Tema1 Bd Completo 2013 1

Contenidos

1.1 Bases de datos y sus usuarios

1.2 Conceptos y arquitectura del sistema de bases de datos

1.3 Estructura general del sistema de bases de datos

Anexos

1. Clasificacin de los SGBD

Tema 1. Sistemas de bases de datos 1

1. Sistemas de bases de datos

Bibliografa [EN 2002] Elmasri, R.; Navathe, S.B. Fundamentos de Sistemas de Bases de

Datos. 3 Edicin. Addison-Wesley. (Cap. 1 y 2) [EN 1997] Elmasri, R.; Navathe, S.B.: Sistemas de bases de datos. Conceptos

fundamentales. 2 Edicin. Addison-Wesley Iberoameric. (Cap. 1 y 2)

[MPM 1999] De Miguel, A.; Piattini, M.; Marcos, E. Diseo de bases de datos relacionales. Ra-Ma. (Cap. 1 y 2)

[MP 1993] De Miguel, A.; Piattini, M.: Concepcin y diseo de bases de datos: del Modelo E/R al Modelo Relacional. Ra-Ma.

[SKS 1998] Korth, H; Silberschatz, A., Sudarshan, S.:Fundamentos de bases de datos. 3 Edicin. McGraw-Hill. (Cap. 1)

[SKS 2002] Silberschatz, A.; Korth, H.F.; Sudarshan, S. Fundamentos de Bases de Datos. 4 edicin. Madrid, McGraw-Hill, 2002. (Cap. 1)

[CBS 1998] Connolly, T.; Begg C.; Strachan, A. Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation and Management. 2nd edition. Addison-Wesley. (Cap. 1 y 2)

[CCM 2003] Celma, M.; Casamayor, JC.; Mota, L. Bases de datos relacionales. Pearson Educacin, 2003. (Cap. 1, 2 y parte del 6)


1. Sistemas de bases de datos

Base de Datos (BD)

Conjunto de datos relacionados entre s demasiado general Dato= algo conocido que quiere registrarse



Conjunto de datos persistentes lgicamente coherente, con significado implcito

Representa aspectos del mundo real (minimundo, universo de discurso)

Los cambios en el minimundo se

reflejan en la BD

Se DISEA, se CREA y se CARGA, para conseguir objetivos determinados

Datos ALMACENADOS para

algo

Dirigida a un grupo de usuarios Datos INTERESANTES para

alguien



Un ejemplo

de una base

de datos

personal

LIBRO

AUTOR

isbn titulo apAutor nomEdit ao

8420464988 Momo Ende Alfaguara 1982

8408049003 El retrato de Dorian Gray Wilde Planeta 2003

8477205302 El alquimista Coelho Obelisco 1996

8420432261 La historia interminable Ende Alfaguara 1998

8420616524 El fantasma de Canterville Wilde Alianza 1996

8408048783 Once minutos Coelho Planeta 2003

... ... ... ... ...

nombre apellidos ...

Paulo Coelho ...

Oscar Wilde ...

Michael Ende ...

... ... ...

EDITORIAL

nombre ...

Obelisco ...

Alfaguara ...

Planeta ...

Alianza ...

... ...

PERSONA

id nombre telfono

2 Julia Ibez 555123456

10 Eva Andrs 555654321

... ... ...

3 Cristina Prats 555987654

1 Gins Soriano 555221122

PRESTAMO

idPer idLib fecha

10 8408049003 23/9/03

3 8408048783 1/10/03

10 8420464988 2/3/03

1 8420432261 10/8/02

... ... ...

