Bases de Datos I Unidad I BASES DE DATOS I UNIDAD I INTRODUCCIÓN A LOS CONCEPTOS DE BASES DE DATOS. 1.1 DEFINICIÓN DE BASES DE DATOS Las Bases de Datos son aquellas en las que los datos están organizados en tablas. Las tablas están organizadas agrupandoo datos acerca del mismo tema y contienen columnas y filas de información. Las tablas se relacionan de nuevo entre sí por medio del motor de base de datos cuando se solicita. Tambiéen es possible considerar a la propia base de datos como una especie de armario electrónico para archivar; es decir, es un depósito o contenedor de una colección de archivos de datos computarizados. Los usuarios del sistema pueden realizar una variedad de operaciones sobre dichos archivos, por ejemplo: Agregar nuevos archivos vacíos a la base de datos; Insertar datos dentro de los archivos existents; Recuperar datos de los archivos existents; Modificar datos en archivos existentes; Eliminar datos de los archivos existents; Eliminar archivos existentes de la base de datos. En general, se puede pensar en una base de datos como un conjunto de datos relacionados. En los primeros productos de bases de datos, una base de datos por lo regular era solo un archivo, algo como empleados.dbf, la cual contenía una sola tabla de datos. Dentro del archive empleados.dbf había columnas que relacionaban los datos del empleado, como salario, fecha de contratación nombre, número de seguro social, etc. Había una fila para cada persona de la compañía, con los valores correspondientes en las columnas apropiadas. Los indices, empleados para acelerar el acceso a los datos, estaban en un archive separado, como lo estaba cualquier elemento relacionado con la seguridad. 1.1.1 Objetos de Bases de Datos Una base de datos está compuesta de diferentes tipos de objetos. Los siguientes son algunos de los objetos más comunes: Tablas. Son los objetos que contienen los tipos de datos y los datos en sí. Columnas. Son las partes de la tabla que contienen los datos. A las columnas debe asignárseles un tipo de datos y un nombre único. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 1 Bases de Datos I Unidad I Tipos de Datos. Hay varios tipos de datos de dónde elegir, cómo de character, númerico o de fecha. A una columna en una tabla se le asigna un solo tipo de datos. Procedimientos Almacenados. Estos son similares a las macros que se utilizan en Excel o Word de Microsoft, en que se puede escribir código Transact-SQL y almacenarlo bajo un nombre . Al ejecutar el procedimiento almacenado de hecho se ejecuta el código Transact-SQL contenido en él. Un uso sería tomar el código Transact-SQL que ejecuta un informe seminal, guardarlo como un procedimiento almacenado, y a partir de ahí ejecutar solamente el procedimiento almacenado para generar el informe. También pueden emplearse los procedimientos almacenados como mecanismos de seguridad. Disparadores. Los disparadores son procedimientos almacenados que se activan cuando se agregan, modifican o eliminan datos de la base de datos. Se emplean para asegurar que se respeten en la base de datos las reglas empresariales u otro tipo de regla de integridad de datos. Por ejemplo, un disparador puede asegurar que todo libro en una librería tenga asignado un editor. Reglas. Las reglas se asignan a las columnas de modo que los datos que se registren deban apegarse a los estándares que se establezcan. Por ejemplo, puede utilizar reglas para asegurar que el campo (o columna) de números telefónicos solo contenga números. Claves Principales. Aunque no son objetos en sí, las claves son escenciales par alas bases de datos relacionales. Las claves principales hacen que se cumpla su character único entre las filas, proporcionando una forma de identificar de manera única cada elemento que desee almacenar. Claves Externas. Una vez más, sin ser realmente objetos, als claves externas son columnas que hacen referencia a claves principales o restricciones únicas de otras tablas. Los DBMS usan las claves principales y externas para relacionar datos juntos a partir de tablas separadas al efectuar consultas. Restricciones. Las restricciones son mecanismos de obligatoriedad-integridad de datos implementada por el sistema, con base en el servidor. Valores Predeterminados. Se pueden asignar valores predeterminados a los campos (celdas) de modo que si no se registran datos durante una operación INSERT en una columna específica, se utilicen dichos valores. Un ejemplo sería asignar el país del cual proviene la mayoría de sus clientes, lo cual ahorrará registrar este dato para la columna país de los clientes locales. Vistas. Básicamente las vistas son consultas almacenadas en la base de datos que pueden hacer referencia a una o varias tablas. Puede crearlas y guardarlas a fin de utilizarlas con facilidad en el futuro. Por lo regular las vistas excluyen ciertas columnas de una tabla, o bien, vinculan varias tablas. También se pueden emplearlas como mecanismos de seguridad para que ciertos usuarios puedan consultarlas y otros no. Índices. Los indices pueden ayudar a organizer los datos a efecto de que las consultas se ejecuten con mayor rapidez. