PDF de programación - SGBD. Sistemas gestores bases datos (primera parte)

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Publicado el 24 de Julio del 2018
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SGBD. Sistemas gestores de
bases de datos (primera parte)
Autor: Editorial McGraw-Hill

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Presentación del curso

SGBD, Sistemas gestores de bases datos, en un curso de informática serio, pero
accesible, sobre las funciones y ventajas de un sistema gestor de bases de datos, los
inconvenientes de un sistema de gestión de archivos y la arquitectura interna de un
sistema de bases de datos SGBD.

Conoce los componentes y lenguajes de los SGBD, el diccionario de datos y el
administrador de un sistema de base de datos. Aprende a distinguir los esquemas
físicos, conceptuales y externos de una base de datos. Conoce los modelos de
datos, además de las relaciones y los conjuntos de relaciones en un SGBD o
Sistemas gestores de bases de datos.

Aprende con este curso de la editorial McGraw-Hill, fragmento del libro: CEO -
Sistemas gestores de bases de datos" del autor Mª. J. Ramos, A. Ramos, F. Montero.
Puedes descubrir más libros de McGraw-Hill en: www.mhe.es.

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1. SGBD. Sistemas gestores de bases de datos.
Introducción

Introducción

Definimos un Sistema Gestor de Bases de Datos o SGBD, también llamado DBMS
(Data Base Management System) como una colección de datos relacionados entre sí,
estructurados y organizados, y un conjunto de programas que acceden y gestionan
esos datos.

La colección de esos datos se denomina Base de Datos o BD, (DB Data Base).

Antes de aparecer los SGBD (década de los setenta), la información se trataba y se
gestionaba utilizando los típicos sistemas de gestión de archivos que iban
soportados sobre un sistema operativo.

Éstos consistían en un conjunto de programas que definían y trabajaban sus propios
datos.

Los datos se almacenan en archivos y los programas manejan esos archivos para
obtener la información. Si la estructura de los datos de los archivos cambia, todos
los programas que los manejan se deben modificar; por ejemplo, un programa
trabaja con un archivo de datos de alumnos, con una estructura o registro ya
definido; si se incorporan elementos o campos a la estructura del archivo, los
programas que utilizan ese archivo se tienen que modificar para tratar esos nuevos
elementos.

En estos sistemas de gestión de archivos, la definición de los datos se encuentra
codificada dentro de los programas de aplicación en lugar de almacenarse de forma
independiente, y además el control del acceso y la manipulación de los datos viene
impuesto por los programas de aplicación.

Esto supone un gran inconveniente a la hora de tratar grandes volúmenes de
información.

Surge así la idea de separar los datos contenidos en los archivos de los programas
que los manipulan, es decir, que se pueda modificar la estructura de los datos de
los archivos sin que por ello se tengan que modificar los programas con los que
trabajan.

Se trata de estructurar y organizar los datos de forma que se pueda acceder a ellos
con independencia de los programas que los gestionan.

Nota: Este curso forma parte del libro "CEO - Sistemas gestores de bases de
datos" del autor Mª. J. Ramos, A. Ramos, F. Montero, publicado por la editorial McGraw-Hill
McGraw-Hill (ISBN: 84-481-4879-7).

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2. SGBD. Inconvenientes de un sistema de gestión de
archivos (primera parte)

Inconvenientes de un sistema de gestión de archivos:

- Redundancia e inconsistencia de los datos, se produce porque los archivos son
creados por distintos programas y van cambiando a lo largo del tiempo, es decir,
pueden tener distintos formatos y los datos pueden estar duplicados en varios
sitios. Por ejemplo, el teléfono de un alumno puede aparecer en más de un archivo.
La redundancia aumenta los costes de almacenamiento y acceso, y trae consigo la
inconsistencia de los datos: las copias de los mismos datos no coinciden por
aparecer en varios archivos.

- Dependencia de los datos física-lógica, o lo que es lo mismo, la estructura
física de los datos (definición de archivos y registros) se encuentra codificada en los
programas de aplicación. Cualquier cambio en esa estructura implica al
programador identificar, modificar y probar todos los programas que manipulan
esos archivos.

- Dificultad para tener acceso a los datos, proliferación de programas, es decir,
cada vez que se necesite una consulta que no fue prevista en el inicio implica la
necesidad de codificar el programa de aplicación necesario. Lo que se trata de
probar es que los entornos convencionales de procesamiento de archivos no
permiten recuperar los datos necesarios de una forma conveniente y eficiente.

