El Sistema de Gestión de Bases de Datos

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María Mercedes Sandoval Navarro
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1 de Bases de Datos Grupo Avanzadas Univ. Carlos III de Madrid Índice II.1. El como interfaz entre el usuario y la BD II.2. Concepto y principales funciones de un SGDB II.3. Lenguajes de los II.4. Interacción del usuario con el II.5. Funcionamiento del II.6. Arquitectura ANSI/X3/SPARC FBD3 II.2 1

Concepto y principales funciones de un SGDB II.3. Lenguajes de los II.4.

2 1. El como interfaz entre el usuario y la BD NIVELES DE GESTIÓN DE LAS ORGANIZACIONES NIVEL ESTRATÉGICO. Elaboración de planes. Objetivos generales NIVEL TÁCTICO. Control de gestión. Objetivos específicos NIVEL OPERACIONAL. Tareas administrativas Base de Datos Ordenes y Planes Información Imagen tomada de [1] FBD3 II.3 1. El como interfaz entre el usuario y la BD TIPOS DE USUARIOS DE UNA BD USUARIOS INFORMÁTICOS USUARIOS FINALES Diseñadores Administradores Analistas y Programadores FBD3 II.4 2

Tareas administrativas Base de Datos Ordenes y Planes Información Imagen tomada de [1] FBD3 II.3 1.

3 Definición de 2. Concepto y Principales Funciones de un Conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que suministra a los distintos tipos de usuarios los medios necesarios para describir y manipular los datos almacenados en la base, garantizando su integridad, confidencialidad y disponibilidad SISTEMA DE BD = BD FBD3 II.5 2. Concepto y Principales Funciones de un Las operaciones habituales sobre una base de datos son: Sobre el conjunto de la base Creación Reestructuración Consulta a la totalidad Sobre registros concretos Inserción Borrado Actualización Modificación Consulta selectiva FBD3 II.6 3

integridad, confidencialidad y disponibilidad SISTEMA DE BD = BD + +... FBD3 II.5 2.

4 DESCRIBE 2. Concepto y Principales Funciones de un Funciones de un Función de DEFINICIÓN o DESCRIPCIÓN los elementos de datos estructura interrelaciones reglas de integridad PARA LOS TRES NIVELES lógico lógico global físico LDD (Lenguaje de Definición de Datos) FBD3 II.7 2. Concepto y Principales Funciones de un Funciones de un Función de MANIPULACIÓN OPERACIONES SOBRE LOS DATOS DE LA BASE recuperar añadir suprimir modificar LMD (Lenguaje de Manipulación de Datos) ES NECESARIO definir la estructura lógica a manipular definir el criterio de selección acceder a la estructura física FBD3 II.8 4

de integridad PARA LOS TRES NIVELES lógico lógico global físico LDD (Lenguaje de Definición de Datos) FBD3 II.7 2.

5 2. Concepto y Principales Funciones de un Funciones de un Función de UTILIZACIÓN o CONTROL AGRUPA TODAS LAS INTERFACES DE LOS USUARIOS lenguajes huéspedes lenguajes parametrizados lenguajes conversacionales procedimientos para el administrador FBD3 II.9 3. Lenguajes de los Un debe disponer de lenguajes y procedimientos que posibiliten la interacción con la base de datos. LDD (Lenguaje de Definición de Datos): para la definición de las estructuras de datos a todos los niveles (externo, lógico-global, interno). LMD (Lenguaje de Manipulación de Datos): permite la ejecución de operaciones de recuperación y actualización ió sobre un conjunto de registros (identificado d a través de un criterio de selección), indicando las estructuras externas sobre las que se actúa. Procedimientos de administración: copias de seguridad, estadísticas, carga de ficheros,... FBD3 II.10 5

LDD (Lenguaje de Definición de Datos): para la definición de las estructuras de datos a todos los niveles (externo, lógico-global, interno).