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 2 Bases de Datos I Unidad I 1.2 OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS En un sistema gestor de Bases de Datos el objetivo principal es el de proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente. Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provision de mecanismos para la manipulación de la información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. Si los datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados anómalos. Dado que la información es tan importante en la mayoría de las organizaciones, los científicos informáticos han desarrollado un amplio conjunto de conceptos y técnicas para la gestión de los datos. Considerar parte de los ahorros de una empresa bancaria que mantiene información acerca de todos clientes y cuentas de ahorros permanentes en archivos de sistemas en el banco. Además el sistema tiene un número de programas de aplicación que permite al usuario manipular archivos incluyendo: Un programa para una cuenta de débito o crédito. Un programa para agregar una nueva cuenta. Un programa para encontrar el balance de una cuenta. Un programa para generar estados mensualmente. 1.3 ABSTRACCIÓN DE LA INFORMACIÓN. Para que el sistema sea útil debe recuperar los datos eficientemente. Esta preocupación ha conducido al diseño de estructuras de datos complejas para la representación de los datos en la base de datos. Como muchos usuarios de sistemas de bases de datos no están familiarizados con computadoras, los desarrolladores esconden la complejidad a los usuarios a tráves de varios niveles de abstracción para simplificar la interacción de los usuarios con el sistema: Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 3 Bases de Datos I Unidad I Nivel Físico: El nivel más bajo de abstracción describe cómo se almacenan realmente los datos. En el nivel físico se describe en detalle las estructuras de datos complejas de bajo nivel. Nivel Lógico: El siguiente nivel más alto de abstracción describe qué datos se almacenan en la base de datos y qué relaciones existen entre esos datos. La base de datos completa se describe así en términos de un número pequeño de estructuras simples en el nivel lógico puede involucrar estructuras complejas del nivel físico, los usuarios del nivel lógico no necesitan preocuparse de esta complejidad. Los administradores de bases de datos, que deben decider la información que se mantiene en la base de datos, usan el nivel lógico de abstracción. Nivel de Vistas: El nivel más alto de abstracción describe solo parte de la base de datos completa. A pesar del uso de estructuras más simples en el nivel lógico, queda algo de complejidad, debido a la variedad de información almacenada en una gran base de datos. Muchos usuarios del sistema de base de datos no necesitan toda esta información. En su lugar, tales usuarios necesitan acceder solo a una parte de la base de datos. Para que su interacción con el sistemase simplifique, se define las abstracción del nivel de vistas. El sistema puede proporcionar muchas vistas para la misma base de datos. La siguiente figura muestra la relación entre los tres niveles de abstracción 1.1 Los tres niveles de abstracción de datos Una analogía con el concepto de tipos de datos en lenguajes de programación puede clarificar la distinction entre los niveles de abstracción. La mayoría de lenguajes de programación de alto nivel soportan la estructura de tipo registro. Por ejemplo, en un lenguaje tipo Pascal, se pueden declarar registros como sigue: Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 4 Bases de Datos I Unidad I type cliente= record nombre-cliente : string; id-cliente : string; calle-cliente : string; ciudad-cliente : string; end; Este código define un Nuevo registro llamado cliente con cuatro campos. Cada campo tiene un nombre y un