Sistema de Gestin de Base de Datos (SGBD - DBMS) Conjunto de programas que permite DEFINIR, CONSTRUIR y

MANIPULAR bases de datos para diversas aplicaciones

Definir una BD es especificar...

estructura de datos,

tipos de datos y

restricciones de los datos

Construir una BD es... almacenar datos en algn medio de almacenamiento controlado por el SGBD

Manipular la BD es... consultar datos

introducir/modificar/eliminar datos, para reflejar cambios en el minimundo

generar informes a partir de los datos almacenados

Sistema de Base de Datos

SBD = BD + SGBD + Software de Aplicacin/Consultas




Software para procesar Consultas / Programas

Software para tener acceso a los datos almacenados

SOFTWARE DEL SGBD

Programas de Aplicacin / Consultas

SISTEMA DE BASE DE DATOS

Usuarios / Programadores

Definicin de la BD (Metadatos)

Base de Datos almacenada

Entorno simplificado de un

Sistema de Base de Datos


Naturaleza autodescriptiva

Procesamiento de ficheros Los programas de aplicacin acceden a datos especficos, cuya

estructura se describe en el propio cdigo

Sistemas de bases de datos

SGBD = Sistema software de propsito general

BD = DATOS + METADATOS El Catlogo del Sistema ...

Contiene metadatos: descripcin de la estructura de la BD

El SGBD sabr acceder a datos de cualquier aplicacin

Usado por el SGBD (a veces por usuarios)


Caractersticas del enfoque de Bases de Datos (1)


Separacin entre programas y datos

Procesamiento de ficheros Definicin de datos forma parte de los programas de aplicacin

Cambios en la estructura de ficheros de la BD

modificacin de programas que acceden a tales ficheros

Sistemas de bases de datos

Descripcin de estructura y organizacin de ficheros almacenada

en Catlogo, separada de los programas

Independencia entre programas y datos

( posible gracias a la abstraccin de datos proporcionada por SGBD, que veremos ms adelante )


Caractersticas del enfoque de Bases de Datos (2)


Datos compartidos y procesamiento de transacciones multiusuario

Acceso simultneo a datos sin interferencias ni inconsistencias

Control de concurrencia por el SGBD

Mltiples vistas de los datos

Cada usuario slo interesado en ver la parte de la informacin que

necesita vista de la BD

Vista = [ Subconjunto de ] BD [+ datos virtuales]

SGBD proporciona mecanismos de definicin de vistas

SBD

BIBLIOTECA Bibliotecario Lector BD


Caractersticas del enfoque de Bases de Datos (y 3)


Administrador de la base de datos (ABD)

Responsable de administrar los recursos del SBD (nivel tcnico):

BD + SGBD + Otro Software (aplicaciones/programas de acceso)

Las funciones del ABD incluyen:

Definir/Modificar la estructura de la BD y restricciones de los datos

Crear/Modificar estructuras de almacenamiento y mtodos de acceso

Conceder/Denegar permisos de acceso y controlar dicho acceso a datos (seguridad de la BD)

Definir planes de copias de seguridad de los datos de la BD

Garantizar el funcionamiento correcto del sistema y proporcionar servicio tcnico al usuario (respuesta lenta del sistema...)

Adquirir los recursos software y hardware necesarios


Actores en un sistema de base de datos (1)


Diseadores de la base de datos

Antes de implementar la BD, interactan con sus futuros usuarios

Recogen y comprenden sus necesidades y objetivos --- Requisitos

Identifican datos que almacenar en la base de datos

Eligen estructuras para representar y almacenar los datos

Construyen...

Vista que satisface requisitos de cada grupo de usuarios

Diseo final de BD que satisface necesidades de todos los

usuarios (resultado de la integracin de las diferentes vistas)




Usuarios finales

Ocasionales o Sofisticados

Acceso espordico y distinto cada vez; usan lenguaje de consulta

Paramtricos o Normales

Accesos constantes, repetitivos

Usan transacciones programadas para ellos

Avanzados o Especializados

Implementan sus propias aplicaciones especializadas para cumplir sus

complejos requisitos

Ingenieros, cientficos, analistas de empresa, ...

