสร็จรับเงินก่ีใบก็ได้ ดังน้ัน ความสัมพันธ์ของใบเสร็จรับเงินกับสินค้า
จึงเปล่ยี นจาก one-to-many เปน็ many-to-many

52 บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล

ระบบฐานข้อมลู (DATABASE SYSTEMS)

ข้อดีของแบบจาลองฐานข้อมลู เครอื ขา่ ย
1.) มโี ครงสรา้ งท่ีทาความเขา้ ใจได้งา่ ย คลา้ ยกบั แบบจาลองฐานขอ้ มลู ลาดับช้ัน
2.) สนับสนุนความสัมพันธ์ไดท้ ัง้ แบบ one-to-many และ many-to-many
3.) การเข้าถึงข้อมูลมีความยืดหยุ่นมากกว่าแบบลาดับชั้น เหมาะกับแฟ้มข้อมูลท่ีมี
ความสัมพนั ธ์กนั ในรูปแบบของเครือข่าย
4.) ความสัมพนั ธ์แบบ Owner/Member Relationship ทาให้ข้อมลู มคี วามคงสภาพดี

ขอ้ เสียของแบบจาลองฐานข้อมลู เครอื ขา่ ย
1.) โครงสร้างมีความซับซ้อน ทาให้การใช้และแก้ไขข้อมูลมีความยุ่งยากมากข้ึน
ซง่ึ ผู้ใช้งานทวั่ ๆ ไป ไมส่ ามารถทาได้จาเปน็ ต้องอาศยั โปรแกรมเมอรแ์ กไ้ ขให้
2.) โปรแกรมประยุกต์ไม่มีความเป็นอิสระจากตัวฐานข้อมูล หากมีการเปลี่ยนแปลง
ฐานข้อมูลกจ็ าเปน็ ตอ้ งปรับแก้โปรแกรมประยกุ ต์ตามไปด้วยเสมอ

2.3.3 แบบจาลองฐานข้อมลู เชิงสมั พนั ธ์ (Relational Database Model)
จากข้อเสยี ของแบบจาลองฐานข้อมูลลาดบั ช้นั และเครอื ขา่ ย ซง่ึ มีความยากต่อการใช้งาน

โดยนักออกแบบฐานข้อมูล นักเขียนโปรแกรม และผู้ใช้งานข้อมูล จาเป็นต้องทราบโครงสร้าง
ทางกายภาพของฐานข้อมูล จึงเป็นที่มาของการสร้างแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ซ่ึงสามารถ
แก้ข้อเสียของแบบจาลองฐานข้อมูลท้ังสองแบบข้างต้นได้ เน่ืองจากมีโครงสร้างที่ง่ายตอ่ การออกแบบ
และการใชง้ าน จึงเปน็ แบบจาลองฐานขอ้ มลู ท่ีนยิ มใช้มากทส่ี ุดในปัจจบุ นั

แบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะมีการเก็บข้อมูลในรูปแบบตาราง (Table) หรือ
รีเลชัน (Relation) ท่ีประกอบด้วยแอตทริบิวต์ (Attribute) ท่ีใช้แทนเขตข้อมูล และใช้ทัปเพิล
(Tuple) แทนระเบียน ข้อมูลท่ีจัดเก็บอยู่ในตารางสามารถเช่ือมโยงความสัมพันธ์กับตารางอ่ืน ๆ ได้
ไม่ว่าจะเป็นความสัมพันธ์แบบ one-to-many หรือ many-to-many โดยมีคีย์หลัก (Primary Key)
และคีย์นอก (Foreign Key) เป็นตัวเชื่อมโยงเข้ากับตารางอื่น ๆ ดังรูปที่ 2.8 การใช้งานแบบจาลอง
ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์น้ี จะต้องเรียกใช้งานผ่านระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management
System) ปัจจุบันท่ีนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server และ
Microsoft Access

ในปัจจบุ ันระบบฐานข้อมูลที่นิยมใช้จะเป็นแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ แมว้ ่าจะ
มีแบบจาลองท่ีได้รับการพัฒนาและเกิดขึ้นใหม่ในระยะหลังก็ตาม เน่ืองจากความมีประสิทธิในการ
ประยุกต์ใช้งาน ไม่ยุ่งยากซ้าซ้อน และสามารถรองรับความต้องการของระบบจัดการฐานข้อมูลทั่วไป
ได้เป็นอย่างดี หลกั การสาคญั ของฐานข้อมลู เชงิ สมั พันธจ์ ะอธบิ ายในบทถัดไป

บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มลู 53

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

รปู ที่ 2.8 แสดงแบบจาลองฐานขอ้ มูลเชิงสมั พันธ์
จากรูปท่ี 2.8 จะเห็นความสัมพันธ์ระหว่างรีเลชันสนิ ค้าและประเภทสินค้า ถูกเช่ือมโยง
ด้วยแอตทริบิวต์รหัสประเภทสินค้าตามประเภทของสินค้านั้น โดยจะเรียกแอตทริบิวต์ท่ีใช้เชื่อมโยง
ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งรีเลชนั ดงั กล่าวว่าคีย์นอก (Foreign Key)
การเช่ือมโยงข้อมูลด้วยคีย์นอก เป็นการเช่ือมโยงโดยไม่ต้องมีการสร้างพอยน์เตอร์
เหมือนกับฐานข้อมูลชนิดอ่ืน แต่จะทาโดยการเพิ่มฟิลด์ที่เป็นคีย์นอกไว้ในรีเลชันอื่น ที่มีคีย์หลัก
เปน็ ข้อมูลชดุ เดียวกบั คยี ์นอก จากนั้นเม่ือมกี ารคน้ หาหรอื เรยี กดูข้อมลู รเี ลชันจะนาคา่ ในคีย์นอกมาใช้
ค้นหาข้อมูลที่รีเลชันอ่ืนตามค่าท่ีตรงกันของคีย์นอกกับคีย์หลัก ก็จะทาให้ได้ข้อมูลท่ีต้องการ เช่น
รีเลชันสินค้าจะนาคีย์นอกรหัสประเภทสินค้า ไปใช้ค้นหาช่ือประเภทสินค้าในรีเลชันประเภทสินค้า
ตามค่าของรหสั ประเภทสนิ คา้ ที่ตรงกันของสองรีเลชนั

54 บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มลู

ระบบฐานข้อมลู (DATABASE SYSTEMS)

ข้อดขี องแบบจาลองฐานข้อมูลเชงิ สัมพนั ธ์
1.) มีความเป็นอิสระทางดา้ นโครงสร้าง ดังนั้น หากมีการเปล่ียนแปลงโครงสร้างของ
ฐานข้อมูล จะไม่มีผลกระทบต่อการเข้าถึงข้อมูลของ DBMS รวมทงั้ การทางานของโปรแกรมประยุกต์
ที่ใช้งานอยู่
2.) การนาเสนอข้อมูลในรูปแบบของตาราง ทาให้มองเห็นถึงลักษณะของข้อมูลท่ี
จัดเกบ็ ทาใหง้ ่ายตอ่ การทาความเข้าใจ ช่วยให้การออกแบบฐานขอ้ มูลสะดวกมากขึน้
3.) มีระบบความปลอดภัยที่ดี เนื่องจากโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ
ผู้ใช้งานทั่วไปไมส่ ามารถรบั รไู้ ด้ เน่ืองจากถูกซ่อนอยภู่ ายใน
4.) ผลิตภัณฑ์ระบบจัดการฐานข้อมูลที่พัฒนาข้ึนใหม่ในปัจจุบัน ล้วนรองรับ
แบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพนั ธ์แทบท้งั สิน้

ขอ้ เสียของแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์
1.) ค่าใช้จ่ายเก่ียวกับระบบค่อนข้างสูง เน่ืองจากจาเป็นต้องใช้ทรัพยากรทั้ง
ฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ที่มีความสามารถสูง รวมถึงต้นทุนของ DBMS ก็จะสูงข้ึนตามระดับ
ความสามารถ
2.) เนื่องจากแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มีเคร่ืองมือสนับสนุนมากมาย ที่ทาให้
ง่ายต่อการนาไปใช้ในการพัฒนาระบบงาน ดังนั้น ผู้ใช้งานท่ีไม่มีความรู้เกี่ยวกับการออกแบบ
ฐานข้อมูล ได้นาเครื่องมือไปใช้หรือออกแบบฐานข้อมูลผิด ๆ หากไม่ได้รับการตรวจสอบ อาจทาให้
เกิดข้อมลู ซา้ ซ้อนไดเ้ ช่นเดียวกับระบบแฟ้มข้อมลู

