PDF de programación - 2 - El Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)

2 - El Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)

2.1 - Introducción. Usuarios del SGBD.
2.2 - Concepto y funciones básicas del Sistema de Gestión de Base de Datos
2.3 - Lenguajes de los Sistemas Gestores de Base de Datos.
2.4 - Arquitectura y funcionamiento global de un SGBD.

Tema I: Bases de Datos y SGBD

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2.1 - Introducción. Usuarios del SGBD.

Objetivo primordial  integrar de modo unificado y coherente la información (datos)

para servir a los diferentes usuarios y aplicaciones

NIVEL ESTRATÉGICO
- elaboración de planes
- objetivos generales

NIVEL TÁCTICO
- control de gestión
- objetivos específicos

NIVEL OPERACIONAL

- tareas administrativas

S.G.B.D.

B. D.

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usuarios del SGBD.

Tipos de usuarios:

• usuarios finales

 habituales (aplicaciones, consultas interactivas)
 esporádicos (consultas especializadas)

• programadores de aplicaciones (lenguaje huésped, lenguajes específicos)

• usuarios “especiales”

• Administrador de la Base de Datos

 definición del esquema
 definición de las estructuras de almacenamiento y métodos de acceso
 modificaciones (mantenimiento) del esquema y organización física
 operaciones de salvaguarda
 concesión de autorizaciones de acceso
 especificación de restricciones de integridad

 el S.G.B.D.  interfaz entre los diferentes tipos de usuarios y la B.D.

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2.2 - Concepto y funciones básicas del SGBD.

Sistema Gestor de la Base de Datos

 conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que suministra
 a los distintos usuarios de la B.D. los medios necesarios
 para describir, recuperar y manipular los datos almacenados en la Base de Datos,
 manteniendo su integridad, confidencialidad y seguridad

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organización orientada a los procesos

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organización orientada a los datos

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funciones básicas del SGBD.

 Definición o Descripción. Permite al Administrador

definir (LDD) la estructura de los datos, sus interrelaciones, y su semántica,
en los tres niveles de descripción: externo, lógico global, e interno

 Manipulación. Permite a los Usuarios

consulta

manejar la base de datos (LMD) mediante operaciones de

• total
• selectiva

 Utilización

actualización

• Integra las interfaces de los diferentes tipos de usuarios, y
• proporciona al administrador un conjunto de procedimientos y herramientas

para la explotación de la BD

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• inserción
• eliminación
• modificación

otras funciones básicas del SGBD.

Herramientas y utilidades para:

• Carga y traducción de ficheros de datos
• Generación de informes
• Generación de formularios
• Copias de seguridad, etc.

Incluye las funciones de la Base de Datos:

• Integridad. Posibilitar la definición e implementación de reglas que deberán verificar los datos
• Confidencialidad. Posibilitar la definición de derechos de acceso a los diferentes usuarios y

velar por su cumplimiento.

• Acceso concurrente. Permitir, con las cautelas correspondientes, que varios usuarios y/o programas

• Seguridad de funcionamiento. Salvaguardar la información y recuperar el estado del sistema

de aplicación trabajen simultáneamente con la BD

• • •

ante fallos e incidentes
concepto de transacción

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clasificación de Sistemas Gestores de Base de Datos

según el modelo de datos:

Relacional, en Red, Jerárquico, Orientado a Objetos, etc.

de propósito general
de propósito específico

p.e. Sistemas de
procesamiento
de transacciones

mono
multi

usuario

ubicación
de los datos

centralizados
distribuídos

arquitectura

cliente-servidor

• homogéneos
• heterogéneos

SGBD FEDERADOS

(multibase de datos)

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2.3 - Lenguajes de los Sistemas Gestores de Base de Datos

 ligados al modelo de datos

según la función

definición
manipulación
informáticos

según los usuarios

finales

aplicaciones formalizables (programas específicos)
aplicaciones no-formalizables (diálogos interactivos)

desarrollo de aplicaciones 

• Lenguaje anfitrión (C, Cobol, ..) + llamadas al SGBD
• Lenguaje autocontenido

• lenguaje huésped
• biblioteca proced.