Autnomos

Usan BD personales, a travs de aplicacin/paquete comercial especfico




Ingenieros de software

(Analistas de sistemas y Programadores de aplicaciones)

Conocen perfectamente capacidades y recursos del SGBD

Analistas

Determinan necesidades de procesamiento de los usuarios finales

(especialmente los paramtricos)

Especifican conjuntos de operaciones que satisfacen esas necesidades

Programadores

Implementan estas especificaciones Programas de aplicacin

Prueba, depuracin, documentacin y mantenimiento de programas




Los siguientes son los encargados del diseo, creacin y operacin del

software y entorno del sistema

No estn interesados en el contenido de la base de datos

Diseadores e Implementadores del SGBD

Disean e Implementan los Mdulos e Interfaces del SGBD

Operadores y Personal de mantenimiento

del Entorno hardware y software del sistema de BD




Desarrolladores de herramientas

Disean e Implementan paquetes software que:

Facilitan diseo y uso de los SBD, y

Permiten aumentar el rendimiento de los SBD

Herramientas para

Diseo de BD, de aplicaciones de BD, de interfaces de usuario...

Creacin de prototipos de aplicaciones de BD

Realizar simulaciones y generar datos de prueba

Supervisin de rendimiento del sistema

...


Actores en un sistema de base de datos ( y 6)


Disminucin y control de la redundancia de datos

Procesamiento de ficheros varias copias de la misma informacin

Problemas debidos a la redundancia de datos

Duplicacin del trabajo

Desperdicio de espacio de almacenamiento

Obligacin de evitar las inconsistencias de datos

Evitar inconsistencias en los datos Slo si existe redundancia y

se modifica un dato, actualizando algunas copias

Soluciones:

Eliminacin de Redundancia,

Redundancia Controlada y Propagacin de Actualizaciones Automtica


Ventajas del uso de un SGBD (1)


Mantener la integridad

Asegurar que la informacin es correcta=refleja fielmente el minimundo

Cundo se viola la integridad (no existe)?

Si existe inconsistencia

Si existe informacin imposible fecha = 40 / MAYO / 1972

Si existe informacin que no se ajusta a la realidad, es decir falsa o errnea

N de telfono de la polica = 063

Cmo se evitan estas situaciones?

Si los datos cumplen las Restricciones de Integridad ( RI )

Restricciones sobre tipos de datos

el nombre de una persona es una cadena de hasta 30 caracteres

Restricciones semnticas

todo libro tiene una editorial

cada libro tiene un ttulo diferente del resto

ningn libro puede prestarse a ms de una persona al mismo tiempo




Mantener la integridad (cont.)

Las RI son identificadas durante el diseo de la BD

Control de la Integridad: fundamental en SBD Multiusuario

Verificacin de Restricciones de Integridad en cada actualizacin de datos

Automtica por el SGBD

fecha = 40 / MAYO / 1972

Mediante programas especficos

El SGBD debe permitir

- Definir (crear) las RI,

- Crear y ejecutar los programas de verificacin

A veces se puede almacenar informacin falsa sin violar restricciones de integridad:

ttulo de libro = El seor de los aniyos




Aplicacin de restricciones de seguridad ( RS )

No todos los usuarios deberan poder acceder a toda la BD

Objetivo: control de acceso selectivo

1. Slo usuarios autorizados

2. Slo a ciertas partes de la base de datos

3. Slo para realizar ciertas operaciones con los datos

SGBD dispone de Subsistema de Seguridad y Autorizacin

Cuentas de usuario protegidas con contrasea (ok objetivo 1)

Restricciones de seguridad para cada cuenta (ok objetivos 2 y 3)

SGBD fuerza el cumplimiento de las RS

Otros controles de la seguridad seran:

Slo el ABD usa el software de administracin y monitorizacin del SBD

Un usuario paramtrico slo accede a la BD a travs del programa que usa

...




Suministro de mltiples interfaces de usuario

Usuarios con diferentes niveles de conocimientos tcnicos

El SGBD debe ofrecer interfaces para todos ellos:

Interfaces controladas por men y de formularios = GUI

Acceso a bases de datos a travs de la web



Lenguajes de consulta usuarios ocasionales

Interfaces de lenguajes de

programacin programadores de aplicaciones

Formularios y comandos usuarios paramtricos

Interfaces controladas por

men y de lenguaje natural usuarios autnomos


Representacin de relaciones complejas entre datos

Datos relacionados entre s de diversas maneras

El registro (Planeta, ...) del fichero EDITORIAL se relaciona con 2 registros del fichero LIBRO: (..., El retrato de Dorian Gray, ...) y (..., Once minutos, ...)

