Arquitectura de cinco niveles

La arquitectura anterior es adecuada para describir un DBMS centralizado, sin embargo es inadecuada para describir a una FDBS. La arquitectura de tres niveles debe ser extendida, como se mencionó anteriormente, de manera que se puedan soportar las tres características de una federación: distribución, heterogeneidad y autonomía; de esta manera se crea la arquitectura de cinco niveles (Figura 4) que incluye lo siguiente:

Esquema externo 1 Esquema externo 2 Esquema externo n

Procesador de filtro 1 Procesador de filtro 2 Procesador de filtro n

Esquema conceptual Esquema de Transformación Esquema interno Procesador de acceso Base de Datos …

30

• Esquema local: es el esquema conceptual de un sistema de base de datos. Es

expresado en el modelo de datos nativo de un DBMS.

• Esquema de componente: es derivado de traducir esquemas locales en un modelo de

datos llamado canónico o modelo común de datos (CDM, por sus siglas en inglés). Hay dos razones para definir esquemas de componente en un CDM, una de ellas es porque describen los diferentes esquemas locales usando una simple representación y, la otra, es porque la semántica que está perdida en un esquema local puede ser adherida a su esquema de componente. La transformación de un esquema local a un esquema de componente genera los mapeos entre los objetos de esquema de componente y los objetos de esquema local. Los procesadores de transformación usan estos mapeos para transformar mandos en un esquema de componente, a mandos en su correspondiente esquema local, y de esta manera correlacionar esquemas de objetos en un nivel con esquemas de objetos en otro nivel de la arquitectura, soportando de esta manera la heterogeneidad.

• Esquema de exportación: representa el subconjunto de esquema de componente que

está disponible a la federación. El propósito de este esquema es facilitar el control y administración de la autonomía de asociación. Un procesador de filtro puede ser usado para proveer el control de acceso como se especifica en el esquema de exportación, limitando las operaciones disponibles que pueden ser enviadas al componente de esquema correspondiente. El procesador de filtro y el esquema de exportación, soportan la autonomía.

• Esquema federado: es una integración de múltiples esquemas de exportación.

Incluye información sobre distribución de datos que es generada cuando se integran los esquemas de exportación. El procesador de construcción transforma los mandos del esquema federado en mandos de uno o más esquemas de exportación. Estos procesadores y este esquema soportan la distribución.

• Esquema externo: define un esquema para un usuario y/o aplicación o para una

clase de usuarios/aplicaciones. Las razones para usar este esquema son:

o Personalización: un esquema federado puede ser muy grande, complejo y

subconjunto de información del esquema federado, que es relevante a los usuarios del esquema externo.

o Restricciones adicionales de integridad: pueden ser especificadas en el

esquema externo.

o Control de acceso: los esquemas de exportación proveen control de acceso

con respecto a los datos manejados por una base de datos; de manera similar el esquema externo provee control de acceso con respecto a los datos manejados por un FDBS.

Los usuarios finales de la federación necesitan recuperar datos de múltiples sistemas de bases de datos, lo que implicaría que los datos deben ser presentados en un modelo de formato común. Este formato unificado es llamado canónico o modelo común de datos (CDM, por sus siglas en ingles) el cual tiene un lenguaje asociado llamado lenguaje de mandos interno. El CDM permite dar soporte al esquema local y al esquema externo, los cuales están expresados en diferentes modelos de datos.

Todos los mandos en los esquemas de componente, federados y de exportación, usan este lenguaje de mandos interno para la creación de las reglas o modelos semánticos a seguir para la creación del CDM; ello es una idea subjetiva puesto que estas reglas semánticas deben ser realizadas por el desarrollador durante el diseño, integración y traducción, es decir, depende del diseñador el poder expresar el lenguaje que puede ser basado en objetos o en datos semánticos.

El funcionamiento de la arquitectura de cinco niveles sería expresado de la siguiente forma: cada base de datos tiene un esquema local en su propio lenguaje, así como cada base de datos tiene su propio lenguaje de consulta. Este esquema es transformado por un procesador de transformación en un esquema con una representación canónica, o CDM, para toda la federación (también transforma las cadenas de consulta en el lenguaje canónico de la federación a el lenguaje de la base de datos), generando un esquema de componente. Cada fuente define la parte de información a la que la federación tendrá acceso. Basado en este

32

control de acceso, un procesador de filtro genera un esquema de exportación. De estos esquemas de exportación de cada fuente, la federación, valiéndose de un procesador de construcción, genera el esquema federado. Después de otro control de acceso, llevado a cabo por otro procesador de filtro, este esquema es transformado en un esquema externo, al cual es el que acceden los usuarios de la federación.

Figura 4.Arquitectura de referencia para un Sistema de Base de Datos Federado (de cinco niveles).