Sistemas de Gestión de Bases de datos SGBD
Modelo de datos
Un modelo de datos es un conjunto de conceptos que sirven para describir la estructura de una base de datos:
Los datos, las relaciones entre los datos y las restricciones que deben cumplirse sobre los datos. Los modelos de datos contienen también un conjunto de operaciones básicas para la realización de consultas (lecturas) y actualizaciones de datos.
Los modelos de datos de alto nivel, o modelos conceptuales, disponen de conceptos muy cercanos al modo en que la mayoría de los usuarios percibe los datos, mientras que los modelos de datos de bajo nivel, o modelos físicos, proporcionan conceptos que describen los detalles de cómo se almacenan los datos en el ordenador. Los conceptos de los modelos físicos están dirigidos al personal informático, no a los usuarios finales. Entre estos dos extremos se encuentran los modelos lógicos.
Los modelos conceptuales utilizan conceptos como entidades, atributos y relaciones.
-Una entidad representa un objeto o concepto del mundo real como, por ejemplo, un empleado de la empresa inmobiliaria o una oficina
-Un atributo representa alguna propiedad de interés de una entidad como, por ejemplo, el nombre o el salario
-Una relación describe una interacción entre dos o más entidades
Cada SGBD soporta un modelo lógico, siendo los más comunes el relacional, el de red y el jerárquico.
Estos tres se denominan modelos orientados a registros, dentro de los modelos lógicos hay otro más nuevo, es el modelo orientado a objetos, que está más cerca al modelo conceptual.
Los modelos físicos describen cómo se almacenan los datos en el ordenador: el formato de los registros, la estructura de los ficheros (desordenados, ordenados, etc.) y los métodos de acceso utilizados (índices, etc.).
A la descripción de una base de datos mediante un modelo de datos se le denomina esquema de la base de datos.
Arquitectura de los sistemas de bases de datos
Las tres características más importantes en la arquitectura de los sistemas de bases de datos son:
– La separación entre los programas de aplicación y los datos.
– El manejo de múltiples vistas.
– El uso de un catálogo para almacenar el esquema de la base de datos
El objetivo de los tres niveles de arquitectura es el de separa los programas de aplicación de la base de datos física.
El esquema de una base de datos se define en tres niveles de abstracción.
-En el nivel interno se describe la estructura física de la base de datos mediante un esquema interno. Este esquema se especifica mediante un modelo físico y describe todos los detalles para el almacenamiento de la base de datos, así como
los métodos de acceso.
-En el nivel conceptual se describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios (todos los de una empresa u organización), mediante un esquema conceptual. Este esquema oculta los detalles de las estructuras de almacenamiento y se concentra en describir entidades, atributos, relaciones, operaciones de los usuarios y restricciones. En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo lógico para especificar el esquema.
-En el nivel externo se describen varios esquemas externos o vistas de usuario.
Cada esquema externo describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios determinado y oculta a ese grupo el resto de la base de datos.
En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo lógico para especificar los esquemas.
Los tres esquemas no son más que descripciones de los mismos datos pero con distintos niveles de abstracción.
Por lo tanto, el SGBD debe transformar cualquier petición expresada en términos de un esquema externo a una petición expresada en términos del esquema conceptual, y luego, a una petición en el esquema interno, que se procesará sobre la base de datos almacenada.
El proceso de transformar peticiones y resultados de un nivel a otro se denomina correspondencia o transformación.
Se pueden definir dos tipos de independencia de datos:
La independencia lógica es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación. Se puede modificar el esquema conceptual para ampliar la base de datos o para reducirla.
La independencia física es la capacidad de modificar el esquema interno sin tener que alterar el esquema conceptual (o los externos).
Funciones de los sistemas de gestión de bases de datos
-Un SGBD debe proporcionar a los usuarios la capacidad de almacenar datos en la base de datos, acceder a ellos y actualizarlos. Esta es la función fundamental
-Un SGBD debe proporcionar un catálogo en el que se almacenen las descripciones de los datos y que sea accesible por los usuarios (metadatos).
Normalmente un DD (diccionario de datos) contiene:
o Nombre, tipo y tamaño de los datos.
o Nombre de las relaciones entre los datos.
o Restricciones de integridad sobre los datos.
o Nombre de los usuarios autorizados a acceder a la base de datos.
o Esquemas externos, conceptual e interno, y correspondencia entre los esquemas.
o Estadísticas de utilización, tales como la frecuencia de las transacciones
y el número de accesos realizados a los objetos de la base de datos.
-Un SGBD debe proporcionar un mecanismo que garantice que todas las actualizaciones correspondientes a una determinada transacción se realicen, o que no se realice ninguna.
-Un SGBD debe proporcionar un mecanismo capaz de recuperar la base de datos en caso de que ocurra algún suceso que la dañe.
Un SGBD debe proporcionar un mecanismo que garantice que sólo los usuarios autorizados pueden acceder a la base de datos.
-Un SGBD debe ser capaz de integrarse con algún software de comunicación.
Muchos usuarios acceden a la base de datos desde terminales.
-Un SGBD debe permitir que se mantenga la independencia entre los programas y la estructura de la base de datos.