- Separación y aislamiento de los datos, es decir, al estar repartidos en varios
archivos, y tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas que
aseguren la manipulación de los datos correctos. Antes se deberían sincronizar
todos los archivos para que los datos coincidiesen.

- Dificultad para el acceso concurrente, pues en un sistema de gestión de
archivos es complicado que los usuarios actualicen los datos simultáneamente. Las
actualizaciones concurrentes pueden dar por resultado datos inconsistentes, ya que
se puede acceder a los datos por medio de diversos programas de aplicación.

- Dependencia de la estructura del archivo con el lenguaje de programación,
pues la estructura se define dentro de los programas. Esto implica que los formatos
de los archivos sean incompatibles. La incompatibilidad entre archivos generados
por distintos lenguajes hace que los datos sean difíciles de procesar.

- Problemas en la seguridad de los datos. Resulta difícil implantar restricciones
de seguridad pues las aplicaciones se van añadiendo al sistema según se van
necesitando.

- Problemas de integridad de datos, es decir, los valores almacenados en los
archivos deben cumplir con restricciones de consistencia. Por ejemplo, no se puede
insertar una nota de un alumno en una asignatura si previamente esa asignatura no
está creada. Otro ejemplo, las unidades en almacén de un producto determinado no
deben ser inferiores a una cantidad. Esto implica añadir gran número de líneas de
código en los programas. El problema se complica cuando existen restricciones que
implican varios datos en distintos archivos.

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3. SGBD. Inconvenientes de un sistema de gestión de
archivos (segunda parte)

Todos estos inconvenientes hacen posible el fomento y desarrollo de SGBD. El
objetivo primordial de un gestor es proporcionar eficiencia y seguridad a la hora de
extraer o almacenar información en las BD.

Los sistemas gestores de BBDD están diseñados para gestionar grandes bloques de
información, que implica tanto la definición de estructuras para el almacenamiento
como de mecanismos para la gestión de la información.

Una BD es un gran almacén de datos que se define una sola vez; los datos pueden
ser accedidos de forma simultánea por varios usuarios; están relacionados y existe
un número mínimo de duplicidad; además en las BBDD se almacenarán las
descripciones de esos datos, lo que se llama metadatos en el diccionario de datos,
que se verá más adelante.

El SGBD es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la BD
y proporciona un acceso controlado a la misma. Debe prestar los siguientes
servicios:

- Creación y definición de la BD: especificación de la estructura, el tipo de los
datos, las restricciones y relaciones entre ellos mediante lenguajes de definición de
datos. Toda esta información se almacena en el diccionario de datos, el SGBD
proporcionará mecanismos para la gestión del diccionario de datos.

- Manipulación de los datos realizando consultas, inserciones y actualizaciones
de los mismos utilizando lenguajes de manipulación de datos.

- Acceso controlado a los datos de la BD mediante mecanismos de seguridad de
acceso a los usuarios.

- Mantener la integridad y consistencia de los datos utilizando mecanismos para
evitar que los datos sean perjudicados por cambios no autorizados.

- Acceso compartido a la BD, controlando la interacción entre usuarios
concurrentes.

- Mecanismos de respaldo y recuperación para restablecer la información en caso
de fallos en el sistema.

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4. SGBD. Arquitectura de los sistemas de bases de
datos (primera parte)

Arquitectura de los sistemas de bases de datos

En 1975, el comité ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards
Planning and Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres niveles
para los SGBD cuyo objetivo principal era el de separar los programas de aplicación
de la BD física. En esta arquitectura el esquema de una BD se define en tres niveles
de abstracción distintos:

- Nivel interno o físico: el más cercano al almacenamiento físico, es decir, tal y
como están almacenados en el ordenador. Describe la estructura física de la BD
mediante un esquema interno. Este esquema se especifica con un modelo físico y
describe los detalles de cómo se almacenan físicamente los datos: los archivos que
contienen la información, su organización, los métodos de acceso a los registros,
los tipos de registros, la longitud, los campos que los componen, etcétera.

- Nivel externo o de visión: es el más cercano a los usuarios, es decir, es donde se
describen varios esquemas externos o vistas de usuarios. Cada esquema describe la
parte de la BD que interesa a un grupo de usuarios en este nivel se representa la
visión individual de un usuario o de un grupo de usuarios.

- Nivel conceptual: describe la estructura de toda la BD para un grupo de usuarios
mediante un esquema conceptual. Este esquema describe las entidades, atributos,
relaciones, operaciones de los usuarios y restricciones, ocultando los detalles de las
estructuras físicas de almacenamiento. Representa la infor
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf12697

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