MANEJADORES DE
BASES DE DATOS
Agenda
•
Arquitectura de los sistemas de
bases de datos.
•
Funciones y componentes de los
SGBD.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
❑
Arquitectura ANSI/SPARC
(American National Standards
Institute, Standards Planning And Requirements Committee / Instituto
Nacional Estadounidense de Estándares, Comité de Requisitos y Planificación
de Estándares)
■ El nivel externo
■ El nivel conceptual
■ El nivel interno
Arquitectura de los sistemas
de bases de datos.
q Arquitectura ANSI/SPARC (American National Standards Institute,
Standards Planning And Requirements Committee)
■ El nivel externo ■ El nivel conceptual ■ El nivel interno
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
❑
Arquitectura ANSI/SPARC
(American National Standards
Institute, Standards Planning And Requirements Committee)
■ El nivel externo o nivel lógico de usuario, es el más próximo a los
usuarios
✓ Tiene que ver con la forma en que los usuarios individuales ven los
datos.
✓ Excluye datos no relevantes para ciertos usuarios.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
❑
Arquitectura ANSI/SPARC
(American National Standards
Institute, Standards Planning And Requirements Committee)
■ El nivel conceptual o nivel lógico de la comunidad, es un
nivel entre los otros dos.
✓ Describe los datos que se almacenan y cómo se
relacionan
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
❑
Arquitectura ANSI/SPARC
(American National Standards
Institute, Standards Planning And Requirements Committee)
■ El nivel interno o nivel físico, está más cerca del
almacenamiento físico
✓ Tiene que ver con la forma en que los datos están
almacenados físicamente.
Arquitectura de los sistemas
de bases de datos.
q Arquitectura ANSI/SPARC (American National Standards Institute,
Standards Planning And Requirements Committee)
■ El nivel externo ■ El nivel conceptual ■ El nivel interno
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de los sistemas de bases de datos de acuerdo a su
arquitectura (distribución de procesos y almacenamiento de datos):
❖
Las BD se clasifican con base en cómo la distribución de los
procesos y datos son soportados: DB centralizada, DB distribuida;
procesamiento de datos en un solo sitio o en varios.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las BD
Procesos/Datos
DATOS EN UN
SOLO SITIO
(Centralizada)
DATOS EN
SITIOS
MÚLTIPLES
(Distribuida)
PROCESO EN UN
SOLO SITIO
Un solo SMBD
anfitrión
No aplicable
(requiere procesos
múltiples)
PROCESO EN
MÚLTIPLES
SITIOS
Servidor de
archivos
Varios SMBD de
LAN
SMBD
Cliente/Servidor
totalmente
distribuido
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
El procesador de transacciones (TP, por sus siglas en inglés) El
procesador de transacciones recibe y procesa las solicitudes de datos
de la aplicación, convirtiéndolas en acciones para el SMBD.
El procesador de datos (DP, por sus siglas en inglés), el cuál es el
componente de software que guarda y recupera datos localizados en
el sitio.
Clasificación de las BD
❖
Procesamiento en un solo sitio y datos en un solo sitio.
Procesos/Datos DATOS EN UN SOLO SITIO(Centralizada) DATOS EN SITIOS MÚLTIPLES (Distribuida) PROCESO EN UN SOLO SITIO
Un solo
SMBD
anfitrión
No aplicable (requiere procesos múltiples) PROCESO ENMÚLTIPLES SITIOS Servidor de archivosVarios SMBD de LAN
SMBD Cliente/Servidor
totalmente distribuido
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las
BD.
Procesamiento en un solo
sitio y datos en un solo
Clasificación de las BD
❖
Procesamiento en un solo sitio y datos en un solo sitio.
❖
Todo el procesamiento se realiza con un solo CPU o
computadora anfitriona
❖
Los datos se guardan en el disco local de la computadora
anfitriona
❖
El procesamiento no puede ser realizado del lado del usuario
del sistema
Procesos/Datos DATOS EN UN SOLO SITIO (Centralizada) DATOS EN SITIOS MÚLTIPLES (Distribuida) PROCESO EN UN SOLO SITIO
Un solo
SMBD
anfitrión
No aplicable (requiere procesos múltiples) PROCESO ENMÚLTIPLES SITIOS Servidor de archivosVarios SMBD de LAN
SMBD Cliente/Servidor
totalmente distribuido
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las BD
❖
Procesamiento en un solo sitio y datos en un solo sitio.
