Características Generales de un Sistema de Bases de Datos



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Características Generales de un Sistema de Bases de Datos.

  • Profesor:
  • John Freddy Duitama Muñoz.
  • Facultad de Ingeniería.
  • U.de.A.
  • Copyright:
  • Esta presentación puede ser reproducida solo para fines académicos y mencionando siempre al autor.
          • John Freddy Duitama M.
          • Universidad de Antioquia.
          • Facultad de Ingeniería.

1. Capacidades de un Sistema de Gestión de Bases de Datos.

  • Manejar información persistente. La información permanece entre diferentes ejecuciones de un programa.
  • Soportar un modelo de datos. Abstracción matemática a través de la cual el usuario puede ver los datos. Ejemplo: El modelo Relacional.
  • Soportar un lenguaje de alto nivel El usuario especifica que información necesita apoyado en el modelo de datos. Ejemplo: El S.Q.L.
  • Control de acceso. Limitar el acceso a los datos de usuarios no autorizados. Ejemplo: Grant select on Empleados to User-1.
  • Integridad: Capacidad de chequear la validez de los datos que se ingresen. Ejemplo: El salario es obligatorio en la tabla de empleados.

Capacidades de un Sistema de Gestión de Bases de Datos.(cont.)

    • Cumplir con las propiedades ACID:
    • Atomicity : Manejar el concepto de transacción (Tx). Es decir, un programa se ejecuta completamente ó de otra manera se eliminan los cambios parciales realizados.
    • Begin Transaction - Programa - End Transaction
    • Consistency: Después de terminar una Transacción la Base de datos no viola ninguna de sus reglas: valores obligatorios, claves únicas,etc.
    • Isolation : Los efectos de una Transacción(Tx) no son visibles a otros usuarios mientras no se confirmen.
    • Durability: Si el sistema falla no debe permitir que se pierdan las operaciones realizadas por Tx ya confirmadas.

2. Arquitectura ANSI/SPARC de un S.G.B.D.

  • Grupo 1 Grupo 2 Grupo n
  • de Usuarios de Usuarios de Usuarios
  • Vista
  • 1
  • Vista
  • 2
  • . . .
  • Vista
  • n
  • Esquema conceptual de la Base de Datos
  • Base de Datos
  • física
  • Vista Externa
  • Vista Conceptual
  • Vista Física
  • Ver explicación

Arquitectura ANSI/SPARC de un S.G.B.D (cont.)

  • 2.1. Vista física : Conformada por la colección de archivos , índices y otras estructuras de almacenamiento usadas para lograr el acceso eficiente de los datos. Estos objetos reside permanentemente en disco.
  • 2.2. Vista conceptual : Abstracción del mundo real, en términos de un modelo de datos, que refleja toda la información almacenada y las principales reglas que la gobiernan. Incluye TODOS los datos usados por la organización.
  • 2.3. Vista externa: Porción del esquema conceptual visible para un grupo de usuarios. Estas porciones no son necesariamente disjuntas.
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3. Otros conceptos importantes.

  • 3.1.Esquema de una Base de Datos: Equivale a la estructura de la Base de Datos. Esta estructura permanece invariante la mayor parte del tiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionales.
  • 3.2.Instancia : Es la información que en un determinado instante del tiempo tiene la base de datos y que cambia permanentemente. Equivale a una foto de un instante de la Base de Datos.
  • 3.3.Independencia de Datos: Concepto de gran importancia y que permite hablar de dos tipos de independencia.
    • Independencia física de los datos. En muchos casos la vista física de los datos puede ser cambiada sin implicar cambios en la vista lógica, y viceversa.
    • Independencia lógica de los datos. La vista lógico puede ser cambiadas sin implicar cambios en la vista externa, y viceversa.

