El Sistema de Gestión de la Base de Datos

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Índice
1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD
2. Concepto y Funciones del SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
3. Interacción del Usuario con la BD
4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
7. Estructura General de un SGBD
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Bibliografía Complementaria
Silbersachatz, A. et al. “Database System Concepts” (6ª edición),
Mc Graw-Hill, 2010.
Elmasri, R. y Navathe, S.B. “Fundamentals of Database Systems”
(6ª edición). Addison-Wesley, 2010.
(Traducción al castellano: “Fundamentos de Sistemas de Bases
de Datos”. 5ª edición. Addison-Wesley, 2007)
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1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la
BD
SGBD: actúa como interfaz entre la BD y los distintos niveles de gestión de la organización
Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los usuarios en los tres
niveles
NIVEL
NIVELESTRATEGICO
ESTRATEGICO
Elaboración
Elaboraciónde
deplanes
planes
Objetivos generales
Objetivos generales
S
G
B
D
NIVEL
NIVELTACTICO
TACTICO
Control
Controlde
degestión
gestión
Objetivos
Objetivosespecíficos
específicos
Base
común
de
Datos
NIVEL
NIVELOPERACIONAL
OPERACIONAL
Tareas
Tareasadministrativas
administrativas
Ordenes y Planes
Información
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1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la
BD
Usuarios de una BD
a) Usuarios Informáticos
Diseñadores (lógicos/físicos)
Administradores
Analistas y programadores
b) Usuarios Finales
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2. Concepto y Funciones de SGBD
Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)
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 seguridad.
Operaciones que debe realizar un SGBD:
A) SOBRE EL CONJUNTO DE LA BASE
• Creación
• Reestructuración
• Consulta a la totalidad
B) SOBRE REGISTROS CONCRETOS
• Inserción
• Borrado
• Modificación
• Consulta selectiva
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Actualización
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2. Concepto y Funciones de SGBD
Funciones esenciales de un SGBD:
• Función de definición o descripción
• Función de manipulación
• Función de Control
Otras facilidades:
• Procedimientos para el administrador
• Reorganizaciones
• Copias de seguridad
• Cargas de ficheros
• Estadísticas
• Generadores de listados, etc.
• Interfaces con monitores de transacciones
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2. Concepto y Funciones de SGBD
DESCRIPCION
Permite describir:
- Los elementos de datos con
- Su estructura
- Sus interrelaciones
- Sus validaciones
A tres niveles:
- Externo
- Lógico Global
- Interno
Mediante un LDD
MANIPULACION
Permite:
- Buscar
- Añadir
datos de la base
- Suprimir
- Modificar
Mediante un LMD
Lo cual supone:
- Definir un criterio de selección (responsabilidad del usuario)
- Definir la estructura externa a recuperar (responsabilidad del usuario)
- Acceder a la estructura física (responsabilidad del sistema)
CONTROL
- Reúne las interfaces de los usuarios
- Suministra procedimientos para el administrador
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2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
Caracterización de los lenguajes de datos
Huésped
Autocontenido
Muy Procedimental
Poco procedimental
Diferido (por lotes)
Conversacional (interactivo)
Registro a registro (navegacional)
Conjunto de registros (especificación)
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2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
Tipología de los lenguajes de los SGBD
Aplicaciones formalizables
Por tipos de aplicaciones
Aplicaciones no formalizables
Informáticos
Por tipos de usuarios
Finales
Definición
Por tipo de función
Manipulación
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2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
Procesos formalizables y muy repetitivos:
Mediante programas
Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas)
O tratamiento interactivo (consultas).
Procesos dificilmente formalizables, o poco repetitivos:
No suele ser conveniente escribir programas
Es más conveniente que los resuelva el usuario final con los procedimientos
que le proporcione el SGBD (lenguajes de usuario final, menús, etc.).
Usuarios informáticos:
Requieren medios potentes y flexibles
Utilizan lenguajes anfitriones y lenguajes huéspedes.
Usuarios finales:
Medios simples para comunicarse con la BD (lenguajes autocontenidos de
sintaxis sencilla, menús, ...).
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2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
Lenguaje de Definición de Datos (LDD) ó Data Definition Language (DDL)
Suelen ser autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún lenguaje de
programación.
Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) ó Data Manipulation Language (DML)
Deben permitir al usuario referirse a un conjunto de datos que cumplan una cierta
condición (criterio de selección).
Un mismo LMD pede actuar como huésped y como autocontenido.
La mayoría permiten el uso en diferido y en conversacional.
El programador precisa de un LMD: embebido y bastante procedimental.
El usuario no informático precisa LMD: autocontenidos, muy procedimentales e
interactivos.
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2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
Un lenguaje huésped es, en general:
•Procedimental
•Se explota en diferido
•Navegacional
Ejemplo:
DL/1 (IMS de IBM): huésped,
muy procedimental, diferido y
navegacional
Un lenguaje autocontenido es, en general:
•Declarativo
•Conversacional
•Recupera conjuntos de registros
Ejemplo:
SQL: huésped y autocontenido, poco
procedimental, recupera conjuntos de
registros, actúa en diferido y en
conversacional.
