Một vấn đề quan trọng và khó khăn khác đối với hệ CSDL là làm thế nào để đảm bảo tính tương thích cơ sở dữ liệu. Một trạng thái cơ sở dữ liệu được nói là tương thích nếu cơ sở dữ liệu thỏa mãn một tập hợp các ràng buộc gọi là các ràng buộc toàn vẹn ngữ nghĩa. Việc duy trì một cơ sở dữ liệu tương thích đòi hỏi
User interface View manegerment
Semantic Intergrity Control Authorization Checking
Query Decomposition and Optimisation Access Plan Management
Access Plan Execution Control Algebra Operation Execution
Buffer management Access method Concurrency Control Logging DATABASE result
nhiều cơ cấu như là kiểm soát đồng thời, tính tin cậy, sự bảo vệ, kiểm soát toàn vẹn ngữ nghĩa. Kiểm soát toàn vẹn ngữ nghĩa đảm bảo tính tương thích của cơ sở dữ liệu bằng cách chối bỏ các chương trình cập nhật dẫn đến trạng thái cơ sở dữ liệu không tương thích hoặc là bằng cách kích hoạt các hành động cụ thể trên trạng thái CSDL, chúng đền bù đối với ảnh hưởng của các chương trình cập nhật. Nghĩa là cơ sở dữ liệu được cập nhật phải thỏa mãn một tập hợp các ràng buộc toàn vẹn.
Nói chung, các ràng buộc toàn vẹn ngữ nghĩa là các quy tắc diễn đạt các hiểu biết về các tính chất của ứng dụng. Chúng định nghĩa các tính chất ứng dụng tĩnh hoặc động mà các đối tượng hoặc các khái niệm thao tác của một mô hình dữ liệu không thể bắt được một cách trực tiếp. Khái niệm của một quy tắc toàn vẹn như vậy được liên kết mạnh mẽ với quy tắc của mô hình dữ liệu theo nghĩa là các quy tắc này có thể bắt giữ được thông tin ngữ nghĩa về ứng dụng nhiều hơn.
Có hai kiểu ràng buộc toàn vẹn có thể được phân biệt: các ràng buộc cấu trúc và các ràng buộc ứng xử. Các ràng buộc cấu trúc diễn đạt các tính chất ngữ nghĩa có sẵn đối với mô hình. Ví dụ về các ràng buộc như vậy là ràng buộc khóa duy nhất trong mô hình mạng. Về phía khác, các ràng buộc ứng xử điều chỉnh các ứng xử của ứng dụng. Như vậy nó là chủ yếu trong quá trình thiết kế cơ sở dữ liệu. Chúng có thể biểu thị các liên kết giữa các đối tượng như là đưa vào sự phụ thuộc trong mô hình quan hệ hoặc mô tả các cấu trúc và tính chất của đối tượng. Việc tăng sự đa dạng của các ứng dụng cơ sở dữ liệu và sự phát triển mới đây của các công cụ giúp đỡ thiết kế cơ sở dữ liệu kêu gọi đối với các ràng buộc toàn vẹn mạnh mẽ có thể làm giàu mô hình dữ liệu.
Kiểm soát toàn vẹn đã xuất hiện với xử lý dữ liệu và đã tiến hóa từ các phương pháp thủ tục (trong đó các kiểm soát được nhúng vào trong các chương trình ứng dụng) đến các phương pháp mô tả. Các phương pháp mô tả đã nổi lên với mô hình quan hệ để làm giảm nhẹ vấn đề độc lập dữ liệu/chương trình, dư thừa mã và sự thực hiện nghèo nàn của các phương pháp thủ tục. Tư tưởng là diễn đạt các ràng buộc toàn vẹn bằng cách sử dụng các khẳng định của tính toán
vị từ. Một tập hợp các khẳng định toàn vẹn ngữ nghĩa như vậy định nghĩa sự tương thích cơ sở dữ liệu. Phương pháp này cho phép người ta mô tả và sửa đổi các khẳng định toàn vẹn phức tạp một cách dễ dàng.
Vấn đề chính trong việc hỗ trợ việc kiểm soát toàn vẹn ngữ nghĩa tự động là chi phí của việc kiểm tra các khẳng định có thể quá cao. Việc áp đặt các khẳng định toàn vẹn là tốn kém nói chung nó đòi hỏi truy cập đến một lượng dữ liệu lớn không bao hàm trong các cập nhật cơ sở dữ liệu. Vấn đề sẽ khó khăn hơn khi các khẳng định được định nghĩa trên một cơ sở dữ liệu phân tán.
Có nhiều cách giải quyết đã được nghiên cứu để thiết kế một hệ thống toàn vẹn con bằng cách tổ hợp các chiến lược tối ưu. Mục đích của chúng là (1) hạn chế số các khẳng định cần được áp buộc, (2) làm giảm số các truy cập dữ liệu để áp buộc một khẳng định cho trước trong sự có mặt của một chương trình cập nhật, (3) định nghĩa một chiến lược ngăn ngừa phát hiện các không tương thích theo cách tránh các cập nhật không thực hiện, (4) thực hiện càng nhiều càng tốt các kiểm soát toàn vẹn tại thời điểm dịch. Một số ít các cách giải quyết này đã được cài đặt nhưng chúng chịu một sự mất tổng quát. Hoặc là chúng được hạn chế đến một tập hợp nhỏ các khẳng định (các ràng buộc tổng quát hơn sẽ có một chi phí kiểm tra quá cao).
Trong phần này trình bày các giải pháp kiểm tra toàn vẹn ngữ nghĩa trong các hệ thống tập trung. Bởi vì ngữ cảnh của chúng ta mô hình quan hệ, chúng ta chỉ xem xét các phương pháp mô tả. Nội dung của phần này phần lớn dựa trên công trình kiểm soát toàn vẹn ngữ nghĩa đối với các hệ thống tập trung và đối với các hệ thống phân tán (của các tác giả Simon và Valduriez)