Arquitectura del Sistema Gestor de Bases de datos

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1.4 Arquitectura del Sistema Gestor de Bases de datos
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Un Sistema de gestión de base de datos (SGBD) o en inglés Database management system (DBMS),
se divide en módulos que se encargan de tareas específicas. Normalmente el Sistema Operativo
proporciona una serie de funciones básicas que son utilizadas por el SGBD, para realizar otras tareas
más complejas. Los componentes más importantes del SGBD son:
Gestor de ficheros (File Manager o File System).
Encargado de asignar espacio en disco y mantener la estructura de los ficheros donde se
almacenarán los datos. Además es el responsable de localizar el bloque de información que se
requiere solicitándoselo al Gestor de discos del S.O. y proporcionándoselo al Gestor de Datos. Puede
implementarse simplemente como un interfaz al Gestor de Ficheros del Sistema Operativo o el SGBD
puede tener uno propio.
Gestor de datos (Data Manager).
Es el principal componente del SGBD. Entre sus funciones podemos citar:
· Acceso a los datos interactuando con el gestor de ficheros propio o del S.O.
· Asegura que se cumplen los requisitos para mantener la integridad y consistencia de los
datos, además de controlar la seguridad.
· Sincroniza las operaciones de los usuarios que están accediendo concurrentemente a la
BD.
· Interviene también en operaciones de respaldos y recuperaciones.
Procesador de consultas (Query Processor).
Interpreta las consultas (queries) de los usuarios online y los convierte en una serie de operaciones
que serán enviadas al Gestor de Datos para su ejecución. Entre sus funciones están el optimizar
estas operaciones haciendo uso de la información del diccionario de datos y encontrar una estrategia
eficiente para su ejecución (plan de ejecución).
Compilador de LDD (DDL, Data Definition Languaje).
Convierte las sentencias de definición de esquemas en tablas y la información sobre las mismas se
almacena en el DDL.
Precompilador de LMD (DML, Data Manipulation Languaje).
Convierte las sentencias en LMD dentro de un programa de aplicación a llamadas a procedimientos
en el lenguaje huésped. El precompilador debe interactuar con el procesador de consultas para
generar el código apropiado.
Aunque no forma parte del SGBD es interesante nombrar al software que permite la comunicación
entre los usuarios online de un sistema y el SGBD, ya que el SGBD interactúa estrechamente con él.
Este software, llamado sistema de telecomunicaciones o programa de control de comunicaciones
hace de intermediario trasmitiendo los mensajes desde el usuario al SBD y las respuestas. Ejemplos
de estos programas son CICS, IDMS-DC, TALKMASTER, etc.
Además, se requieren una serie de estructuras de datos para que los módulos del SGBD puedan
realizar correctamente sus funciones:
Ficheros de datos, donde se guardan los datos de la BD.
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Diccionario de datos o catálogo del sistema, donde se guarda la información relativa a la
estructura de la BD. Es una base de datos que sirve para documentar los datos. Se usa
constantemente, por lo que su diseño e implementación deben ser adecuados para obtener el mejor
rendimiento posible. Además de la información mencionada suele contener información de audit y
estadísticas que ayudan a optimizar el acceso a los datos., que permiten el acceso rápido a
elementos de información con determinados valores.
En la figura se muestran los pasos (simplificados) para acceder a los datos. El interfaz de usuario
está representando al procesador de consultas (usuarios online complejos), al programa de
aplicación compilado o a sentencias del LDD compiladas (ADB).
En la Figura se puede observar un esquema general de la arquitectura de una base de datos, en la
cual se detallan los principales componentes de ella además de las relaciones entre ellos y la base
de datos lógica. Recordemos el significado de estos elementos:
· Una Vista Externa es una visión particular de un usuario o un grupo de usuarios de la
Base de Datos. El Esquema Externo representa una forma de definición o formalización de esta
vista externa.
· La Vista Conceptual pretende ser la representación total y abstracta de los datos que
componen la Base; la formalización de esta se logra mediante el Esquema Conceptual.
· La Vista Interna es de un nivel muy bajo y corresponde al almacenamiento físico de los
datos de la Base, sobre un Esquema Interno que es la formalización de esto, es decir, tipos de
registros almacenados, índices, etc.
· Las correspondencias se pueden definir como una asociaciónde distintas
representaciones para un mismo dato.
· El Administrador de Bases de Datos (DBA) corresponde a la persona o grupo de
personas encargada del control general del sistema.
Un DSL es un de datos, es una combinación de dos lenguajes: un lenguaje de definición de datos
(DDL) y un lenguaje de manipulación de Datos (DML). Este lenguaje representa un nexo entre el
Sistema de Base de Datos y algún lenguaje anfitrión (p.e. COBOL, FORTRAN, C, etc.); e.d., el DSL
provee herramientas a los lenguajes tradicionales para que se integren al Sistema de Base de Datos.
Puede haber distintos tipos de DSL para un mismo sistema.
DBMS es la sigla en inglés de Sistema Gestor de Bases de Datos, que corresponde al Software que
maneja todos los accesos a la Base de Datos, es decir, cada solicitud de acceso de un usuario al
SGBD es interpretada e inspeccionadas las correspondencias, generando, a continuación, una
respuesta coherente a las necesidades de la pregunta.
La interfaz con el Usuario es el límite de acceso que tiene un Usuario común a la Base, todo lo que
está bajo este límite es transparente (desconocido) para él
Los SGBD son paquetes de software muy complejos y sofisticados que deben proporcionar los
servicios comentados en la sección anterior. No se puede generalizar sobre los elementos que
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componen un SGBD ya que varían mucho unos de otros. Sin embargo, es muy útil conocer sus
componentes y cómo se relacionan cuando se trata de comprender lo que es un sistema de bases
de datos.
Un SGBD tiene varios módulos, cada uno de los cuales realiza una función específica. El sistema
operativo proporciona servicios básicos al SGBD, que es construido sobre él.
El procesador de consultas es el componente principal de un SGBD. Transforma las consultas en un
conjunto de instrucciones de bajo nivel que se dirigen al gestor de la base de datos.
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