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3. Interacción del Usuario con la BD
Funciones
Usuarios
N
O
I
N
F
O
R
M
A
T
I
C
O
S
A
D
M
I
N
I
S
T
R
A
D
O
R
I
N
F
O
R
M
A
T
I
C
O
F
O
R
M
A
L B
I L
Z E
A
N
O
L
I
Z
A
B
L
E
F
O
R
M
A
DESCRIPCION
MANIPULACION
INTERNA
LOGICA GLOBAL
EXTERNA
LENGUAJE DE
DESCRIPCION
DE
DATOS
INTERNOS
LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
DATOS
GLOBALES
LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
VISTAS EXTERNAS
PROCEDIMIENTOS:
- CREACION
- OPTIMIZACION
- REORGANIZACION
- RECUPERACION
- COPIAS SEGURIDAD
..............
LLAMADA A UNA
VISTA DEFINIDA
POR EL
ADMINISTRADOR
- LMD (EMBEBIDO)
- GENERADOR DE INFORMES
- AYUDAS
- L4G
......
VISTA EXTERNA
DESCRITA EN EL
PROPIO
PROCEDIMIETO
- USO DE APLICACIONES
- L4G
- LENGUAJES PARAMETRICOS
PAQUETES
FACILIDADES
INCLUIDAS
EN LOS LENGUAJES O
EN LOS PAQUETES
- LENGUAJES AUTOCONTENIDOS
- PAQUETES
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4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con
el S.O.
Comparación entre el acceso a un fichero y a una BD
PROGRAMA
PROGRAMADE
DE
APLICACION
APLICACION
SGBD
SGBD
Base
de
Datos
Fichero
Subsistema
de gestión de datos
(métodos de acceso)
S.O.
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4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con
el S.O.
Interacción
SGBD/SO/PA en un entorno concurrente
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Estructuras
lógica
global
e interna
SISTEMA DE
GESTION DE LA
BASE DE DATOS
4
5
Vista
externa
VE1
.
VE2
.
SISTEMA
9
12
OPERATIVO
6
8
7
DATOS
Area de
Comunicación
AC1
Area de trabajo
de usuario
ATU1
2
1
10
11
Nombre de la
Vista externa
VE1
Programa de
Aplicación
Unidad de ejecución 1(UE1)
ALMACENAMIENTO
INTERMEDIO
BASE
DE
DATOS
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ACn
VEn
ATUn
Programa de
Aplicación
UEn
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5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
ISO/IEC
ISO/IEC
AENOR
AENOR
JTC1
JTC1
CTN71
CTN71
SC32
SC32
SC32
SC32
WG3
WG3
WG4
WG4
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5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
USA
ANSI
ANSI
F
AFNOR
AFNOR
E
AENOR
AENOR
GB
JTC1
JTC1
X3
X3
SPARC
SPARC
BSI
BSI
II
SS
O
O
SSC
SSC
DBMS
(SGBD)
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5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
ESQUEMA
EXTERNO 1
NIVEL
EXTERNO
ESQUEMA
EXTERNO n
Correspondencia
Externa/Conceptual
NIVEL
CONCEPTUAL
ESQUEMA
CONCEPTUAL
Correspondencia
Conceptual/Interna
ESQUEMA
INTERNO
NIVEL
INTERNO
DATOS ALMACENADOS
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6. La Arquitectura y la Independencia
Físico/Lógica
Uno de los principales objetivos de las BD es:
Independencia entre las estructura físicas y
lógicas de los datos
Independencia entre
datos y aplicaciones
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6. La Arquitectura y la Independencia
Físico/Lógica
Con la independencia físico/lógica se consigue:
Que los mismos datos se presenten de
distintas formas según las necesidades del
usuario.
Que el almacenamiento de los datos, su
estructura lógica y los programas de
aplicación sean independientes.
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6. La Arquitectura y la Independencia
Físico/Lógica
Dentro del concepto de independencia físico/lógica
podemos distinguir entre:
Independencia de descripción: que permite separar
la definición de los datos a nivel físico y a nivel lógico.
Independencia de manipulación: que hace referencia
a la de los programas de aplicación con respecto a los
caminos de acceso y al soporte físico de
almacenamiento.
En la independencia de descripción es fundamental la arquitectura del SGBD.
En la independencia de manipulación influye también el modelo de datos.
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6. La Arquitectura y la Independencia
Físico/Lógica
Independencia físico/lógica en una arquitectura a dos niveles
NIVEL USUARIO
X
NIVEL SISTEMA
EE1
EE1
EI
EI
EEn
EEn
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6. La Arquitectura y la Independencia
Físico/Lógica
Independencia físico/lógica en una arquitectura a tres niveles
NIVEL USUARIO
NIVEL EMPRESA
X1
NIVEL MAQUINA
X2
EE1
EE1
EC
EC
EI
EI
EEn
EEn
Independencia
lógica
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Independencia
física
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7. Estructura General de un SGBD
FACILIDADES DE USUARIO
GENERADORES DE APLICACIONES (L4G)
DICCIONARIO DE RECURSOS DE LA INFORMACION
EXPORTADOR/
NUCLEO DEL SGBD
GENERADORES
IMPORTADOR
SISTEMA OPERATIVO
DE INFORMES
DATOS
PRECOMPILADORES
DE LENGUAJES
UTILIDADES
DEL SGBD
LENGUAJE DE SGBD
AYUDAS AL
DISEÑO
(CASE)
(Catálogo)
APLICACIONES DESARROLLADAS
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