❖
El SMBD está localizado en la computadora anfitriona
❖
El SMBD es accedido por terminales no inteligentes
conectadas a ella
❖
Es representativo de la primera generación de base de
datos de microcomputadoras para un solo usuario
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las
BD.
Procesamiento en un solo
sitio y datos en un solo
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Las funciones del procesador
de transacciones y el
procesador de datos están
insertadas en el sistema de
administración de base de
datos localizado en una sola
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
◦
El SMBD funciona con un
sistema de operación
multitareas de tiempo
compartido.
◦
Permite que varios procesos
ocurran al mismo tiempo en un
anfitrión, quien también
Clasificación de las BD
❖
Procesamiento en sitios múltiples y datos en un solo sitio
❖
Se realizan procesos múltiples en diferentes computadoras
que comparten un solo depósito de datos
❖
Requiere un servidor de archivos de red.
❖
Las aplicaciones
son accedidas mediante una LAN (Red de
Procesos/Datos DATOS EN UN SOLO SITIO (Centralizada)
DATOS EN SITIOS MÚLTIPLES (Distribuida)
PROCESO EN UN
SOLO SITIO Un solo SMBDanfitrión
No aplicable (requiere procesos múltiples) PROCESO EN MÚLTIPLES SITIOS Servidor de archivos Varios SMBD de LAN SMBD Cliente/Servidor totalmente distribuido
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las
BD.
❖
Procesamiento en sitios
múltiples y datos en un
solo sitio
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
El procesador de transacciones en
cada estación de trabajo actúa como
redirector para encaminar todas las
solicitudes de datos en la red al
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Todas las funciones de selección,
búsqueda y actualización ocurren en la
estación de trabajo, por lo que se
requiere que todos los archivos viajen a
través de la red para su procesamiento en
la estación de trabajo.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
El usuario ve el servidor de archivos
simplemente como otro disco duro.
Se requiere que todos los archivos viajen
a través de la red para su procesamiento
en la estación de trabajo.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Clasificación de las BD
Procesos/Datos
DATOS EN UN
SOLO SITIO
(Centralizada)
DATOS EN
SITIOS
MÚLTIPLES
(Distribuida)
PROCESO EN UN
SOLO SITIO
Un solo SMBD anfitriónNo aplicable (requiere procesos múltiples)
PROCESO EN
MÚLTIPLES
SITIOS
Servidor de archivos Varios SMBD de LANSMBD
Cliente/Servidor
totalmente
distribuido
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Definición
Una Base de Datos Distribuida o por sus siglas en inglés DDB
(Distributed Database), la podemos entender como una base de
datos tradicional, dividida en diferentes partes físicamente dispersas
y que se acceden de forma lógica, tal como se accede a una base de
datos centralizada por medio de un Sistema de Administración de
Bases de Datos.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Definición
Un sistema de administración de bases de datos distribuida o por
sus siglas en inglés DDBMS (Distributed Database Managment
System), rige el almacenamiento y procesamiento de datos
lógicamente relacionados a través de sistemas de computadoras
interconectadas en las cuáles, tanto las funciones de datos como de
procesamiento, se distribuyen entre varios sitios (Rob, Peter 2004).
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
Arquitectura de los sistemas de bases de
datos.
La base de datos lógica mostrada en la figura se
compone de dos fragmentos, A1 y A2, localizados en
los sitios 1 y 2, respectivamente.
Maria puede consultar la base de datos como si fuera
local, y también Tomás. Ambos usuarios "ven" sólo
una base de datos lógica y no tienen que saber los
nombres de los fragmentos. De hecho, los usuarios ni
siquiera necesitan saber que la base de datos esta
dividida en dos fragmentos distintos, ni necesitan
saber la ubicación de éstos.