Áreas de comunicación compartidas

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clasificación de los lenguajes de los SGBD (2)

según el grado
de especificación

procedurales
no-procedurales

según el modo

de acceso

navegacionales (registro a registro)
bloque de datos (se especifica condición)

según el grado
de interacción

por lotes (batch)
interactivos

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características de los lenguajes del SGBD (1)

 Lenguaje de definición de datos (LDD)

• Específico en cada SGBD
• Para la definición y la modificación de esquemas externos (CREATE VIEW),

conceptuales (CREATE TABLE), y estructuras internas (CREATE INDEX)

• Permiten describir restricciones de integridad (CREATE ASSERTION)
• Los utiliza fundamentalmente el administrador de la BD
• Los diferentes esquemas (al ser compilados), dan lugar a diccionarios y directorios de datos

información
sobre los datos

orientado al usuario

dónde y cómo
se almacenan
orientado al sistema

METABASE

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características de los lenguajes del SGBD (2)

 Lenguaje de manipulación de datos (LMD)

• funciona sobre los esquemas de las B.D. definidos con el LDD
• incluye sentencias para añadir (INSERT), eliminar (DELETE), actualizar (UPDATE),

así como para buscar (SELECT) información de la B.D.

• la estructura general de un programa es la siguiente:

Sentencias declarativas

Sentencias de proceso

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

llamada a la vista del usuario (interacción con la BD)
declaración de áreas de E/S, comunicación de mensajes, etc.

llamada a la sentencia del LMD (interacción con la BD)
comprobación del contenido del área de mensajes

. . . . . . .

 Lenguaje de control (LC)

• para tareas específicas de organización y gestión de la BD (asignar privilegios, prioridades, ..)

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2.4 - Arquitectura ANSI de un SGBD

TRANSFORMADOR

INTERNO/

ALMACENAMIENTO

TRANSFORMADOR
TRANSFORMADOR

CONCEPTUAL/
CONCEPTUAL/

INTERNO
INTERNO

TRANSFORMADOR
TRANSFORMADOR

EXTERNO /
EXTERNO /
CONCEPTUAL
CONCEPTUAL

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arquitectura y elementos de un SGBD

SISTEMA OPERATIVO

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arquitectura y funcionamiento global de un SGBD

Gest.Aut.

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funcionamiento global de un SGBD (1)

SISTEMA DE

GESTIÓN DE LA
BASE DE DATOS

ALMACE-
NAMIENTO

INTERMEDIO

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funcionamiento global de un SGBD (2)

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funcionamiento global de un SGBD (3)

1)
2)

la petición de lectura se envía al SGBD
la petición se analiza con la ayuda del esquema externo correspondiente (esquema externo 1) para verificar que el usuario
tiene derecho a acceder al dato y para transmitir las características del dato a partir del catálogo del esquema externo 1

3) el SGBD consulta el esquema conceptual, y deduce a partir de él cuál es el tipo lógico de datos que tiene que extraer
4) el SGBD consulta el esquema físico y deduce a partir de él cuál es el registro físico que tiene que leer
5) el SGBD transmite una orden de lectura al Sistema de Gestión de Ficheros (SGF)
6) el SGF recibe la orden y la analiza, consultando determinados parámetros del esquema físico y, después,

lanza la orden de lectura al controlador de las unidades periféricas que gestiona la base de datos

7) los datos buscados se transmiten a una zona de la memoria denominada "sistema tampón”
8) El SGBD selecciona de entre los datos recibidos en su tampón, sólamente los que necesita el programa de aplicación;

- lleva a cabo las transformaciones exigidas por la correspondencia "esquema externo - esquema conceptual"; y
- transmite estos datos al tampón del programa de aplicación

9) el SGBD informa al programa de aplicación de los procesos anormales que hubieran podido producirse en la operación
10) el programa de aplicación dispone del dato pedido y puede pasar, por tanto, a ejecutar la siguiente instrucción

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schema for consultant's billing system

; --- cbs.sch
; --- data element dictionary
#schema CBS
#dictionary

Z, 5, "_____"
A, 25, "_________________________"
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C, 9, "$_______.__"
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CLIENT_NO,
CLIENT_NAME,
ADDRESS,
CITY,
STATE,
ZIP,
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PROJECT_NO,
PROJECT_NAME,
AMT_EXPENDED,
CONSULTANT_NO,
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RATE,
PAYMENT,
EXPENSE,
HOURS,
DATE_PAID,
#end dict