Cada registro de PRESTAMO se relaciona con un registro de PERSONA y con un registro de LIBRO

Cada registro de AUTOR se relaciona con varios registros de LIBRO

SGBD debe permitir ...

Representar relaciones entre los datos

Obtener y Actualizar datos relacionados

Obtener los ttulos y editorial de los libros escritos por Arthur Conan Doyle

Obtener nombres y telfonos de personas con libros prestados ms de cinco meses




Respaldo y Recuperacin

Recuperacin del sistema tras fallos del hardware o software

Subsistema del SGBD encargado de respaldo y recuperacin

SGBD

Programa de

ACTUALIZACIN de datos Estado

INICIAL

BD ok

Estado FINAL

BD ok

Continuacin y

Finalizacin Correcta del programa

Restauracin de la

BD

Deshacer toda actualizacin de datos hecha por el programa

BD KO !!

XOR


Ventajas del uso de un SGBD (y 7)


Datos compartidos actualizados

Datos disponibles para todos los usuarios

El cambio de datos por un usuario es visto inmediatamente por el resto

Subsistemas de control de concurrencia y recuperacin del SGBD

Flexibilidad

SGBD permite cambios en la estructura de BD, sin afectar...

Datos almacenados

Programas de aplicacin existentes


Otras ventajas del enfoque de bases de datos (1)

Cambios en Requisitos

Nuevas Necesidades

de datos

modificaciones en

estructura de la BD


Rpida creacin de nuevas aplicaciones

Cumplimiento de reglas, normas o polticas de empresa

ABD establece normas para usuarios de la base de datos Intercambio de informacin y cooperacin entre departamentos, proyectos...

Estndares para nombres y formatos de elementos de datos

documentacin, formularios, informes ...

Diseo e implementacin inicial costosos

APL-1

APL-3 APL-2


Otras ventajas del enfoque de bases de datos (y 2)


Hay situaciones en las que emplear un SGBD puede generar costes

innecesarios, evitables con el procesamiento de ficheros

Costes adicionales debidos a...

Gran inversin inicial en equipo, software y formacin

Generalidad ofrecida por el SGBD para definir y procesar datos

Funciones de seguridad, control de concurrencia, recuperacin, integridad

Problemas adicionales si... Diseadores o ABD no han diseado la base de datos apropiadamente

La implementacin de las aplicaciones no es correcta

Conviene utilizar procesamiento de ficheros si... BD y aplicaciones son simples, bien definidas y no se espera que cambien

Requisitos de tiempo real que no se cumpliran por el coste extra del SGBD

No se necesita acceso multiusuario a los datos


Cundo NO usar un SGBD


Objetivo del enfoque de BD: Visin abstracta de datos Ocultar detalles de almacenamiento y mantenimiento

Modelos de datos para conseguir abstraccin Modelo de Datos: conjunto de conceptos

Sirve para describir la estructura de la BD: Tipos de los datos

Relaciones entre los datos

Restricciones que deben cumplir los datos

Incluye operaciones bsicas para especificar lectura/modificacin

Tipos de modelos de datos

Segn conceptos que ofrecen para describir la estructura de la BD

1.2 Conceptos y arquitectura del sistema de bases de datos

Modelos de datos, esquemas e instancias


Conceptos cercanos a cmo el usuario percibe la realidad (minimundo)

Realidad descrita como entidades que se relacionan entre s

Entidad: cosa | objeto | concepto del minimundo

Atributo: propiedad interesante de alguna entidad

Relacin: asociacin | vnculo | interaccin entre entidades

Modelo Entidad/Relacin, MER (ERM, entity-relationship model)

