Introducción a la Admón. de BD

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1 Introducción a la Admón. de BD Marta E. Zorrilla Universidad de Cantabria Curso 2010/11

2 Tabla de contenido Funciones del administrador de BD. Funciones del administrador de datos. Herramientas de administración de BD. Diccionario de datos: El diccionario de recursos de información. Catálogo de BD e Information Schema. Diccionario de datos Arquitectura de los gestores de BD. 2

3 Lectura recomendada Cap. 1, Silberschatz, A., Korth, H.F., Sudarshan, S., Fundamentos de Bases de Datos, 5ª edición, Madrid, Cap. 11, Hansen, G.W.; Hansen, J.V.: Diseño y Administración de Bases de datos. Prentice-Hall, 2ª edición Task of a database administrator. 310/dba002.htm 3

4 Arquitectura del Servicio de Informática de una Organización usuarios usan Interfaces aplicaciones Servidores + RAID discos programadores administradores escriben Programas usan Programas específicos - SGBD (Oracle, Sql Server, MySql,..) - Servidor Web - Servidor de correo, impresoras - Servidor de ficheros - Servidor de red - Copias de respaldo, 4

5 Tipos de Usuarios Usuarios normales invocan programas de aplicación que se han escrito previamente Ej. acceso a BD en la Web (cuentas bancarias, carritos de la compra, gestión universitaria, etc.) Programadores escriben programas que embeben las llamadas a la BD o a otros sistemas de información. Utilizan herramientas DRA (.Net, Powerbuilder, VB, Jbuilder, eclipse ) Administradores (depende del tamaño de la organización) : De Bases de Datos De Sistemas y seguridad De Red Etc. 5

6 Administrador de Sistemas Responsable del mantenimiento de un sistema informático existente. Sus responsabilidades generalmente incluyen: Realizar copias de seguridad. Actualizar el sistema operativo y configurar los cambios. Instalar y configurar el nuevo hardware y software. Agregar, borrar y modificar información de las cuentas de usuarios, reestablecer contraseñas, etc. Responder consultas técnicas. Responsable de la seguridad. Responsable de documentar la configuración del sistema. Resolución de problemas. Configuración óptima del sistema. Implantación de Planes de Recuperación ante Desastres (PRD). 6

7 Administrador de red Responsables del mantenimiento y configuración de la red Tareas: Despliegue, mantenimiento y monitoreo del engranaje de la red: switches, routers, cortafuegos, etc. Asignación de direcciones, asignación de protocolos de ruteo y configuración de tablas de ruteo así como, configuración de autenticación y autorización de los servicios. Vigilar el uso eficiente de la red Realizar el diseño y seguridad de la red 7

8 Administrador de BD (DBA) Responsable del correcto funcionamiento del SGBD a nivel técnico. Debe mantener la integridad, la seguridad y la disponibilidad de los datos del sistema. Tareas: Instalar, configurar y actualizar SGBD Administrar el respaldo y la recuperación de BDs Monitorizar el rendimiento y espacio de almacenamiento del SGBD Sintonización (tunning) eficiencia Seguridad y privacidad. Definir política de seguridad de acceso a datos (usuarios, roles, certificados,..). Resolver problemas técnicos Establecer normas y procedimientos para controlar la seguridad y la integridad de los datos (reglas para la definición de schemas, procedures, triggers, etc.) Ayudar a los programadores y diseñadores de BD a utilizar eficientemente las capacidades del gestor de base de datos. 8 Nota: El diseño lógico y físico de las bases de datos a pesar de no ser obligaciones de un administrador de bases de datos, es a veces parte del trabajo (generalmente el paso de lógico a físico). Esas funciones, por lo general, están asignadas a los analistas/diseñadores de bases de datos.

9 Administrador de Datos (DA) Responsable de la planificación y coordinación de las fuentes de datos de la organización Tareas: Proporciona control centralizado sobre los datos Definición de datos (nombre, contenido, formato, dominio, ) Integración de datos Determinar la fuente fidedigna de dónde se ha de tomar el dato Coordina la integridad, seguridad, privacidad y control de los datos Comunicarse con gerentes del negocio y con los técnicos para identificar nuevas necesidades y planificar su desarrollo. Generalmente es un experto en diseño de BD y conocedor del negocio 9