6 3. Lenguajes de los CLASIFICACIÓN DE LOS LENGUAJES DE DATOS 1. Según su independencia 2. Según su control 3. Según su uso 4. Según su unidad de operación Huésped Autocontenido Procedimental No procedimental Diferido Interactivo Registro a registro (navegacional) Conjunto de registros (especificación) FBD3 II Lenguajes de los SENTENCIAS DECLARATIVAS * LLAMADA A LA VISTA DE USUARIO ( o a la tabla))* EXEC SQL DECLARE PERSONAS declaración de otras áreas de E/S declaración de áreas para la comunicación de mensajes SENTENCIAS DE PROCESO * LLAMADA A LA SENTENCIA DEL LMD* EXEC SQL SELECT nombre, apellido; FROM personas; WHERE fecha_nac = 28/11/65... Estructura simplificada de un programa escrito en un lenguaje anfitrión (p.e C) que llama a un lenguaje de datos (p.e SQL) FBD3 II.12 6

Lenguajes de los SENTENCIAS DECLARATIVAS...... * LLAMADA A LA VISTA DE USUARIO ( o a la tabla))* EXEC SQL DECLARE PERSONAS.

7 3. Lenguajes de los Ejemplo de sentencia en un lenguaje autocontenido - SQL - SELECT nombre, apellido FROM personas WHERE fecha_nac = 28/11/65 FBD3 II Interacción del usuario con el Todos los usuarios disponen de medios, incluidos en el, que les facilitan la interacción con la Base de Datos. Administrador-Diseñador: herramientas para la definición de datos (niveles externo, lógico global, físico) + procedimientos de administración. Informático: lenguajes huésped o autocontenidos (en principio no les incumbe la descripción física ni la descripción lógica global). No informático: procedimientos (necesidades formalizables) o lenguajes autocontenidos interactivos (no formalizables). FBD3 II.14 7

Administrador-Diseñador: herramientas para la definición de datos (niveles externo, lógico global, físico) + procedimientos de administración.

8 FUNCIONES USUARIOS ADMINISTRADOR INFORMÁTICO NO INFORMÁTICO FORMALIZA BLE NO FORMALI ZABLE INTERNA LENGUAJE DE DESCRIPCIÓN DE DATOS INTERNOS DESCRIPCIÓN LÓGICA GLOBAL LENGUAJE DE DESCRIPCIÓN DE DATOS GLOBALES 4. Interacción del usuario con el EXTERNA LENGUAJE DE DESCRIPCIÓN DE VISTAS EXTERNAS LLAMADA A UNA VISTA DEFINIDA POR EL ADMINISTRADOR VISTA EXTERNA DESCRITA POR EL PROPIO PROCEDIMIENTO FACILIDADES INCLUIDAS EN LOS LENGUAJES O EN LOS PAQUETES MANIPULACIÓN PROCEDIMIENTOS: - CREACIÓN - OPTIMIZACIÓN - REORGANIZACIÓN - RECUPERACIÓN - COPIAS DE SEGURIDAD - - LMD (EMBEBIDO) - GENERADOR DE INFORMES - AYUDAS - L4G USO DE APLICACIONES - L4G - LENGUAJES PARAMÉTRICOS - PAQUETES - LENGUAJES AUTOCONTENIDOS - PAQUETES FBD3 II METODOS DE ACCESO DEL S.O. FICHEROS DE DATOS Funcionamiento del 4 Imagen tomada de [1] Interfaz entre aplicaciones y datos en el caso de los ficheros. FBD3 II.16 8

Interacción del usuario con el EXTERNA LENGUAJE DE DESCRIPCIÓN DE VISTAS EXTERNAS LLAMADA A UNA VISTA DEFINIDA POR EL ADMINISTRADOR VISTA EXTERNA DESCRITA POR EL PROPIO PROCEDIMIENTO FACILIDADES

9 METODOS DE ACCESO DEL SO DATOS LENGUAJES DE USUARIO FINAL 5. Funcionamiento del Interfaz entre aplicaciones y datos en una BD. (Lenguaje autocontenido y no procedimental) 5 3 Imagen tomada de [1] 4 FBD3 II.17 LMD Base de Datos PROGRAMA DE APLICACIÓN Subsistema de gestión de datos (método de acceso) S.O. 5. Funcionamiento del LP + S.O Fichero Imagen tomada de [1] Comparación entre la forma de acceso a un fichero y a una base de datos. FBD3 II.18 9

(Lenguaje autocontenido y no procedimental) 5 3 Imagen tomada de [1] 4 FBD3 II.