2.3.4 แบบจาลองฐานข้อมลู เชิงวัตถุ (Object-Oriented Database Model)
ถึงแม้ว่าแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะเป็นที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน แต่โปรแกรม

ประยกุ ตบ์ างกลุ่มมีความตอ้ งการทีซ่ ับซอ้ น เช่น โปรแกรมด้านการออกแบบและการผลิตเชิงวิศวกรรม
(CAD/CAM) โปรแกรมป ระยุกต์ด้านภูมิศาสตร์ (Geographic Information System : GIS)
ซึ่งโปรแกรมเหล่านี้มีโครงสร้างข้อมูลท่ีซับซ้อน เช่น ข้อมูลประเภทส่ือผสม (Multimedia)
ท่ีประกอบด้วยรูปภาพ วีดีโอ และเสียง ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ไม่สามารถรองรับความต้องการน้ีได้
จงึ มีการพัฒนาแบบจาลองฐานข้อมลู เชิงวตั ถุขึ้น

ลักษณะสาคัญของแบบจาลองฐานข้อมูลเชิงวัตถุ คือ จะมองเอนทิตีในลักษณะของ
วัตถุ (Object) ท่ีมีองค์ประกอบ 3 ส่วนอยู่ภายใน คือ 1) ชื่ออ็อบเจกต์ 2) คุณสมบัติ (Properties)
ที่ใช้อธิบายอ็อบเจกต์ ซ่ึงเปรียบได้กับแอตทริบิวต์ที่ใช้อธิบายเอนทิตี และ 3) เมธอด (Method)
ที่แสดงถึงพฤติกรรมท่ีสามารถกระทาต่อคุณสมบัติของอ็อบเจกต์ กลุ่มของอ็อบเจกต์ที่มีลักษณะ
เหมือนกันจะถูกจัดอยู่ในกลุม่ เดียวกันท่ีเรยี กว่าคลาส (Class) ดังนั้น คลาสจึงเป็นท่ีรวมของอ็อบเจกต์
ทม่ี ีคุณสมบตั แิ ละเมธอดร่วมกนั

บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 55

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

นอกจากน้ี คลาสต่าง ๆ ยังสามารถออกแบบให้เป็นลาดับช้ัน โดยคลาส (Class)
หน่ึงสามารถมีซับคลาส (Subclass) อยู่ภายในได้มากกว่าหน่ึงคลาส แต่ซับคลาสจะต้องมีซุปเปอร์คลาส
(Superclass) เพียงคลาสเดียวเท่านั้น ดังนั้น นอกจากซับคลาสจะมีคุณสมบัติและเมธอดท่ีเป็นของ
ตนเองแล้ว ยังสามารถใช้คุณสมบัติและเมธอดท่ีประกาศไว้ในซุปเปอร์คลาสร่วมกันได้อีกด้วย
เรยี กลกั ษณะแบบนีว้ ่า การสบื ทอด (Inheritance)

ออ็ บเจกต์
(Object)

รูปท่ี 2.9 แสดงแบบจาลองฐานขอ้ มลู เชิงวตั ถุ
ปรับปรงุ : สมจิตร อาจอินทร์ และงามนจิ อาจอินทร์ (พสิ ิษฐเจรญิ ทตั ), 2550, น. 62

จากรูปท่ี 2.9 คลาสพนักงานประกอบด้วยอ็อบเจกต์พนักงาน ซ่ึงมีคุณสมบัติที่ใช้
อธิบายอ็อบเจกต์ คือ รหัสพนักงาน ช่ือพนักงาน ที่อยู่ เงินเดือน และวันเดือนปีท่ีจ้าง อีกทั้งคลาส
พนักงานชว่ั คราว และคลาสพนกั งานประจา ตา่ งกเ็ ป็นซบั คลาสของคลาสพนักงานซง่ึ เป็นซเู ปอรค์ ลาส
ดังนั้น คุณสมบัติ (Properties) และเมธอด (Method) ที่อยู่ในคลาสพนักงาน จะสามารถสืบทอด
(Inherit) ไปสู่ซับคลาสท้งั สองด้วย

