domingo, 2 de mayo de 2010

SISTEMA DE MANEJADORES DE BASES DE DATOS

Manejador de base de datos

El sistema manejador de bases de datos es la porción más importante del software de un sistema de base de datos. Un DBMS es una colección de numerosas rutinas de software interrelacionadas, cada una de las cuales es responsable de alguna tarea específica.
También Se puede definir como: "El Conjunto de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que suministra, tanto a los usuarios no informáticos como a los analistas, programadores o al administrador, los medios necesarios para describir, recuperar y manipular los datos almacenados en la base, manteniendo su integridad, confidencialidad y seguridad".

Las funciones principales de un DBMS son:

* Crear y organizar la Base de datos.

* Establecer y mantener las trayectorias de acceso a la base
de datos de tal forma que los datos puedan ser accesados
rápidamente.

* Manejar los datos de acuerdo a las peticiones de los usuarios.

* Registrar el uso de las bases de datos.

* Interacción con el manejador de archivos.
Esto a través de las sentencias en DML al comando de el
sistema de archivos. Así el Manejador de base de datos es el
responsable del verdadero almacenamiento de los datos.

* Respaldo y recuperación.
Consiste en contar con mecanismos implantados que permitan la
recuperación fácilmente de los datos en caso
de ocurrir fallas en el sistema de base de datos.

* Control de concurrencia.
Consiste en controlar la interacción entre los usuarios
concurrentes para no afectar la inconsistencia de los datos.

* Seguridad e integridad.
Consiste en contar con mecanismos que permitan el
control de la consistencia de los datos evitando que estos
se vean perjudicados por cambios no autorizados o previstos.

El DBMS es conocido también como Gestor de Base de datos.



La figura muestra el DBMS como interfase entre la base de datos física y las peticiones del usuario. El DBMS interpreta las peticiones de entrada/salida del usuario y las manda al sistema operativo para la transferencia de datos entre la unidad de memoria secundaria y la memoria principal.

En sí, un sistema manejador de base de datos es el corazón de la base de datos ya que se encarga del control total de los posibles aspectos que la puedan afectar.

Los objetivos principales de DBMS es disminuir los siguientes aspectos:

Redundancia e inconsistencia de datos:

Puesto que los archivos que mantienen almacenada la información son creados por diferentes tipos de programas de aplicación existe la posibilidad de que si no se controla detalladamente el almacenamiento, se pueda originar un duplicado de información, es decir que la misma información sea más de una vez en un dispositivo de almacenamiento. Esto aumenta los costos de almacenamiento y acceso a los datos, además de que puede originar la inconsistencia de los datos - es decir diversas copias de un mismo dato no concuerdan entre si -, por ejemplo: que se actualiza la dirección de un cliente en un archivo y que en otros archivos permanezca la anterior.

Dificultad para tener acceso a los datos:

Un sistema de base de datos debe contemplar un entorno de datos que le facilite al usuario el manejo de los mismos. Supóngase un banco, y que uno de los gerentes necesita averiguar los nombres de todos los clientes que viven dentro del código postal 78733 de la ciudad. El gerente pide al departamento de procesamiento de datos que genere la lista correspondiente. Puesto que esta situación no fue prevista en el diseño del sistema, no existe ninguna aplicación de consulta que permita este tipo de solicitud, esto ocasiona una deficiencia del sistema.

Aislamiento de los datos:

Puesto que los datos están repartidos en varios archivos, y estos no pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicación para obtener los datos apropiados.

Anomalías del acceso concurrente:

Para mejorar el funcionamiento global del sistema y obtener un tiempo de respuesta más rápido, muchos sistemas permiten que múltiples usuarios actualicen los datos simultáneamente. En un entorno así la interacción de actualizaciones concurrentes puede dar por resultado datos inconsistentes. Para prevenir esta posibilidad debe mantenerse alguna forma de supervisión en el sistema.

Problemas de seguridad.

La información de toda empresa es importante, aunque unos datos lo son más que otros, por tal motivo se debe considerar el control de acceso a los mismos, no todos los usuarios pueden visualizar alguna información, por tal motivo para que un sistema de base de datos sea confiable debe mantener un grado de seguridad que garantice la autentificación y protección de los datos. En un banco por ejemplo, el personal de nóminas sólo necesita ver la parte de la base de datos que tiene información acerca de los distintos empleados del banco y no a otro tipo de información.

Problemas de integridad:

Los valores de datos almacenados en la base de datos deben satisfacer cierto tipo de restricciones de consistencia. Estas restricciones se hacen cumplir en el sistema añadiendocódigos apropiados en los diversos programas de aplicación.

Modelos de datos.

Para introducirnos en este tema, empezaremos definiendo que es un modelo.

modelo:
Es una representación de la realidad que contiene las características generales de algo que se va a realizar. En base de datos, esta representación la elaboramos de forma gráfica.