10 DA vs DBA Administradores de Datos: Las responsabilidades de los DA se centran en el desarrollo de los procedimientos y las políticas generales para el SI. Están muy involucrados en las primeras etapas del ciclo de vida del SI, desde la planificación de la BD hasta el diseño lógico. Administradores de Bases de Datos: Los DBA interactúan con el sistema y con los usuarios y suelen tener responsabilidades más bien técnicas. Juegan un papel primordial en la planificación y el desarrollo de BD y en la formación de los usuarios. Están más relacionados con las fases de diseño de la aplicación y el diseño físico de la base de datos, así como con el mantenimiento operacional. 10

11 Herramientas de Admón. de BD Generalmente gráficas, aunque los DBA escriben habitualmente scripts en SQL para realizar tareas repetitivas (generar cuentas de usuario, asignar permisos, etc.) Editor SQL Scripts SQL Editor gráfico de SQL Plan de ejecución de consultas Configuración del servidor: Administrar los servicios asociados al Gestor Configurar los protocolos de red utilizados por el Gestor Administrar la configuración de conectividad de red de los equipos cliente 11 Generador de trazas (seguimiento de eventos) Captura y guarda datos acerca de cada evento en un archivo o en una tabla para analizarlos posteriormente. P.ej., supervisar el entorno de producción para ver qué procedimientos almacenados, consultas, etc. afectan negativamente al rendimiento (depurar aplicaciones cliente, procesos batch, ),

12 Herramientas de Admón. de BD (y 2) Optimizador: Analiza la forma en que se procesan las consultas en las bases de datos especificadas por el usuario y, a continuación, recomienda la forma en que se puede mejorar el rendimiento del procesamiento modificando las estructuras de diseño físico tales como índices, vistas indizadas y particiones. Monitor de actividad: permite determinar el volumen y los tipos generales de actividad en el sistema, por ejemplo: Transacciones. Usuarios conectados actualmente en una instancia y la última instrucción ejecutada. Bloqueos activos. 12

13 La información, recurso imprescindible de las organizaciones Además del material, económico y humano, las organizaciones necesitan almacenar convenientemente su información para poder actuar (tomar acciones) en base a ella. De ahí surge la necesidad de construir los Diccionarios de Recursos de Información (DRI). Repositorios que proporcionan una descripción integrada de las distintas fuentes de información de la organización. Descripción de datos, procesos, aplicativos, usuarios, etc. Útil para diseñar nuevos sistemas de información, administrar la BD existentes, conocer los procesos automatizados y no automatizados de la organización, etc. 13

14 Metadata: datos sobre los datos Esta información incluye descripciones, significados, restricciones, usos, etc., de los datos almacenados e información sobre dónde y cómo se almacenan los datos (información del sistema). Los almacenes de metadatos han recibido diferentes nombres, siendo los términos más difundidos en el entorno de los SGBDs el de catálogo y diccionario de datos (DD) y en el ámbito de las herramientas CASE el de repositorio. 14

15 Catálogo de sistema El catálogo del sistema constituye el núcleo de todo SGBD. Es una BD para almacenar los esquemas o descripciones de las BDs que el SGBD mantiene. Cada una de las BDs se describe por los datos almacenados en el catálogo (metadatos). El catálogo contiene una descripción del esquema lógico de la base de datos, del esquema interno, de los esquemas externos o vistas y de las correspondencias entre los esquemas en los diferentes niveles. Además, contiene información que utilizan módulos específicos del SGBD (optimización de consultas, seguridad y autorización...) 15

16 Catálogo e Information Schema Información sobre los datos Vistas del Catálogo muestran metadatos que describen los objetos de una instancia del Gestor (databases, users, procedures, ) Information Schema: vistas que proporcionan información (metadatos) sobre todos los objetos de datos almacenados en una BD en concreto. Recogido en SQL99. A pesar de ello, cada gestor lo implementa de forma propietaria (catálogo). No todos los gestores lo implementan 16

17 Information_schema vs catálogo 17

18 Catálogo en SQL Server Las vistas INFORMATION_SCHEMA se incluyen en cada base de datos. Cada vista de esquema de información contiene metadatos para todos los objetos de datos almacenados en esa base de datos en concreto. Las tablas base del sistema son las tablas subyacentes que almacenan los metadatos para una base de datos específica. La base de datos master es especial al respecto porque contiene algunas tablas adicionales que no se encuentran en ninguna de las demás bases de datos. La base de datos master registra toda la información de sistema. Dentro de esta información se incluyen los metadatos de todas las instancias, como las cuentas de inicio de sesión, los servidores vinculados y la configuración del sistema. Asimismo, master es la base de datos que registra la existencia de las demás bases de datos, la ubicación de los archivos de las bases de datos y la información de inicialización de SQL Server.