Actividad
Realiza una infografía del tema “Arquitectura de los
sistemas de bases de datos” anteriormente
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Lenguajes de Bases de Datos
Lenguaje de definición de datos
Especifica el
esquema de la base de datos
Lenguaje de manipulación de datos
Expresa las consultas y las
modificaciones de la base de datos
Funciones y componentes de los SGBD.
Lenguaje de Definición de Datos
Permite especificar los esquemas de las bases de datos
Permite especificar ciertas propiedades de las bases de datos.
Define estructura de almacenamiento y los métodos de acceso usados por el sistema
de bases de datos
Funciones y componentes de los SGBD.
Lenguaje de Manipulación de Datos
Permite a los usuarios tener acceso a los datos manipularlos.
La recuperación de la información almacenada en la base de datos.
La inserción de información nueva en la base de datos
El borrado de la información de la base de datos.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
1.
Definición de datos
2.
Manipulación de datos
3.
Optimización y ejecución
4.
Seguridad e integridad de los datos
5.
Recuperación de datos y concurrencia
Funciones y
componentes de los
SGBD.
Funciones de un SMBD:
1.
Definición de datos
•
El DBMS debe ser
capaz de aceptar
definiciones de
datos en la forma
fuente y
convertirlas a la
forma objeto
correspondiente.
Funciones y
componentes de los
SGBD.
Funciones de un SMBD:
1.
Definición de datos
“Entender” que los registros
EMPLEADO incluyen un campo
SALARIO para analizar y responder a las
peticiones de manipulación de datos
(por ejemplo.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
1.
Definición de datos.
Debe incluir entre sus componentes un procesador DDL o
compilador DDL (Lenguaje de Definición de Datos).
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
2.
Manipulación de datos
Manejar peticiones para agregar, recuperar, actualizar o eliminar
datos existentes en la base de datos.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
3.
Optimización y ejecución
Las peticiones del Lenguaje de Manipulación de Datos son
procesadas por el Optimizador.
Su función es determinar una forma eficiente de
implementar la petición.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
4.
Seguridad e integridad de los datos
Vigilar las peticiones del usuario y rechazar todo intento de
violar las restricciones de seguridad y de integridad definidas
por el DBA.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
5.
Recuperación de datos y concurrencia
El administrador de transacciones o monitor de
procesamiento de transacciones impone los controles de
recuperación y concurrencia.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Funciones de un SMBD:
6.
Diccionario de datos
El diccionario de datos contiene “Datos acerca de los datos” o metadatos.
El diccionario de datos se considera un tipo especial de tabla, a la que sólo
puede tener acceso y actualizar el propio sistema de bases de datos.
Funciones y componentes de los SGBD.
❑
Los componentes funcionales de los sistemas de
bases de datos pueden dividirse en:
❖
Gestor de almacenamiento
Funciones y componentes de los SGBD.
❖
Gestor de almacenamiento
•
Proporciona la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados
en la base de datos y los programas de aplicación y las consultas
remitidas al sistema.
•
Es el traductor de instrucciones LMD a comandos de bajo nivel
del sistema de archivos.
Funciones y componentes de los SGBD.
❖
Gestor de almacenamiento
•
Componentes
Gestor de
autorizaciones
e integridad
Gestor de
archivos
Gestor de
transacciones
Gestor de la
memoria
intermedia
Funciones y componentes de los SGBD.
❖
Gestor de almacenamiento
•
Estructuras de datos
Archivos de
datos
Diccionario
Índices
Funciones y componentes de los SGBD.
❖
Procesador de Consultas
▪
Componentes
• Interpreta las instrucciones del LDD y registra
las definiciones en el diccionario de datos.
Intérprete del LDD
• Traduce las instrucciones del LMD en un lenguaje de
consultas a un plan de evaluación
• Optimización de consultas
Compilador del LMD
• Ejecuta las instrucciones de bajo nivel generadas por el
compilador del LMD.
Motor de evaluación de
consultas
Funciones y componentes de los SGBD.
❖
Gestión de
transacciones
Transacción es un conjunto de
operaciones que lleva a cabo una
única función lógica en una aplicación
de bases de datos.
Atomicidad
Consistencia Control de