tipo asociado a él. Una empresa bancaria puede tener varios tipos de registros, incluyendo Cuenta, con campos número-cuenta y saldo Empleado, con campos nombre-empleado y sueldo En el nivel físico, un registro cliente, cuenta o empleado se puede describer como un bloque de posiciones almacenads consecutivamente (por ejemplo, palabras o bytes). El compilador del lenguaje esconde este nivel de detalle a los programadores. Análogamente, el sistema de base de datos esconde muchos de los detalles de almacenamiento de nivel inferior a los programadores de bases de datos. Los administradores de bases de datos pueden ser conscientes de ciertos detalles de la organización física de los datos. En el nivel lógico cada registro de este tipo se describe mediante una definición de tipo, como se ha ilustrado en el fragmento de código previo, ys e define la relación entre estos tipos de registros. Los programadores, cuando usan un lenguaje de programación, trabajan en este nivel de abstracción. De forma similar, los administradores de bases de datos trabajan habitualmente en este nivel de abstracción. Finalmente, en el nivel de vistas, los usuarios de computadoras ven un conjunto de programas de aplicación que esconden los detalles de los tipos de datos. Análogamente, en el nivel de vistas se definen varias vistas de una base de datos y los usuarios de la misma ven única y exclusivamente esas vistas. Además de esconder detalles del nivel lógico de la base de datos, las vistas también proporcionan un mecanismo de seguridad para evitar que los usuarios accedan a ciertas partes de la base de datos. Por ejemplo, los cajeros de un banco ven únicamente la parte de la base de datos que tiene información de cuentas de clientes; no pueden acceder a la información referente a los sueldos de los empleados. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 5 Bases de Datos I Unidad I 1.4 MODELOS DE DATOS. La estructura de una base de datos es el concepto fundamental de un modelo de datos, una colección de herramientas conceptuales para describir datos, relación de datos, semantica de datos, y las restricciones de consistencia. Para ilustrar el concepto de un modelo de datos, describimos dos modelos: el modelo entidad-relación y el modelo relacional. Los diferentes modelos de datos que ha sido propuestos se clasifican en tres grupos diferentes: modelos lógicos basados en objetos, modelos lógicos basados en registros y modelos de datos físicos. 1.4.1 Modelo Entidad-Relación. El modelo de datos Entidad-Relación (E-R) está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entre estos objetos. Una entidad es una «cosa» u «objeto» en el mundo realque es distinguible de otros objetos. Por ejemplo, cada persona es una entidad, y las cuentas bancarias pueden ser consideradas entidades. Las entidades se describen en una base de datos mediante un conjunto de atributos. Por ejemplo, los atributos número-cuenta y saldo describen una cuenta particular de un banco y pueden ser atributos del conjunto de entidades cuenta. Análogamente, los atributos nombre-cliente, calle-cliente y ciudad-cliente pueden describir una entidad cliente. Un atributo extra, id-cliente, se usa para identificar unívocamente alos clientes (dado que puede se possible que haya dos clientes con el mismo nombre, dirección y ciudad. Se debe asignar un identificador único de cliente a cada cliente. En muchas empresas utilizan el número de seguridad socialde una persona) como identificador del cliente. Una relación es una asociación entre varias entidades. Por ejemplo, una relación impositor asocia un cliente con cada cuenta que tiene. El conjunto de todas las entidades del mismo tipo, y el conjunto de todas las relaciones del mismo tipo, se denominan respectivamente conjunto de entidades y conjunto de relaciones. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 6 Bases de Datos I Unidad I La estructura lógica general de una base de datos se puede expresar gráficamente mediante un diagrama E-R, que consta de los siguientes componentes: Rectángulos, que representan conjuntos de entidades. Elipses, que representan atributos. Rombos, que representan relaciones entre conjuntos de entidades. Líneas, que unen a los atributos con los conjuntos de entidades y los conjuntos de entidades con las relaciones. Cada componente se etiqueta con la entidad o relación que representa. Como ilustración, considerar parte de una base de datos de un sistema bancario consistente en clientes y cuentas que tienen esos clientes. En la siguiente figura se muestra el diagrama E-R correspondiente. 