10 estructuras lógica global e interna estructura externa VE1 VE2.. DATOS BASE DE DATOS 4 5 SISTEMA OPERATIVO ALMACENAMIENTO INTERMEDIO 8 Area de Comunicación AC1 Area de trabajo de usuario ATU1 AC n 5. Funcionamiento del Unidad de ejecución 1 (UE 1) Nombre de la vista externa VE1 Programa de Aplicación VE n Programa de Aplicación Relaciones entre el y los programas de aplicación en un entorno concurrente ATU n Unidad de ejecución n (UE n) Imagen tomada de [1] FBD3 II Arquitectura ANSI/X3/SPARC Existen distintos organismos de estandarización: ISO/IEC, International Organization for Standarization - International Electrotechnical Commission. Agrupa a organismos oficiales de estandarización de distintos países. Codasyl, Conference On Data System Languages. No es un grupo oficial de estandarización, pero sus especificaciones han sido aplicadas a diversos s comerciales. ANSI/X3/SPARC. Grupo de estudio del Standard d Planning and Requeriments Committee, incluido en el American National Standards Institute. Introduce el tercer nivel, el conceptual, entre los niveles lógico y físico. FBD3 II.20 10

Funcionamiento del 9 1 2 10 11 Unidad de ejecución 1 (UE 1) Nombre de la vista externa VE1 Programa de Aplicación VE n Programa de Aplicación Relaciones entre el y los programas de aplicación en un

11 Independencia frente a proveedores 6. Arquitectura ANSI/X3/SPARC Objetivos de la definición de estándares Independizar los s comerciales del diseño de la base de datos. Si se cambia de producto no debe ser necesario modificar el diseño de la base de datos ni rescribir las aplicaciones que acceden a ella. Ofrecer la posibilidad de adquirir distintos componentes del a diferentes suministradores. Cualquier proceso de normalización es siempre muy complejo FBD3 II.21 Arquitectura ANSI/X3/SPARC 6. Arquitectura ANSI/X3/SPARC Arquitectura a tres niveles, entre los que se encuentra el nivel conceptual. El nivel conceptual lo compone un esquema conceptual que constituye una descripción global de los datos, a partir de la cual se elaboran los esquemas externos dirigidos a las diferentes aplicaciones que se apoyan en la base de datos. FBD3 II.22 11

Ofrecer la posibilidad de adquirir distintos componentes del a diferentes suministradores. Cualquier proceso de normalización es siempre muy complejo FBD3 II.21 Arquitectura ANSI/X3/SPARC 6.

12 DEFINICIÓN MANIPULACIÓN ADMINISTRADOR DE LA BD 13 PROCESADOR DEL ESQUEMA INTERNO TRANSFORMADOR INTERNO/ ALMACENADO DATOS ADMINISTRADOR DE LA EMPRESA 1 PROCESADOR DEL ESQUEMA 3 CONCEPTUAL 3 META 14 DATOS Arquitectura ANSI/X3/SPARC ADMINISTRADOR DE APLICACIONES PROCESADOR DEL ESQUEMA EXTERNO TRANSFORMADOR CONCEPTUAL/ INTERNO TRANSFORMADOR EXTERNO/ CONCEPTUAL USUARIO 4 Imagen tomada de [1] FBD3 II.23 Bibliografía 1. Miguel, A. De, Piattini, M. Fundamentos y modelos de Bases de Datos, Ed. Rama Miguel, A. De, Piattini, M. y Marcos, E. Diseño de Bases de Datos Relacionales, Ed. Rama Miguel, A. De, Martínez, P., Castro, E., Cavero, J.M., Cuadra, D., Iglesias, A.M. y Nieto, C. Diseño de Bases de Datos. Problemas Resueltos, Ed. Rama, Oszu, M.T. y Valduriez, P., Principles of Distributed database systems, 2ª Edición, Prentice Hall, 1999 Tema I FBD3 II.24 12

Arquitectura ANSI/X3/SPARC ADMINISTRADOR DE APLICACIONES PROCESADOR DEL ESQUEMA EXTERNO 34 36 38 TRANSFORMADOR CONCEPTUAL/ INTERNO TRANSFORMADOR EXTERNO/ CONCEPTUAL 31 12 USUARIO 4 Imagen tomada de

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