¿Qué es modelo de datos?

Es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia.

Los modelos de datos se dividen en tres grupos:

* Modelos lógicos basados en objetos.
* Modelos lógicos basados en registros.
* Modelos físicos de datos.

Modelos lógicos basados en objetos.
Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuración bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explícitamente. Existen diferentes modelos de este tipo, pero el más utilizado por su sencillez y eficiencia es el modelo Entidad-Relación.

Modelo Entidad-Relación.

Denominado por sus siglas como: E-R; Este modelo representa a la realidad a través de entidades, que son objetos que existen y que se distinguen de otros por sus características, por ejemplo: un alumno se distingue de otro por sus características particulares como lo es el nombre, o el numero de control asignado al entrar a una institución educativa, así mismo, un empleado, una materia, etc. Las entidades pueden ser de dos tipos:

romboa.jpg (739 bytes) Tangibles :
Son todos aquellos objetos físicos que podemos ver,
tocar o sentir.

Intangibles:
Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que no
podemos ver, aun sabiendo que existen, por ejemplo:
la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no la
podemos visualizar o tocar.

Las características de las entidades en base de datos se llaman atributos, por ejemplo el nombre, dirección teléfono, grado, grupo, etc. son atributos de la entidad alumno; Clave, número de seguro social, departamento, etc., son atributos de la entidad empleado. A su vez una entidad se puede asociar o relacionar con más entidades a través de relaciones.

Pero para entender mejor esto, veamos un ejemplo:

Consideremos una empresa que requiere controlar a los vendedores y las ventas que ellos realizan; de este problema determinamos que los objetos o entidades principales a estudiar son el empleado (vendedor) y el artículo (que es el producto en venta), y las características que los identifican son:

Empleado: Artículo:

Nombre Descripción
Puesto Costo
Salario Clave
R.F.C.

La relación entre ambas entidades la podemos establecer como Venta.

Bueno, ahora nos falta describir como se representa un modelo E-R gráficamente, la representación es muy sencilla, se emplean símbolos, los cuales son:

Símbolo Representa

Así nuestro ejemplo anterior quedaría representado de la siguiente forma:

Existen más aspectos a considerar con respecto a los modelos entidad relación, estos serán considerados en el tema Modelo Entidad Relación.

Modelos lógicos basados en registros.

Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y físico.
Estos modelos utilizan registros e instancias para representar la realidad, así como las relaciones que existen entre estos registros (ligas) o apuntadores. A diferencia de los modelos de datos basados en objetos, se usan para especificar la estructura lógica global de la base de datos y para proporcionar una descripción a nivel más alto de la implementación.

Los tres modelos de datos más ampliamente aceptados son:

* Modelo Relacional
* Modelo de Red
* Modelo Jerárquico

Modelo relacional
En este modelo se representan los datos y las relaciones entre estos, a través de una colección de tablas, en las cuales los renglones (tuplas) equivalen a los cada uno de los registros que contendrá la base de datos y las columnas corresponden a las características(atributos) de cada registro localizado en la tupla;

Considerando nuestro ejemplo del empleado y el artículo:

Tabla del empleado

Ahora te preguntaras ¿cómo se representan las relaciones entre las entidades en este modelo?

Existen dos formas de representarla; pero para ello necesitamos definir que es una llave primaria: Es un atributo el cual definimos como atributo principal, es una forma única de identificar a una entidad. Por ejemplo, el RFC de un empleado se distingue de otro por que los RFC no pueden ser iguales.

Ahora si, las formas de representar las relaciones en este modelo son:

1. Haciendo una tabla que contenga cada una de las llaves primarias de las entidades involucradas en la relación.

Tomando en cuenta que la llave primaria del empleado es su RFC, y la llave primaria del articulo es la Clave.

2. Incluyendo en alguna de las tablas de las entidades involucradas, la llave de la otra tabla.

Modelo de red.

Este modelo representa los datos mediante colecciones de registros
y sus relaciones se representan por medio de ligas o enlaces,
los cuales pueden verse como punteros. Los registros se organizan
en un conjunto de gráficas arbitrarias.

Ejemplo:


Para profundizar en este tema visitemos: Modelo de datos de red.

Modelo jerárquico.

Es similar al modelo de red en cuanto a las relaciones y datos, ya que estos se representan por medio de registros y sus ligas. La diferencia radica en que están organizados por conjuntos de arboles en lugar de gráficas arbitrarias.

Para profundizar más en el tema visita: Modelo de datos jerárquico.

Modelos físicos de datos.

Se usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque existen muy pocos modelos de este tipo, básicamente capturan aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos. Existen dos clasificaciones de este tipo que son:

* Modelo unificador
* Memoria de elementos.


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