19 Diccionario de datos El concepto de catálogo de un SGBD, se podría considerar como un diccionario de datos pero de muy bajo contenido semántico. Un diccionario de datos es un elemento de software más general que un catálogo. Un paquete de software autónomo de diccionario de datos puede interactuar con los módulos del SGBD así como con programas de aplicación y generadores de informes. Es utilizado principalmente por los diseñadores, los programadores de aplicaciones y los administradores de un sistema para la gestión de los recursos de información. 19

20 Diccionario de datos (y 2) Un sistema de diccionario de datos es un mini-sgbd que gestiona los metadatos del SBD (es decir, la información contenida en el catálogo, relativa a los esquemas, restricciones, autorizaciones, etc.), junto con otro tipo de información: decisiones de diseño y resultados de cada fase del diseño de bases de datos, normas de uso, descripción de programas de aplicación y transacciones, información sobre los usuarios y documentación existente, información sobre hardware y software. otra información pertinente para la administración del sistema 20

21 Diccionario de datos (y 3) Un DD útil permitiría almacenar y controlar: Descripciones de los esquemas del SBD Información acerca del diseño físico de la BD: estructuras de almacenamiento (tipos de ficheros), estructuras de acceso a los datos, tamaño de los ficheros, registros, etc. Descripción de los usuarios, sus responsabilidades y derechos de acceso, etc. Descripciones de alto nivel de los procesos y aplicaciones de la BD, y de las relaciones entre los usuarios y los procesos. Relación entre los procesos y la información a la que hacen referencia (consultan o modifican); disponer de este tipo de relaciones es útil para determinar qué procesos son afectados cuando se modifica la estructura de los datos. Cifras estadísticas de uso: frecuencias de consultas, transacciones, nº de accesos a los datos. 21

22 Herramientas comerciales InfoLibrarian Universal MetaMart The MetaMart metadata repository is an open and simple schema that enables users to quickly understand and have direct access to their Metadata. It supports sophisticated standards like XMI, MOF, and CWM, and provides a "Cooked" view of the Metadata for you Elements Repository (http://www.enterprise-elements.com/ ) It is specifically designed for the management and analysis of dynamic, highly-interrelated data and metadata. The Elements Repository can manage the complete lifecycle of information from initial input through review, versioning, analysis, reporting and retirement or can act as an analytical warehouse of information drawn from other sources, such as modeling tools, ERP systems, asset management systems, etc. Elements Repository is also a powerful platform for developing custom data-centric applications. 22

23 Herramientas open source Repository in a box (http://icl.cs.utk.edu/rib/) It provides a full-featured repository management system that automatically publishes a browser-capable and searchable catalog. Repository in a Box uses the Basic Interoperability Data Model IEEE standard for encoding metadata but does not publish RDF data directly. Fedora (https://wiki.duraspace.org/display/fcr30/getting+st arted+with+fedora) It provides open source repository software and related services to serve as the foundation for many types of information management systems 23

24 Arquitectura SGBD El Procesador de consultas es el módulo responsable de: * interpretar las instrucciones de definición y registrar su definición en el diccionario de datos * traducir las instrucciones LMD en el lenguaje del motor de evaluación para determinar el plan de ejecución. * ejecutar las consultas solicitadas consulta Analizador y traductor Representación interna álgebra relacional Optimizador resultado Motor de ejecución Plan de ejecución Plan de ejecución datos estadísticas 24 Silberschatz, Korth and Sudarshan

25 Arquitectura SGBD El Gestor de almacenamiento es el módulo que proporciona la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la BD y los programas de aplicación y las consultas remitidas al sistema. Es el responsable de: - interaccionar con el gestor de archivos - almacenamiento eficiente y recuperación y actualización de datos * El Gestor de Transacciones asegura la Atomicidad y la Durabilidad de las transacciones a pesar de fallos en el sistema ( p. ej. Corte de luz, caída del S.O. ) o de las transacciones establecidas en los programas. - Gestor de Concurrencia que controla la interacción entre las transacciones concurrentes (aislamiento) para garantizar la consistencia de la información - Gestor de Recuperación que permite retornar a una situación estable. * El Gestor de Archivos que gestiona la asignación de espacio en disco y las estructuras de datos * El Gestor de Memoria Intermedia que trae los datos del disco a la caché. 25 Silberschatz, Korth and Sudarshan

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