56 บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

ขอ้ ดขี องแบบจาลองฐานข้อมูลเชงิ วตั ถุ
1.) คุณสมบัติด้านการสืบทอด (Inheritance) ทาให้ลดการเก็บข้อมูลท่ีมีความ
ซ้าซ้อนกันในฐานข้อมูล ส่งผลให้ฐานข้อมูลมีความคงสภาพและลดความขัดแย้งกันของข้อมูลท่ีอาจ
เกดิ ขน้ึ ได้
2.) มคี วามเปน็ อิสระทง้ั ดา้ นข้อมลู และโครงสรา้ ง
3.) มี ระบ บ จั ด ก ารฐ าน ข้ อ มู ล เชิ ง อ็ อ บ เจ ก ต์ (Object-Oriented Database
Management System (OODBMS) ช่วยในการจัดการกับประเภทข้อมูลที่ซับซ้อน โดยไม่ยุ่งยากใน
การสรา้ งโปรแกรมประยุกต์

ข้อเสียของแบบจาลองฐานข้อมลู เชิงวัตถุ
1.) เน่ืองจากเป็นเทคโนโลยีใหม่และมีแนวคิดแตกต่างจากโมเดลแบบอ่ืน การพัฒนา
ระบบอาจเป็นเร่ืองยุ่งยากสาหรับผู้ใช้งานที่ไม่คุ้นเคย ทาให้ต้องใช้เวลาในการศึกษาและทาความ
เขา้ ใจมากขึ้น
2.) เนื่องจากจาเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ท่ีมีประสิทธิภาพสูง ทาให้มี
ค่าใช้จา่ ยเกย่ี วกบั ระบบสงู ขึ้นตามระดับสามารถ

2.3.5 แบบจาลองฐานขอ้ มูลแบบหลายมติ ิ (Multidimensional Database Model)
ฐานข้อมูลหลายมิติเป็นฐานข้อมูลท่ีพั ฒ นามาจากฐานข้อมูลเชิงสัมพั นธ์

เป็นแบบจาลองที่ใช้กับคลังข้อมูล (Data Warehousing) โดยจะนาข้อมูลธุรกรรมทางธุรกิจ
มาจัดรูปแบบให้อยู่ในรูปหลายมิติ ทาให้สามารถแสดงข้อมูลได้มากกว่าหนึ่งมุมมอง เพ่ือให้ผู้บริหาร
สามารถมองเห็นปัญหาทางธุรกิจและสร้างวิธีการแก้ไขปัญหาได้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างแบบจาลอง
ฐานข้อมูลหลายมิติที่ถูกสร้างข้ึนเพ่ือใช้งานในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ คือ Star Schema ซ่ึงจะมี Fact
Table เป็นศูนย์กลางในการจัดเก็บแอตทริบิวต์ทั้งหมดที่ถูกวัดหรือวิเคราะห์ จะมีคีย์ตามคอลัมน์ต่าง ๆ
ที่เชื่อมโยงไปยังตารางมิติ (Dimension Tables) ก็คือ ตารางแกนต่าง ๆ ที่จะเช่ือมโยงเข้ากับตาราง
Fact ผ่านคีย์

บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมลู 57

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

รูปท่ี 2.10 แสดงแบบจาลองฐานขอ้ มูลแบบหลายมติ ิ
ปรบั ปรุง : พนิดา พานิชกลุ และณัฐพงษ์ วารีประเสรฐิ , 2552, น. 17
จากรูปท่ี 2.10 (a) แสดงข้อมูลยอดขายในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ให้อยู่ในข้อมูล 3 มิติ
ซึ่งมีลักษณะคล้ายรูปลูกบาศก์ (Data Cube) มิติที่ 1 คือ สินค้า (Product) มิติท่ี 2 คือ เวลา (Time)
และมิติที่ 3 คือ ลูกค้า (Customer) การแสดงข้อมูลหลายมิติ จะทาให้การวิเคราะห์ข้อมูลยอดขาย
รวมทุกเดือนและทุกสินค้าทาได้ง่ายขึ้น ด้วยวิธีการเฉือน (Slicing) ลูกบาศก์ออกเป็นส่วน ๆ ตามท่ี
ต้องการคานวณเท่านั้น ดังรูปท่ี 2.10 (b) นอกจากน้ี หากผู้ใช้ต้องการวิเคราะห์ข้อมูลยอดขายสินค้า
วีดีโอ ที่ขายได้ในเดือน ม.ค. 2557 เฉพาะลูกค้าชื่อวรนุช ก็สามารถทาได้ด้วยการเฉือนออกจาก
ลูกบาศก์ท่ีได้เฉือนมาแล้วในขั้นตอนที่ผ่านมา และผลที่ได้ก็คือ ลูกเต๋า (Dicing) ดังรูปท่ี 2.10 (c)
เรียกวิธกี ารน้ีว่า Slice and Dice จัดว่าเป็นเทคนิคชนิดหนึ่งท่ีใช้ในการวิเคราะห์ข้อมลู จากฐานข้อมูล
Data Marts และคลังข้อมูล (Data Warehouse) เทคนิคดังกล่าวเรียกว่า การประมวลผลออนไลน์
เชิงวิเคราะห์ (Online Analytical Processing : OLAP) ซึ่งเป็นการวิเคราห์ข้อมูลจานวนมาก
ทจ่ี ดั เก็บอยใู่ นฐานขอ้ มูล เพ่ือจดั หาสารสนเทศที่ตรงตามความตอ้ งการของผใู้ ช้
ข้อดีของแบบจาลองฐานข้อมูลหลายมติ ิ
1.) สามารถนามาประยุกต์ใช้เพื่อวางแผนกลยุทธ์ และสรา้ งวิธีแกไ้ ขปัญหาทางธรุ กิจได้
2.) ขอ้ มูลทน่ี าเสนอสามารถนาเสนอมุมมองได้หลายมติ ิ

58 บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

อย่างคุ้มค่า ข้อเสียของแบบจาลองฐานข้อมลู หลายมติ ิ
1.) ใช้เงนิ ลงทนุ สูง ทง้ั ดา้ นฮาร์ดแวรแ์ ละซอฟตแ์ วร์ท่นี ามาใช้เพ่ือการวิเคราะห์
2.) คลังขอ้ มูลต้องได้รับการออกแบบทด่ี ี มิฉะน้ันอาจไม่สามารถนามาใชป้ ระโยชน์ได้

3.) ผเู้ ช่ยี วชาญเฉพาะดา้ นในปจั จบุ ันยังคงมีไมม่ าก
4.) เหมาะกับธรุ กจิ ขนาดใหญ่

2.3.6 แบบจาลองฐานขอ้ มูลแบบกระจาย (Distributed Database)
เป็นระบบที่มีการจัดเก็บฐานข้อมูลและระบบจัดการฐานข้อมูลไว้ในหลายๆ เคร่ือง

หรือสถานท่ี ซ่ึงเรียกว่าไซต์หรือโหนด (Site หรือ Node) โดยแต่ละไซต์จะมีระบบคอมพิวเตอร์และ
ระบบฐานข้อมูลที่เป็นของตนเอง เพ่ือรองรับการใช้งานของผู้ใช้ในไซต์นั้น รวมทั้งมีการเช่ือมต่อกับ
เคร่ืองคอมพิวเตอร์ของไซต์อื่นผ่านระบบเครือข่าย เพื่อรับส่งข้อมูลระหว่างฐานข้อมูลของไซต์อื่น ๆ
ฐานข้อมูลชนิดน้เี หมาะกบั ธรุ กิจขนาดใหญ่ เชน่ ธนาคาร บริษัทประกันชีวิต เป็นต้น

รูปท่ี 2.11 แสดงแบบจาลองฐานข้อมลู แบบกระจาย
ปรับปรุง : วฤษาย์ ร่มสายหยดุ , 2560, น. 121