Modelos Orientados a Objetos (UML, Unified Modeling Language)

Modelo CONCEPTUAL

de Datos

Esquema

Conceptual

Mundo

Real

1.2 Conceptos y arquitectura del SBD

Modelos de datos de alto nivel o conceptuales


Permiten describir la estructura lgica global: descripcin de la implementacin

Conceptos entendibles por usuarios finales, pero no lejos de organizacin fsica de datos

Ocultan detalles de implementacin, pero conceptos implementables directamente en el sistema

Los ms utilizados en los SGBD comerciales actuales (ORACLE)

Modelos basados en registros

Relacional, Red, Jerrquico

Modelos orientados a objetos

Modelos lgicos prximos a los conceptuales


Modelos de datos de representacin o lgicos (1)


MODELO RELACIONAL


Modelos de datos de representacin o lgicos (y 2)

CLIENTE

CUENTA

nombre direccin ciudad cuenta

Garca, A Gran Va, 6 Murcia 200

Lpez, B Ronda Norte, 3 Murcia 821

Azorn, C Paseo Nuevo, 9 Valencia 505

Prez, C Plaza Mayor, 2 Valencia 505

...

nmero saldo ...

200 35

505 40

821 50

...

Cada cliente slo puede tener una cuenta a su nombre.

Una cuenta puede tener ms de un cliente como titular.


Conceptos que describen detalles de almacenamiento de los datos

Dirigidos a usuarios especialistas en informtica

Describen la estructura fsica de la base de datos:

- Formato y ordenamiento de registros en los ficheros de datos

- Tamaos de pgina, de bloque,...

- Caminos (o estructuras) de acceso a los datos (ficheros ndices, etc.)

...


Modelos de datos de bajo nivel o fsicos


Esquema = Descripcin Especificado en el diseo de la BD y rara vez modificado

Metainformacin o metadatos

Diagrama del Esquema de la BD

Representacin del esquema, en un modelo de datos

Compuesto de esquemas de tipos de registro (elementos del esquema)

LIBRO

PRESTAMO

...

Otra posible representacin:

LIBRO ( isbn, titulo, apAutor, nomEdit, ao )

PRESTAMO ( idPer, idLib, fecha ) ...


Esquemas, instancias y estado de la base de datos

isbn titulo apAutor nomEdit ao

idPer idLib fecha

Un diagrama de esquema slo visualiza algunos aspectos del esquema, pero no muestra muchos otros: tipos de datos, relaciones entre elementos del esquema,...


Una base de datos es un conjunto de datos reales relacionados que cambian continuamente

Estado de la base de datos Conjunto de datos que contiene la BD en un momento concreto

Conjunto de instancias de los elementos del esquema de BD 1 esquema N estados

Estado Consistente (ok!!)

Satisface estructura y restricciones especificadas en esquema

SGBD asegura que todo estado de la BD sea consistente

Nomenclatura: Esquema = Intensin ; Estado = Extensin


Esquemas, instancias y estado de la base de datos


Ayuda a conseguir

Separacin entre programas y datos

Mltiples vistas de usuario

Nivel Externo (vistas)

...

Nivel Interno

Nivel Conceptual

...


Arquitectura de tres esquemas de un SGBD

Arquitectura ANSI/X3/SPARC

Recuperacin eficiente de datos estructuras de datos complejas para representar la informacin en la BD

Complejidad oculta a travs de niveles de abstraccin


Nivel Interno

Descrito mediante el Esquema Interno, el cual...

Define la estructura fsica de almacenamiento de toda la BD

Tipos de registros almacenados,

Secuencia fsica de los registros,

Estructuras de almacenamiento (hashing,...),

Estructuras de acceso (indexacin,...)

etc.

Escrito utilizando un Modelo de Datos Fsico

Muy cercano al nivel fsico pero no trata con registros fsicos (bloques, pginas, ) ni con unidades como cilindros o pistas.


Arquitectura de tres esquemas ANSI/X3/SPARC (1)


Nivel Conceptual o Lgico

Descrito mediante el Esquema Conceptual o Lgico...