1.2 Ejemplo de Diagrama E-R El diagrama indica que hay dos conjuntos de entidades cliente y cuenta, con los atributos descritos anteriormente. El diagrama también muestra la relación impositor entre cliente y cuenta. Además de entidades y relaciones, el modelo E-R representa ciertas restricciones que los contenidos de la base de datos deben cumplir. Una restricción importante es la correspondencia de cardinalidades, que expresa el número de entidades con las que otra entidad se puede asociar a través de un conjunto de relaciones. Por ejemplo, si cada cuenta puede pertenecer solo a un cliente, el modelo puede expresar esta restricción. El modelo entidad-relación se utilize habitualmnete en el proceso de diseño de bases de datos. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 7 Bases de Datos I Unidad I 1.4.2 Modelo Relacional. En el modelo relacional se utilize un grupo de tablas para representar los datos y las relaciones entre ellos. Cada tabla está compuesta por varias columnas, y cada columna tiene un nombre único. En la siguiente figura se presenta un ejemplo de base de datos relacional consistente en tres tablas: la primer amuestra los clientes de un banco, la segunda, las cuentas, y la tercera, las cuentas que pertenecen a cada cliente. id-cliente nombre-cliente 19.283.746 01.928.374 67.789.901 18.273.609 32.112.312 33.665.995 01.928.374 González Gómez López Abril Santos Rupérez Gómez calle-cliente ciudad-cliente Arenal Carretas Mayor Preciados Mayor Ramblas Carretas La Granja Cerceda Peguerinos Valsain Peguerinos León Cerceda (a) La tabla cliente número-cuenta saldo id-cliente número-cuenta C-101 C-215 C-102 C-305 C-201 C-217 C-222 500 700 400 350 900 750 700 19.283.746 19.283.746 01.928.374 67.789.901 18.273.609 32.112.312 33.665.995 01.928.374 C-101 C-201 C-215 C-102 C-305 C-217 C-222 C-201 (b) La tabla cuenta (c) La tabla impositor Figura 1.3 Ejemplo de base de datos relacional El modelo relacional es un ejemplo de un modelo basado en registros. Los modelos basados en registros se denominan así porque la base de datos se estructura en registros de formato fijo de varios tipos. Cad tabla contiene regisrtros de un tipo particular. Cada tipo de registro define un número fjijo de campos, o atributos. Las columnas de la tabla corresponden a los atributos del tipo de registro. No es difícil ver cómo se pueden almacernar las tablas en archivos. Por ejempo, un character especial (como una coma) se puede usar para delimiter los diferentes atributos de un registro, y otro character especial (como un character de nueva línea) se puede usar para delimiter registros. El modelo relacional oculta tales detalles de implementación de bajo nivel a los desarrolladores de bases de datos y usuarios. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 8 Bases de Datos I Unidad I El modelo de datos relacional se encuentra a un nivel de abstracción inferior al modelo de datos E-R. los diseños de bases de datos a menudo se realizan en el modelo E-R, y después se traducen al modelo relacional. Por ejemplo, es fácil ver que las tablas cliente y cuenta corresponden a los conjuntos de entidades del mismo nombre, mientras que la tabla impositor corresponde al conjunto de relaciones impositor. Hay que notar también que es possible crear esquemas en el modelo relacional que tenga problemas tales como información duplicada innecesariamente. Por ejemplo, supongamos que se almacena númerocuenta como atributo del registro cliente.entonces, para representar el hecho de que las cuentas C-101 y C-201 pertenecen ambas al cliente González (con identificador de cliente 19.283.746) sería necesario almacenar dos filas en la tabla cliente. Los valores de nombre-cliente, calle-cliente y ciudad-cliente de González estarían innecesariamente duplicados en las dos filas. 