ขอ้ ดขี องแบบจาลองฐานขอ้ มลู แบบกระจาย
1.) จากการท่ีแต่ละหน่วยงานสามารถจัดเก็บข้อมูลที่ใช้งานส่วนใหญ่ไว้ในเครื่อง
ของตนเอง จงึ ควบคุมการใช้ขอ้ มูลแบบภายใน
2.) การออกแบบฐานข้อมูลแบบกระจายนั้น เมื่อฐานข้อมลู มีขนาดใหญ่ขึ้นการขยาย
ระบบคอมพวิ เตอรก์ จ็ ะทาขี้นภายในสาขาเท่าน้นั

บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 59

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

ขอ้ เสียของแบบจาลองฐานข้อมลู แบบกระจาย
1.) การออกแบบและพัฒนาระบบฐานข้อมูลมคี วามซบั ซ้อน ยุง่ ยาก และใช้เวลานาน
2) ใชต้ ้นทนุ สูงท้ังด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยเฉพาะในระบบงานขนาดใหญ่
3) การถ่ายโอนขอ้ มลู จากระบบเกา่ มาเปน็ ระบบฐานข้อมูลใชเ้ วลาและคา่ ใชจ้ ่ายสงู
4) ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับระบบฐานข้อมูล ส่งผลให้ผู้ใช้งานไม่สามารถเรียกใช้
ข้อมลู ได้ ถงึ แม้วา่ โปรแกรมจะใช้งานได้กต็ าม

60 บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

สรุปทา้ ยบท

สถาปัตยกรรมฐานข้อมูลแบ่งออกเป็น 3 ระดับ คือ ระดับภายนอก (External Level) ระดับ
แนวคดิ (Conceptual Level) และระดับภายใน (Internal Level)

1.) ระดับภายนอก (External Level) เป็นระดับท่ีมีความใกล้ชิดกับผู้ใช้งานมากที่สุด โดย
ผู้ใช้สามารถเลือกอ่านเฉพาะข้อมูลท่ีตนเองสนใจหรือต้องการใช้งานเท่านั้น จึงทาให้ผู้ใช้แต่ละคน
มีมมุ มองการใชง้ านขอ้ มลู ในฐานข้อมลู ทแี่ ตกตา่ งกนั ไป

2) ระดับแนวคิด (Conceptual Level) เป็นระดับของการออกแบบฐานข้อมูล ท่ีแสดงถึง
โครงสร้างของข้อมูลโดยรวมของระบบว่ามีตารางอะไรบ้าง แต่ละตารางจะประกอบด้วยฟิลด์ใด
ชนิดของข้อมูลเป็นแบบไหน มีขนาดเขตขอ้ มลู เทา่ ไร และแต่ละตารางมีความสมั พันธ์กนั อยา่ งไร จะใช้
ฟิลด์ใดเป็นตัวเช่ือมโยง และมีเง่ือนไขข้อบังคับของข้อมูลเป็นอย่างไร โดยแสดงในรูปแบบจาลอง
ขอ้ มูล (Data Model)

3.) ระดับภายใน (Internal Level) เป็นระดับท่ีเก่ียวข้องกับข้อมูลจริงท่ีถูกจัดเก็บอยู่ใน
หน่วยความจา ว่ามีการจัดโครงสร้างแฟ้มข้อมูลอย่างไร เช่น แบบเรียงลาดับ แบบสุ่ม หรือแบบ
เรยี งลาดบั ดชั นี ซงึ่ แตล่ ะวธิ ีมีผลตอ่ ความเร็วและประสิทธภิ าพในการเข้าถงึ ข้อมลู ทีต่ ้องการ

จากสถาปัตยกรรมฐานข้อมูลทั้ง 3 ระดับนั้น แต่ละระดับจะมีระบบจัดการฐานข้อมูล
(Database Management System : DBMS) ทาหนา้ ท่ีเชื่อมโยงหรือแปลงขอ้ มูลจากระดับหนึง่ เป็น
อีกระดับหนึ่ง ซ่ึงได้แก่ ระดับภายนอกเป็นระดับแนวคิด และระดับแนวคิดเป็นระดับภายใน การแบ่ง
โครงสร้างออกเป็น 3 ระดับ มีวัตถุประสงค์เพ่ือความเป็นอิสระระหว่างโปรแกรมและข้อมูล ซ่ึงความ
เป็นอิสระของข้อมูลแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่ ความอิสระของข้อมูลเชิงตรรกะ (Logical Data
Independence) และความอิสระของข้อมูลเชิงกายภาพ (Physical Data Independence)

