Arquitectura y Gestión de Bases de Datos: Niveles, Componentes y Tipos de SGBD

La definición de un sistema de información es la descripción detallada de la arquitectura del sistema.

Nivel Interno

El nivel interno es el nivel más bajo de abstracción y define cómo se almacenan los datos en el soporte físico, así como los métodos de acceso.

• En este nivel únicamente trabaja el DBA (Administrador de la Base de Datos).
• Es el nivel más bajo de abstracción, el que se relaciona con el Sistema Operativo.
• En él se describe cómo se almacenan realmente los datos:
  • Tamaño de los bloques
  • Posición relativa de los registros almacenados
  • Métodos de direccionamiento
  • Desbordamientos
  • Índices
  • Cambios en el almacenamiento
  • Técnicas de compresión, etc.

Nivel Conceptual

El nivel conceptual es el nivel medio de abstracción. Se trata de la representación de los datos realizada por la organización, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Se configura como una visión organizativa total e incluye la definición de datos y las relaciones entre ellos.

• En este nivel únicamente trabaja el DBA.
• Es el siguiente en el nivel de abstracción.
• En este nivel se describen los datos a almacenar en la BD:
  • Nombre de los datos
  • Características
  • Relaciones con otros datos

El objetivo de este nivel es aislar, por un lado, la representación de los datos de las particularidades de la máquina (nivel interno) y, por otro, de las exigencias de los usuarios (nivel externo).

Nivel Externo

El nivel externo es el nivel de mayor abstracción. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso.

• En este nivel únicamente trabajan los usuarios de la BD.
• En él se describe solamente una parte de la BD, la que necesitan los usuarios.
• Dado que la mayoría de los usuarios solo necesitan una parte de la información almacenada, se define para cada usuario lo que necesite en una vista externa (o esquema) de la BD.

Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD): Tipos

• Concepto
• Componentes
• Lenguajes
• Clasificación

Concepto de SGBD

El Sistema de Gestión de la Base de Datos (SGBD) es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la base de datos, y proporciona acceso controlado a la misma.

El SGBD es la aplicación que interacciona con los usuarios de los programas de aplicación y la base de datos. En general, un SGBD proporciona los siguientes servicios:

• Permite la definición de la base de datos mediante el lenguaje de definición de datos. Este lenguaje permite especificar la estructura y el tipo de los datos, así como las restricciones sobre los datos. Todo esto se almacenará en la base de datos.
• Permite la inserción, actualización, eliminación y consulta de datos mediante el lenguaje de manejo de datos. El hecho de disponer de un lenguaje para realizar consultas reduce el problema de los sistemas de ficheros, en los que el usuario tiene que trabajar con un conjunto fijo de consultas, o bien, dispone de un gran número de programas de aplicación costosos de gestionar.

Un SGBD es un conjunto de programas que nos permiten gestionar la base de datos, lo que facilita la manipulación de gran cantidad de información. Es decir, un SGBD nos va a permitir la implantación, acceso y mantenimiento de la base de datos.

Cualquier operación que queramos realizar contra la base de datos ha de estar procesada por el gestor.

Actividad: Buscar las 10 bases de datos más grandes del mundo y el volumen de información que manejan. Realizar en Excel un gráfico para comparar las distintas bases de datos.

Componentes de un SGBD

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.
• El gestor de la base de datos es el conjunto de programas que se encargan de garantizar la privacidad, seguridad e integridad de los datos, el acceso concurrente a ellos, así como de interaccionar con el sistema operativo. El gestor de la base de datos es la interfaz con los programas de aplicación y las consultas de los usuarios. El gestor de la base de datos acepta consultas y examina los esquemas externo y conceptual para determinar qué registros se requieren para satisfacer la petición. Entonces, el gestor de la base de datos realiza una llamada al gestor de ficheros para ejecutar la petición.
• El gestor de ficheros maneja los ficheros en disco donde se almacena la base de datos. Este gestor establece y mantiene la lista de estructuras e índices definidos en el esquema interno. Pero el gestor de ficheros no realiza directamente la entrada y salida de datos.