1.4.3 Otros Modelos de Datos. El modelo de datos orientados a objetos es otro modelo de datos que está recibiendo una atención creciente. El modelo orientado a objetos se puede observar como una extension del modelo E-R con las nociones de encapsulación, métodos (funciones) e identidad de objeto. El modelo de datos relacional orientado a objetos combina las características del modelo de datos orientado a objetos y el modelo de datos relacional. Los moedelo de datos semiestructurados permiten la especificación de datos donde los elemntos de datos individuales del mismo tipo pueden tener diferentes conjuntos de atributos. Esto es diferente de los modelos de datos mencionados anteriormente, en los que cada elemento de datos de un tipo particular debe tener el mismo conjunto de atributos. El lenguaje de marcas extensible (XML, eXtensible Markup Language) se usa ampliamente para representar datos semiestructurados. Históricamente, otros dos modelos de datos, el modelo de datos de red y el modelo de datos jerárquico, precedieron al modelo de datos relacional. Estos modelos estuvieron ligados fuertemente a la implementación subyacente y complicaban la tarea del modelado de datos. Como resultado se usan muy poco actualmente, excepto en el código de bases de datos antiguo que aún está en servicio en algunos lugares. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 9 Bases de Datos I Unidad I 1.5 INSTANCIAS Y ESQUEMAS. Las bases de datos van cambiando a lo largo del tiempo conforme la información se inserta y borra. La colección de información almacenada en la base de datos en un momento particular se denomina una instancia (ejemplar) de la base de datos. El diseño complete de la base de datos se llama el esquema de la base de datos. Los esquemas son raramente modificados, si es que lo son alguna vez. El concepto de esquema e instancias de base de datos se puede entender por analogía con un programa escrito en un lenguaje de programación. Un esquema de base de datos corresponde. A las declaraciones de variables (junto con definiciones de tipos asociadas) en un programa. Cada variable tiene un valor particular en un instante de tiempo. Los valores de las variables en un programa en un instante de tiempo corresponde a un ejemplar de un esquema de base de datos. Los sistemas de base de datos tienen varios esquemas divididos de acuerdo a los niveles de abstracción que se han discutido. El esquema físico describe el diseño físico en el nivel físico, mientras que el esquema lógico describe el diseño de la base de datos en el nivel lógico. Una base de datos puede tener también varios esquemas en el nivel de vistas, a menudo denominados subesquemas que describen diferentes vistas de la base de datos. De éstos, el esquema lógico es con mucho el más importante, en términos de su efecto en los programs de aplicación, ya que los programadores constryen las aplicaciones usando el esquema lógico. El esquema físico está oculto bajo el esquema lógico, y puede ser fácilmente cambiado usualmente sin afectar a los programas de aplicación. Los programs de aplicación se dice que muestran independencia física de datos si no dependen del esquema físico y, por tanto, no deben ser modificados se cambia el esquema físico. 1.6 INDEPENDENCIA DE LOS DATOS. En la sección Abstracción de la información se definieron tres niveles de abstracción en la cual la base de datos puede ser vista. La habilidad para modificar un esquema en un nivel sin afectar un esquema en el siguiente nivel más alto es llamado Independencia de datos. Hay dos niveles de independencia de datos: Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 10 Bases de Datos I Unidad I Independencia de datos Física. Es la habilidad para modificar el esquema físico sin causar a los programas de aplicación a ser reescritos. Las modificaciones en el nivel físico son ocasionalmente necesarias y adecuadas para mejorar el desempeño. Independencia de datos Lógica. Es la habilidad de modificar el esquema físico sin causar a los programs de aplicación para ser reescritos. Las modificaciones en el nivel conceptual son necesarias siempre que la estructura lógica de la base de datos es alterada (por ejemplo, la adición de cuentas de Mercado-dinero en un sistema bancario). La independencia lógica de los datos is más difícil de llevar acabo que la independencia física de los datos desde que los programas de aplicación son pesadamente dependientes en la estructura lógica de los datos que ellos accesan. El concepto de la independencia de los datos es similar en muchos aspectos al concepto de tipos de abstracción de datos en los modernos lenguajes de programación. Ambos ocultan los detalles de implementación a los usuarios. Esto permite a los usuarios concentrarse en la estructura general en vez de la implementación de los detalles del nivel bajo. 1.7.LENGUAJE DE DEFINICIÓN DE DATOS. Un esquema de base de datos se especifíca mediante un conjunto de definiciones expresadas mediante un lenguaje especial llamado lenguaje de definición de datos (DDL ó LDD). Por ejemplo, la siguiente instrucción en el lenguaje SQL define la tabla cuenta: Create table cuenta (número-cuenta char(10), saldo integer) La ejecución de la instrucción LDD(DDL) anterior crea la tabla cuenta. Además, actualize un conjunto especial de tablas denominado diccionario de datos o directorio de datos. Un diccionario de datos contiene metadatos, es decir, datos acerca de los datos. El esquema de una tabla es un ejemplo de metadatos. Un sistema de base de datos consulta el diccionario de datos antes de leer o modificar los datos reales. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 11 Bases de Datos I Unidad I Especificamos el alamacenamiento y los métodos de acceso usados por le sistema de bases de datos por un conjunto de instrucciones en un tipo especial de LDD denominado lenguaje de almacenamiento y definición de datos. Estas instrucciones definen los detalles de implementación de los esquemas de base de datos, que se ocultan usualmente a los usuarios. Los valores de datos almacenados en la base de datos deben satisfacer ciertas restricciones de consistencia. Por ejemplo, supongamos que el saldo de una cuenta no debe caer por debajo de los 100 Dlls. El LDD proporciona facilidades para especificar tales restricciones. Los sistemas de bases de datos comprueban estas restricciones cada vez que se actualiza la base de datos. Select * From cuentas Where saldo ≥ 100 1.8.LENGUAJE DE MANIPULACIÓN DE DATOS. La manipulación de datos es: La recuperación de información alamacenada en la base de datos La inserción de información nueva en la base de datos. El borrado de información de la base de datos. La modificación de información alamacenada en la base de datos. Un lenguaje de manipulación de datos (LMD ó DML Data Manipulation language) es un lenguaje que permite a los usuarios acceder o manipular los datos organizados medainte el modelo de datos apropiado. Hay dos tipos básicamente: LMDs procedimentales. Requieren que el usuario especifique qué datos se necesitan y cómo obtener esos datos. LMDs declarativos. (También conocidos como LMDs no procedimentales). Requieren que el usuario especifique qué datos se necesitan sin especificar cómo obtener esos datos Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 12 Bases de Datos I Unidad I Los LMDs declarativos son más fáciles de aprender y usar que los LMDs procedimentales. Sin embargo, como el usuario no especifíca cómo conseguir los datos, el sistema de bases de datos tiene que determinar un medio eficiente de accder a los datos. El componente LMD del lenguaje SQL es no procedimental. Una consulta es una instrucción de solicitud para recuperar información. La parte de un LMD que implica recuperación de información se llama lenguaje de consultas. Aunque técnicamente sea incorrecto, en al práctica se usan los términos lenguajes de consultas y lenguajes de manipulación de datos como sinónimos. Select cliente.nombre-cliente from cliente where cliente.id-cliente=’19.283.746’ Las consultas pueden involucrar información de más de una tabla. Por ejemplo, la siguiente consulta encuentra el saldo de todas las cuentas pertenecientes al cliente cuyo identificador de cliente es 19.283.746. Select cuenta.saldo From impositor, cuenta Where impositor.id-cliente=’19.286.476’ and impositor.número-cuenta=cuenta.número-cuenta Como ya se mencionó en el punto de abstracción. En el nivel físico se deben definir algoritmos que permitan un acceso eficiente a los datos. En los niveles superiores de abstracción se enfatiza la facilidad de uso. El objetivo es proporcionar una interacción humana eficiente con el sistema. El componente procesador de consultas del sistema de base de datos traduce las consultas LMD en secuencias de acciones en el nivel físico del sistema de bases de datos. 1.9.MANEJADOR DE BASE DE DATOS. Es una interface entre los datos de bajo nivel y los programas de aplicación y módulos de consulta que se utilizan a nivel de usuario. Las funciones del manejador de bases de datos son: a. La interacción con el manejador de archivos, esto se lleva acabo traduciendo proposiciones con el DML a instrucciones de bajo nivel para la manipulación de los datos. