Sistemas Manejadores de Bases de Datos B a s e d e d a t o s UAC-FIME, MATI Alicia Guadalupe Valdez Menchaca UAC-FIME MATI ALicia Guadalupe Valdez Menchaca 2002

Sistemas Manejadores de Base de datos CONCEPTO DE BASE DE DATOS: Es una colección de datos relacionados que representa información operacional de una organización. Tiene las siguientes propiedades implícitas: * Una base de datos es diseñada, creada y poblada con datos para un propósito específico. * Una base de datos puede ser de cualquier tamaño y de complejidad variable. ¿Cómo se genera una base de datos? La base de datos puede ser generada y mantenida manualmente o por medio de una computadora. Una base de datos computarizada puede ser creada y mantenida por un grupo de programas de aplicación escritos específicamente para esta tarea o por un sistema manejador de base de datos. Una base de datos representa algún aspecto del mundo real, algunas veces llamado minimundo, cambios en el minimundo son reflejados en la base de datos.

CARACTERÍSTICAS DEL ENFOQUE DE BASES DE DATOS: Un sistema de base de datos tiene naturaleza autodescriptiva (metadatos). Aislamiento entre programas y datos (Abstracción de datos). Soporte de múltiples vistas de los datos. Capacidad para compartir los datos. Procesamiento de las transacciones multiusuario. IMPLICACIONES DEL USO DEL ENFOQUE DE BASES DE DATOS: Potencialidad para definir estándares Desarrollo de aplicaciones en tiempo reducido Flexibilidad Disponibilidad de la información actualizada Generación de ahorro (tiempo, procesos, etc.)

Nivel Externo Nivel Conceptual Nivel Interno SISTEMA MANEJADOR DE BASE DE DATOS(SMBD) (DBMS): Es un software de sistemas que tiene como propósito general facilitar el proceso de definir, construir y manipular bases de datos que se utilizan para diferentes tipos de aplicaciones. Componentes de software principales asociados a un SMDB : Generadores de aplicación. Lenguajes de cuarta generación (4GL). Software de consulta a la base de datos. Generadores de reportes y pantallas. Ejemplos de software: Informix 4GL, Oracle, SQL server... Usuarios/Programadores Nivel Externo Programas de Aplicación/Queries Esquema del ambiente de un DBMS Los niveles están conectados lógicamente Nivel Conceptual Software para procesar programas/queries Software para accesar datos almacenados Nivel Interno Definición de la base de datos (Metadatos) Base de datos almacenada

PROCESOS RELACIONADOS CON LOS SMBD: *Definir la base de datos significa la declaración de: Los tipos de datos La estructura Las restricciones de los datos a ser almacenados en la base de datos. * Crear o construir la base de datos: es el proceso de almacenar los datos en algún medio de almacenamiento, esto es controlado por el SMBD. * Manipular una base de datos incluye funciones como: Consultar la base de datos para obtener algunos datos específicos. Actualizar la base de datos para reflejar cambios en el minimundo. Generar reportes de los datos. Eliminar algunos datos

CAPACIDADES QUE DEBE OFRECER UN SMBD: Control de redundancias. Restricción de accesos no autorizados Proporcionar múltiples interfaces de usuario. Representar relaciones complejas entre datos. Forzar el uso de restricciones de integridad. Proporcionar métodos de respaldos y recuperación. CUANDO NO UTILIZAR UN SMBD * La base de datos y aplicaciones son simples, bien definidas y se requieren pocos cambios. * No es necesario el acceso de múltiples usuarios a los datos.

Los tres niveles de arquitectura de un SMBD Nivel Externo: Vista del usuario de aplicación, definida por el usuario o el programador de aplicaciones en consulta con el DBA Vista A Vista B Vista C D B M S Vista Conceptual Nivel conceptual: Definido por el DBA. DBMS/OS Nivel Interno: Definido por el DBA para su optimización. Vista Interna

Vista Externa: Nivel mas alto, visto por el programador de aplicaciones o el usuario, en esta vista solo porciones de la base de datos son de interés para el usuario o programador de aplicaciones, se representa por el esquema externo. Vista Conceptual o global : En esta vista se incluyen todas las entidades de la base de datos y las relaciones entre ellas. La vista conceptual representa la base de datos entera, definida por el esquema conceptual. Vista Interna: Nivel mas bajo de abstracción de la base de datos, contiene la definición del almacenamiento de registros, el método de representación de datos y el acceso utilizado, expresado por el esquema interno.

