データベースアーキテクチャの3つのレベルとは？ANSI-SPARC 3層構造を解説

ANSI-SPARC（米国規格協会 - 規格計画要件委員会）は、データベースにおける3層アーキテクチャを認識・承認しました。このアーキテクチャは、データベースを「物理レベル」「概念レベル」「外部レベル」の3つの視点から整理するものであり、現代のDBMS設計の基礎となっています。

以下は、3つのレベルを表した図です。

物理レベル（内部レベル）

物理レベルは、データベースの最下層にあたる内部レベルであり、実際のデータの物理的な格納場所を扱います。データがディスク上にどのように保存されているかといった内部の格納方式を記述するとともに、データベースで使用されるデータ構造（インデックスやファイル編成など）についても定義します。

概念レベル（論理レベル）

概念レベルは、データベースの全体的な内容、つまりレコードとその関係性を表すレベルです。下図に示すように、データベース全体のグローバルビューは中間層として表現されます。

概念レベルには、データベース全体の論理構造が含まれており、どのようなテーブルやエンティティが存在し、それらが互いにどのように関連しているかを定義します。

外部レベル（ビューレベル）

外部レベルは、その名のとおりエンドユーザーから見える部分を指します。各ユーザーの目的や権限に応じて、データベースの必要な部分だけを切り出して見せる仕組みです。

1つのデータベースに対して、内部スキーマと概念スキーマはそれぞれ1つしか存在しませんが、ユーザーのニーズに合わせて複数の外部スキーマを持つことができます。これにより、同じデータベースを用途ごとに異なる形式で柔軟に利用することが可能になります。