Define la estructura lgica de toda la BD

Entidades, Tipos de datos,

Relaciones,

Restricciones (integridad, seguridad,...)

Oculta detalles fsicos

Escrito usando un Modelo de Datos Conceptual o Lgico

Actualmente se considera el uso de dos esquemas en este nivel:

Esquema Conceptual: organizativo, cercano al usuario

Esquema Lgico: cercano al SGBD




Nivel Externo o de Vistas

Descrito mediante Esquemas Externos

Cada Esquema Externo o Vista...

Define la porcin de la BD que interesa a un usuario

Para el usuario, esa porcin es la base de datos

Pueden existir mltiples vistas del mismo esquema conceptual

Varias vistas pueden solaparse entre s

Escrito usando Modelo de Datos Conceptual o Lgico




SGBD comerciales no distinguen del todo los 3 niveles Algunos incluyen detalles fsicos en el Esquema Conceptual (Lgico)

Usan el mismo modelo de datos para especificar

Esquemas Externos (vistas) y

Esquema Conceptual (lgico)

Los 3 niveles son descripciones de datos Los datos reales slo estn en el nivel fsico

Correspondencia entre esquemas SGBD (el ABD) Externo Conceptual

Conceptual Interno




Nivel Externo (Lenguaje de Programacin tipo Pascal)

tipo empleado = registro (no acceso al salario) n_empleado: cadena(6);

n_depto: cadena(4);

fin;

Nivel Conceptual (Lenguaje de definicin de datos, LDD)

EMPLEADO (

NUMERO_EMPLEADO CARACTER(6) CLAVE PRINCIPAL,

NUMERO_DEPARTAMENTO CARACTER(4) NO NULO,

SALARIO NUMERICO(5) NO NULO )

Nivel Interno

EMP_ALMACENADO LONGITUD=20

PREFIJO TIPO=BYTE(6), DESPLAZAMIENTO=0

EMP# TIPO=BYTE(6), DESPLAZAMIENTO=6, INDICE=IEMP

DEPTO# TIPO=BYTE(4), DESPLAZAMIENTO=12

PAGA TIPO=PALABRA, DESPLAZAMIENTO=16


Arquitectura de tres esquemas ANSI/X3/SPARC (y 5)


Capacidad de modificar el esquema de un nivel sin tener

que cambiar el esquema del nivel inmediato superior

Independencia lgica de datos

Capacidad de modificar el esquema conceptual...

ampliar / reducir la BD

modificar restricciones

... sin alterar

esquemas externos

programas de aplicacin

difcil de conseguir


Independencia de datos (1)


Independencia fsica de datos

Capacidad de modificar el esquema interno...

reestructurar alguna estructura de almacenamiento

crear nuevas estructuras de acceso, etc.

mejorar rendimiento de la obtencin/actualizacin

... sin alterar

esquema conceptual

programas de aplicacin

es ms fcil de lograr


Independencia de datos (2)


Pero... cmo conseguir la independencia de datos?

El Catlogo de SGBD incluye informacin sobre correspondencias entre esquemas

Modificacin del esquema de un nivel implica... cambios en la correspondencia entre niveles, y el esquema del nivel superior no vara

gracias a la Arquitectura de Tres Niveles

Mantenimiento de las correspondencias entre niveles... gasto extra en compilacin / ejecucin de programas menor eficiencia del SGBD Pocos SGBD implementan Arquit. de Tres Niveles completa

OK !!


Independencia de datos (y 3)


LDD: lenguaje de definicin de datos Usado por ABD y diseadores para especificar...

Esquema Conceptual

Esquema Interno

si SGBD sin separacin estricta de niveles conceptual e interno

Correspondencias entre los anteriores

Compilador de LDD: procesa sentencias escritas en LDD, para

identificar descripciones de elementos del esquema y

almacenarlas en el catlogo del SGBD


Lenguajes e interfaces de bases de datos

Lenguajes del SGBD (1)


LDD: lenguaje de definicin de datos (cont.)