Ejemplo: Se tiene una entidad de EMPLEADOS de una base de datos, con 2 aplicaciones una en el área de pagos y otra en recursos humanos(correspondencia). Name Name Soc_Sec_No User 1 RH Address Address User 2 Pagos Registro Lógico 1 Annual_Salary Name: String Registro Lógico 2 Soc_Sec_No:Key Department:String Address:String Skill:String Annual_Salary:integer Registro conceptual Name: String length 25 offset 0 Soc_Sec_No:9,0 dec offset 25 Unique DBA Department:String length 6 offset 34 Address:String length 51 offset 40 Skill:String length 20 offset 91 Registro lógico Annual_Salary:9,2 dec offset 111

CODIFICACIÓN DE LOS ESQUEMAS Esquema externo: Type EMPLOYEE = record EMPLOYEE.NAME:string; EMPLOYEE.Address:string end Type EMPLOYEE = record EMPLOYEE.NAME:string; EMPLOYEE.Soc_Sec_No:integer unique; EMPLOYEE.Address : string; EMPLOYEE.Salary : integer end Esquema conceptual: Type EMPLOYEE = record EMPLOYEE.NAME:string; EMPLOYEE.Soc_Sec_No:integer primary key; EMPLOYEE.Department:string; EMPLOYEE.Address : string;; EMPLOYEE.Skill:string; EMPLOYEE.Annual_Salary : integer end

Esquema interno: Type EMPLOYEE = record length 120 EMPLOYEE.NAME:string length 25 offset 0; EMPLOYEE.Soc_Sec_No:integer positive 9 dec digits offset 25 unique use forindex; EMPLOYEE.Department:string length 6 offset 34; EMPLOYEE.Address : string length 51 offset 40; EMPLOYEE.Skill:string length 20 offset 91; EMPLOYEE.Annual_Salary : integer positive 9,2 dec digits offset 111 end

Ejercicio: Existe una entidad de proveedores con los siguientes atributos Nombre de atributo Tipo dato posición en el registro Número integer 0 -6 Nombre String 7-26 Tipo integer 27-28 Familia integer 29-31 Contacto string 32-51 Crédito real,2 dec 52-60 Dirección string 61-80 En el departamento de cuentas por pagar se tiene una aplicación con los atributos siguientes: Catalógo= Número + Nombre + Credito Además en el departamento de pagos a proveedores la aplicación siguiente: Pagos = Número + Tipo + Dirección + Contacto Elaborar los esquemas a).- Externo, b).- Conceptual, c).- Interno

COMPONENTES DE UN SMBD DDL(Data Definition Language) DML(Data Manipulation Language) SMBD Características: DDL: Utilizado para definir el esquema conceptual y proporciona detalles acerca de cómo implementar este esquema en los dispositivos físicos utilizados para el almacenamiento de datos. * Diccionario de datos: contiene la información de los datos y es consultado por el SMBD antes de cualquier operación de manipulación. * Catálogo del Sistema o Directorio. *Metadata: Datos acerca de los datos, estructura de la base de datos. *Definir la base de datos significa la declaración de: Los tipos de datos La estructura Las restricciones de los datos a ser almacenados en la base de datos.

DML: Lenguaje utilizado para manipular los datos, la primera de estas implementaciones es llamada Query. Recuperación de datos Inserción de nuevos datos Borrar datos Modificar datos DML Manipular una base de datos incluye funciones como: Consultar la base de datos para obtener algunos datos específicos Actualizar la base de datos Generar reportes de los datos. Eliminar algunos datos.

USUARIOS DE UN SMBD * Naive users: Usuarios que no necesitan conocer la presencia de la base de datos, el usuario es instruido acerca de cómo operar una transacción, sus operaciones son muy limitadas. También se consideran los usuarios finales que trabajan con un programa de aplicación de formularios tipo menú. * On line users: Usuarios que se pueden comunicar directamente via computadora en línea o indirectamente via interface del usuario y programas de aplicación, conocen el sistema de base de datos y han adquirido un monto de experiencia. * Application Programmer: Programadores proffesionales quienes son responsables de desarrollar los programas de aplicación que utilizarán los usuarios naive y en línea, los programas de aplicación pueden ser escritos en lenguajes como Assembler,C, COBOL,Pascal... * Data Base Administrator(DBA): El control centralizado de la base de datos es ejercido por una persona o grupo de personas bajo la supervisión de un administrador de alto nivel . Esta persona o grupo se conocen como DBA, son responsables de crear, modificar y mantener los tres niveles del DBMS. El DBA es el custodio de los datos y controla la estructura de la base de datos.

ESTRUCTURA DE UN DBMS Http:www.compapp.du.ie/databases/f017.html Data Manager: Es el software central del DBMS, convierte las operaciones en las consultas de los usuarios, via procesador query o indirectamente via programa de aplicación, es responsable de la interfaz con el sistema de archivos. File Manager: Responsable de la estructura de los archivos y administra el espacio restante, también es responsable de localizar el bloque que contiene los registros requeridos, solicitándolo al disk manager. Disk Manager: Es parte del sistema operativo del host y realiza todas las operaciones físicas de entradas y salidas, el disk manager transfiere el block o página requerido por el file manager. Http:www.compapp.du.ie/databases/f017.html