Datenbankschemas und Datenbankinstanzen

Unabhängig vom Datenbankmodell ist es wichtig, zwischen der Beschreibung der Datenbank und der Datenbank selber zu unterscheiden. Die Beschreibung einer Datenbank wird Datenbankschema oder auch Metadaten genannt. Das Datenbankschema wird während des Datenbank-Design-Prozesses festgelegt und ändert später nur sehr selten.
Die eigentlichen Daten einer Datenbank verändern sich im Laufe der Zeit häufig. Der Datenbankzustand zu einem bestimmten Zeitpunkt, gegeben durch die aktuell existierenden Inhalte und Beziehungen und deren Attribute, wird Datenbankinstanz genannt.
Die nachfolgende Illustration zeigt auf, dass das Datenbankschema als Schablone oder Bauplan für eine oder mehrere Datenbankinstanzen betrachtet werden kann.

Beim Entwurf einer Datenbank wird zwischen zwei Abstraktionsstufen und ihren entsprechenden Datenschemas (konzeptionelles Datenschema und logisches Datenschema, siehe untenstehende Definitionen) unterschieden.

Konzeptionelles Datenschema:

Ein konzeptionelles Datenschema („conceptual schema“) ist eine systemunabhängige Datenbeschreibung, d.h. sie ist unabhängig von den eingesetzten Datenbank- und Computersystemen. (ZEHNDER 1998)

Logisches Datenschema:

Ein logisches Datenschema („logical schema“) beschreibt die Daten in der Datenbeschreibungssprache (DDL = Data Definition Language) eines bestimmten Datenbank-Verwaltungssystems. (ZEHNDER 1998)

Das konzeptionelle Datenschema orientiert sich ausschliesslich an der Datenbankanwendung und somit an der realen Welt, nicht aber an der datentechnischen Infrastruktur (DBMS und Computersysteme), die dafür allenfalls zum Einsatz kommen. Entitätenblockdiagramme und Relationen sind Werkzeuge für die Erstellung eines konzeptionellen Schemas.
Beim Datenbankentwurf wird aus dem konzeptionellen Datenschema das logische Schema abgeleitet (siehe Unit Relationales Datenbankdesign). Am Ende dieser Ableitung steht das logische Datenschema für eine spezielle Anwendung und ein spezielles DBMS. Ein DB-Entwicklungssystem setzt danach das logische Schema direkt in Anweisungen für das DBMS um.