4. Arquitectura funcional de un S.G.B.D.

  • 1. Definición del esquema de
  • la B. de D.
  • Manejador de
  • Transacciones
  • Manejador de
  • Almacenamiento
  • Base de Datos física y
  • Diccionario de
  • Datos.
  • Tablas de
  • Autorización
  • (D. de D.)
  • Compilador
  • D.D.L
  • Tablas de
  • descripción
  • de la B.de D.
  • (D.de.D)
  • Tablas de
  • acceso
  • concurrente
  • Compilador
  • D.C.L
  • Explicación
  • 3. Consultas y
  • Programas de
  • Usuario normal

  • Diccionario de Datos: Contiene el esquema de la B. de D., los usuarios autorizados y sus permisos de acceso. Almacena la información que permite la traducción entre los tres niveles de la Arquitectura ANSI/SPARC. Permanece en disco, aunque la porción más utilizada permanece en memoria principal.
  • Lenguaje de consulta : Compuesto por los comandos de control de datos (D.C.L), los Comandos de definición de Datos (D.D.L.) y los comandos de manipulación de datos (D.M.L.).
  • Optimizador de consultas: Define el plan de ejecución de operaciones solicitadas por los usuarios, de tal manera que se lleven a cabo de la manera más eficiente posible.
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  • Arquitectura funcional de un S.G.B.D. (cont.)
  • Manejador de transacciones: Garantiza que los programas se ejecuten de una manera atómica, controla las operaciones concurrentes sobre la base de datos y los mecanismos de recuperación ante fallas.
  • Manejador de almacenamiento: Conformado por dos componentes
  • a. el manejador de archivos: recupera desde disco las páginas que contienen la información solicitada por una transacción.
  • b. El manejador de buffer : mantiene en memoria principal la información más usada y decide cuando llevar a disco alguno de estas páginas.
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  • Arquitectura funcional de un S.G.B.D. (cont.)
  • Los programas de usuario : No hacen parte propiamente del S.G.B.D. Cada vez cobran más importancia las interfaces gráficas y las herramientas de cuarta generación.
  • Esquema de trabajo más usado: cliente-servidor.
  • el programa de usuario = cliente , el S.G.B.D. = servidor. En algunos casos se utiliza un servidor de aplicaciones como nivel intermedio.
  • Para el correcto funcionamiento del sistema se requiere:
  • El Administrador de La Base de Datos. Mantiene el esquema conceptual, las vistas externa y física. Realiza tareas como recuperación ante fallas, respaldos de información y configuración del sistema buscando un funcionamiento óptimo.
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  • Arquitectura funcional de un S.G.B.D. (cont.)

5. Problemas que ayuda a resolver un sistema de Bases de Datos.

  • Separar los datos de los programas.
  • Disminuir la redundancia de la información y por consecuencia evitar las inconsistencias que se presentan cuando hay varias copias.
  • Compartir los datos entre diversos programas.
  • Hacer cumplir las estándares corporativos. A través de las reglas de integridad y la definición de un esquema único para la B. de D.

Problemas que ayuda a resolver un sistema de Bases de Datos. (cont)

  • Facilitar las restricciones de seguridad para proteger los datos de intrusos.
  • Garantizar el manejo de la concurrencia.
  • Mantener la integridad de la información, garantizado por el manejador de Tx.
  • Alta disponibilidad de la información. Los S.G.B.D. son altamente confiables y ofrecen mínimo riesgo de pérdida de información.
  • Equilibrar requerimientos opuestos. Estableciendo prioridades y configurando el sistema en función de ellas.

6 . Tendencias en Las Bases de Datos.

    • Sistemas para información operativa de las empresas : Las Bases de datos Relacionales.
    • Manejo de información compleja: Imágenes, audio, video, datos estructurados. Bases de datos objetos relacionales
    • Manejar Información geo-referenciada. Sistemas de información geográfica.
    • Manejo de información documental. Motores de búsqueda, sistemas para el manejo de documentos, bases de datos semi-estructuradas.
    • Sistemas para el soporte de decisiones y/o con capacidades deductivas. Data Warehouse, minería de datos.

7. Bibliografía.

  • Jeffrey D. Ullman. and Jennifer Widom. A First Course in Database Systems. Prentice Hall. 1997. Cap. 1. pp. 1-24.
  • Jeffrey D. Ullman. Principles of Database and Knowledge-Base System. Volúmenes I. Computer Science Press. 1988. Capítulo 1. pp. 1-29
  • Henry F. Korth, Abraham Silberschatz. Fundamentos de Bases de Datos. Tercera edición. 1998. Mc Graw Hill.
  • Copyright:
  • Esta presentación puede ser reproducida solo para fines académicos y mencionando siempre al autor.
          • John Freddy Duitama M.
          • Universidad de Antioquia.
          • Facultad de Ingeniería.


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