รูปแบบของฐานข้อมูลหรือแบบจาลองฐานข้อมูล (Database Model) คือ ส่วนท่ีใช้อธิบาย
ลักษณะของความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลที่ถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล ซึ่งแต่ละรูปแบบมีคุณสมบัติและ
โครงสร้างท่ีแตกต่างกัน ซ่ึงมีอยู่ด้วยกัน 6 รูปแบบ ได้แก่ แบบจาลองฐานข้อมูลลาดับช้ัน
(Hierarchical Database Model) แบบจาลองฐานข้อมูลเครือข่าย (Network Database Model)
แบบจาลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Database Model) แบบจาลองฐานข้อมูลเชิงวัตถุ
(Object-Oriented Database Model) แบบจาลองฐานข้อมูลแบบหลายมิติ (Multidimensional
Database Model) และ แบบจาลองฐานขอ้ มูลแบบกระจาย (Distributed Database)

บทที่ 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 61

ระบบฐานข้อมูล (DATABASE SYSTEMS)

แบบประเมินผลการเรียนรู้
บทท่ี 2 สถาปตั ยกรรมและรปู แบบของฐานขอ้ มลู

จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี
1. สถาปตั ยกรรมฐานขอ้ มูลแบง่ เป็นกีร่ ะดบั มีอะไรบา้ ง และมปี ระโยชนต์ อ่ ผ้ใู ชง้ านอย่างไรบา้ ง
2. มุมมองการใช้งานข้อมูลของผู้ใช้แต่ละรายสามารถแตกต่างกันได้ หมายความว่าอย่างไร

และเกย่ี วข้องกับสถาปัตยกรรมระดับใด จงอธิบาย
3. การสร้างแบบจาลองข้อมูล ถือเป็นการปฏิบัติงานในสถาปัตยกรรมระดับใด เพราะอะไร

จงอธบิ าย
4. ประสิทธิภาพของความเร็วในการเข้าถึงขอ้ มูล เกย่ี วขอ้ งกับสถาปัตยกรรมระดบั ใด เพราะอะไร

จงอธิบาย
5. ความเป็นอิสระกันของข้อมูล (Data Independence) แบ่งออกเป็นกี่ชนิด และแต่ละชนิด

มลี ักษณะอย่างไรบ้าง
6. ปญั หาท่ีสาคญั ของ Hierarchical Database Model คอื อะไร
7. ทาไม Network Database Model ซ่ึงสามารถแก้ปัญหาความซ้าซ้อนของข้อมูลได้ จึงไม่เหมาะ

กบั การนามาใช้งาน
8. Relational Database Model มีวธิ เี กบ็ ข้อมลู และแสดงความสัมพันธข์ องข้อมูลอย่างไร
9. Object-Oriented Database Model พัฒนาขน้ึ มาจากหลักการใด
10. Multidimensional Database Model มปี ระโยชน์อย่างไรบ้าง
11. ระบบฐานข้อมูลแบบกระจายมีลกั ษณะอยา่ งไร

62 บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล

ระบบฐานขอ้ มลู (DATABASE SYSTEMS)

ใบงาน

บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

จงปฏิบตั ิตามคาสัง่ ต่อไปน้ี
1. ให้ผู้เรียนศึกษาเร่ืองสถาปัตยกรรมฐานข้อมูล พร้อมทั้งสรุปผลการค้นควา้ เพื่อนาเสนอหน้าช้ัน

เรยี นเป็นกลุ่ม
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………

บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล 63

ระบบฐานขอ้ มูล (DATABASE SYSTEMS)

ใบงาน

บทที่ 2 สถาปตั ยกรรมและรูปแบบของฐานขอ้ มูล

จงปฏบิ ัตติ ามคาสั่งตอ่ ไปนี้
2. ใหผ้ เู้ รียนศึกษาเรือ่ งรูปแบบของฐานข้อมูล พรอ้ มทง้ั สรุปผลการคน้ คว้าเพือ่ นาเสนอหนา้ ชั้นเรียน

เป็นกลุม่
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………………………………………………………………………………………

64 บทท่ี 2 สถาปัตยกรรมและรูปแบบของฐานข้อมูล