CREATE TABLE Libro (

isbn CHAR(10) PRIMARY KEY,

titulo VARCHAR(60) NOT NULL UNIQUE,

apAutor VARCHAR(15) NOT NULL,

nomEdit VARCHAR(15) NOT NULL,

ao NUMERIC(4)

... );


Lenguajes e interfaces de bases de datos



LDA: lenguaje de definicin de almacenamiento En SGBD que distinguen entre niveles conceptual e interno, se usa...

LDA para especificar Esquema Interno

detalles de implementacin de estructuras de almacenamiento y de acceso

LDD para especificar el Esquema Conceptual

entidades + relaciones + restricciones

LDD o LDA para definir Correspondencias entre los anteriores




LDV: lenguaje de definicin de vistas Para conseguir Arquitectura de Tres Esquemas verdadera

Usado para especificar

Esquemas Externos (o Vistas de usuario)

Correspondencias entre Vistas y el Esquema Conceptual

No obstante, la mayora de SGBD utilizan LDD para definir vistas

CREATE VIEW PrestamoLibro AS

SELECT R.fecha, L.titulo, P.nombre

FROM PRESTAMO R, LIBRO L, PERSONA P

WHERE R.idLib = L.isbn AND R.idPer = P.id;




LMD: lenguaje de manipulacin de datos Obtencin, Insercin, Eliminacin y Modificacin de datos

Dos tipos de DML: procedimental y declarativo

LMD procedimental, o de bajo nivel

Qu datos obtener/manipular y cmo obtenerlos/manipularlos Siempre debe estar empotrado en un LP

Es un LMD orientado a registros: Obtiene un solo registro y lo procesa por separado Necesita usar elementos del LP (ej. bucles) para...

obtener registro a registro y procesarlos individualmente




LMD declarativo, o de alto nivel Qu datos obtener para manipular y no cmo manipularlos

Usado para realizar operaciones complejas de BD...

- Interactivamente -- Lenguaje de Consulta

- Incorporado en un LP anfitrin (host) -- LMD Empotrado

Es un LMD orientado a conjuntos:

Obtiene/Actualiza muchos registros con una nica sentencia

SELECT titulo, nomEdit, ao FROM Libro WHERE apAutor = Tolkien;

INSERT INTO Autor VALUES (Jorge Lus, Borges);

DELETE FROM Prestamo WHERE idLib = 8420464988;

UPDATE Persona SET telefono = 555111222 WHERE id = 1;

SGBD comerciales actuales ofrecen nico lenguaje integrado, mezcla de LDD, LDA, LDV y LMD (como SQL)


Lenguajes del SGBD (y 6)


Programas escritos en un lenguaje (C++, Java, ...) anfitrin

Dos modos de ejecutar instrucciones LMD desde el lenguaje anfitrin:

Usar Interfaz de Programa de Aplicacin (conjunto de procedimientos)

ODBC, Open Data Base Connectivity (definido por Microsoft para C),

JDBC, Java Data Base Connectivity

Extender la sintaxis del lenguaje anfitrin para incorporar llamadas LMD dentro de los programas

Instrucciones LMD precedidas de un carcter especial

El preprocesador de LMD convertir estas instrucciones en llamadas a procedimientos normales del lenguaje anfitrin


un apunte: acceso a BD desde programas de aplicacin


Basadas en mens

Basadas en formularios

Grficas

De lenguaje natural

Para usuarios paramtricos

Para el ABD (rdenes privilegiadas) Crear/eliminar cuentas de usuario y establecer autorizaciones Establecer parmetros de ajuste del rendimiento del sistema Modificacin de esquemas y correspondencias Acceso al catlogo Reorganizar estructura de almacenamiento de la BD Realizar/restaurar copias de seguridad ...