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 13 Bases de Datos I Unidad I b. Implantación de integridad, se encarga de verificar que durante las actualizaciones no se viole ninguna limitante de consistencia. c. Mejoramiento del nivel de seguridad, se encarga de restringir el acceso mediante una serie de password u otros medios de identificación y validación. d. Respaldo y recuperación, proporciona medios automáticos o semiautomáticos para el respaldo de la información. Permite también la recuperación del sistema en caso de caídas, restablecimiento el estado original de la base de datos hasta antes de la falla. e. Control de concurrencia, supervisa los accesos en un ambiente multiusuario, determinando a que parte del código y de los datos pueden accesar los usuarios en un momento determinado. El objetivo primordial es mantener la consistencia de la base de datos. 1.10.ADMINISTRADOR DE LA BASE DE DATOS. El DBA es quien tiene el control centralizado de la base de datos. Se persigue con esto reducir el número de personas que tengan acceso a los detalles técnicos y de diseño para la operación del DBMS. Las soluciones principales de un DBA son: Definición del Esquema.- Crea el esquema original de la base de datos y genera el diccionario de datos por medio de proposiciones en DDL. Definición de Estructura de Almacenamiento y Métodos de Acceso.- Se encarga de generar a seleccionar estructuras para el medio secundario y definir los métodos de acceso a la información, esto ultimo por medio de proposiciones en DML. Modificación de Eequema y Organización.- Es una actividad poco frecuente que consiste en rediseñar el esquema de la base de datos. Esto se haría necesario ante la modificación abrupta de las condiciones originales que dieron pie al diseño del esquema primario. Las proposiciones para llevar a cabo esta tarea se realizan en DDL. Concesión de Autorizaciones de Acceso.- Se encarga de registrar a los usuarios para permitir su acceso al DBMS. Asigna a cada uno de ellos una serie de atributos que le permiten gozar de privilegios como el acceso a determinadas áreas de aplicación, de los datos o del uso de recursos en el sistema. Especificación de las Limitantes de Integridad.- Crea una serie de tablas donde se especifica el conjunto de restricciones que serán aplicables durante los procesos de actualización. 1.11.USUARIOS DE LA BASE DE DATOS. El objetivo primordial de un sistema de base de datos es proporcionar un entorno para recuperar información y almacenar nueva información en la base de datos. Las personas tienen acceso DBMS se clasifican de la siguiente manera: a. Usuarios Ingenuos. – Son aquellos que interactuan con el sistema por medio de aplicaciones permanentes. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 14 Bases de Datos I Unidad I b. Usuarios Sofisticados.- son aquellos con la capacidad de acceder a la información por medios de lenguajes de consulta. c. Programadores de Aplicación.- son aquellos con un amplio dominio del DML capaces de generar nuevos módulos o utilerias capaces de manejar nuevos datos en el sistema. d. Usuarios Especializados.- son aquellos que desarrollan módulos que no se refieren precisamente al manejo de los datos, si no a aplicaciones avanzadas como sistemas expertos, reconocimientos de imágenes, procesamiento de audio y demás. 1.12.ESTRUCTURA GENERAL DEL SISTEMA. Un sistema de base de datos se divide en módulos que tratan cada una de las responsabilidades del sistema general. En la mayoría de los casos, el sistema operativo del computador proporciona únicamente los servicios más básicos, y el sistema de la base de datos debe partir de esa base. Así el diseño de un sistema de base de datos debe incluir la consideración de interfaz entre el sistema de base de datos y el sistema operativo. El sistema global puede verse como la agrupación e interacción de los siguientes elementos: a. Manejador de Archivos.- Asigna espacio en el medio de almacenamiento para las estructuras que habrán de almacenar la información. b. Manejador de Base de Datos.- Es la interface entre los datos de bajo nivel y los programas de aplicaciones. c. Prpcesdor de Consultas.- Se encarga de traducir las proposiciones de un lenguaje de consultas a instrucciones de bajo nivel. d. Precompilador de DML.- Se encarga de traducir las proposiciones en DML al lenguaje de diseño del manejador (Pascal, C, Ensamblador etc. ). e. Compilador de DDL.- Se encarga de convertir las proposiciones en DDL a tablas que contienen metadatos. Las estructuras de datos requeridas para la operación del DBMS son: 1. Archivos de Datos.- Almacenan a la base de datos. 2. Diccionario de Datos.- Almacenan información referente a la estructura de la base de datos. 3. Indices.- Permiten un acceso eficiente (rápido y confiable) a la información almacenada en la base de datos. Instituto Tecnológico de Ciudad.Juárez 15