Interfaces del SGBD


Arquitectura de los paquetes software de SGBD

Los actuales tienen un diseo modular, segn una arquitectura cliente-servidor (dos capas)


Mdulos componentes de un SGBD (1)

Programas de aplicacin

Interfaces (GUI) de acceso a BD

SGBD BD

SERVIDOR

- Red de larga distancia (WAN)

- Red de rea local (LAN)

- Lneas telefnicas

- Dispositivos de comunicacin

por satlite

USUARIOS Terminal Estacin de trabajo

PC CLIENTE


Compilador de Consultas

Sentencias LMD interactivas

Anlisis Sintctico

Optimizacin

Compilador de

Consultas

Procesador de

Consultas




Precompilador y compilador de LMD

Programa escrito en LP HOST + LMD embebido

Sentencias LMD Sentencias LP

Compilador

de LMD

Compilador del LP HOST

Precompilador

de LMD

Cdigo Objeto (del LP)

Cdigo Objeto

(del LMD)

Enlazador

Transaccin programada ejecutable

Procesador de

Consultas

1.3 Estructura general del SBD



Compilador de LDD Procesa definiciones de esquemas escritas en LDD

Almacena descripciones de los esquemas en el catlogo

Otros mdulos del SGBD necesitan conocer estos metadatos

Definicin de Esquema de BD escrito en LDD

Compilador de

LDD

BD SO




Procesador de Consultas

Solicitudes de

RECUPERACIN y

ACTUALIZACIN

Procesador de

Consultas

Gestor de Datos

Almacenados

BD

SO




Subsistemas de control de...

Concurrencia y Recuperacin - Gestor de transacciones Asegurar consistencia y coherencia de datos frente

actualizaciones simultneas de datos por mltiples usuarios

Detectar fallos o cadas del sistema

y Restaurar la BD a un estado consistente

Integridad y Seguridad Son correctas las actualizaciones de los datos?

Detectar violacin de Restricciones de Integridad

y realizar accin de recuperacin de la integridad de datos

Se cumplen las restricciones de seguridad de acceso?

Comprobar las autorizaciones de acceso al SBD y a los datos




Gestor de datos almacenados y memoria intermedia Control de acceso a informacin almacenada (datos y

metadatos)

Puede emplear servicios bsicos del SO para la transferencia de

datos a bajo nivel: disco memoria principal

Maneja los buffers de memoria (almacenam. intermedio)

Gestor de Datos

Almacenados

BD SO




Estructuras de Datos

Ficheros de datos en disco

Catlogo: metadatos acerca de... Estructura de BD, Restricciones de Integridad y de Autorizacin, etc.

Acceso Continuo por diferentes mdulos del SGBD Necesario buen diseo e implementacin eficiencia

Estructuras de acceso (agilizan el acceso a los datos)

Datos estadsticos sobre los datos en la BD

Usados para optimizacin de consultas Suele considerarse contenidos en el catlogo

BD SO


Mdulos componentes de un SGBD (y 8)


SGBD = componente software ms importante

pero no es el nico ! Carga de datos

Intercambio de informacin entre BD de diferente tipo ( Oracle Access )

Respaldo

Reorganizacin de ficheros de la BD Para mejorar rendimiento del sistema

Monitorizacin Vigilancia del funcionamiento del sistema y su rendimiento Datos estadsticos que el ABD usa para tomar decisiones de ajuste y

mejora del sistema

Control de Accesos de usuario

Acceso al Diccionario de datos

Otras utilidades ordenamiento, compresin de ficheros, etc...


Utilidades del sistema de bases de datos


Segn el Modelo de Datos en el que est basado Relacional, Red, Jerrquico,

Orientado a Objetos,

Objeto/Relacional, ...

Segn el n de usuarios simultneos Monousuario

Multiusuario

Segn el n de lugares en que se almacenan datos Centralizado Distribuido (SGBDD)

SGBDD homogneo: mismo software de SGBD en todos los sitios SGBDD heterogneo (ej. Multi-Base de Datos o BD Federadas)

Segn su propsito de propsito General

de propsito Especfico: construido para un tipo concreto de aplicaciones

Anexo 1. CLASIFICACIN DE LOS SGBD

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