Sistema De Archivos
Un sistema de archivos es un conjunto de programas que prestan servicio a los usuarios finales, donde cada programa define y maneja sus propios datos.
Los sistemas de archivos surgen de la necesidad de reemplazar el manejo de los archivos manuales para obtener acceso a los datos con mayor rapidez.
Los sistemas de archivos presentan algunos inconvenientes. Debido a los inconvenientes que presentaban los sistemas de archivos surgieron las Bases de Datos y los Sistemas de Gestión de Base de Datos.
Base De Datos (BD)
Una base de datos es un conjunto de datos almacenados entre los que existen relaciones lógicas y ha sido diseñada para satisfacer los requerimientos de información de una organización. En las bases de datos se almacenan grandes cantidades de datos, teniendo todos los datos integrados y creando una dependencia de datos a la organización.
Los sistemas de información separan la definición de la estructura de datos de los programas de aplicación y almacenan esta definición en la base de datos, lo que permite que al añadir o modificar estructura de datos.
Sistema De Gestión De Base De Datos (SGBD)
Data Base Managment System (DBMS)
Los sistemas de Gestión de Bases de Datos, son aplicaciones que permiten a los usuarios definir, crear y mantener la base de datos y proporciona un acceso controlado a la misma. Los SGBD es la aplicación que interactúa con los usuarios de los programas de aplicación y la base de datos. Algunos de los SGBD más conocidos son: SQL, DB2, SLQ/DS, ORACLE, INGRES, INFORMIX, SYBASE, PARADOX, DBASE, ACCESS, FOXPRO, R, RM/T y RM/V2.
Objetivos De Un SGBD
- Definir la Base de Datos mediante el Lenguaje de Definición de Datos, el cual permite especificar la estructura, tipo de datos y las restricciones sobre los datos.
- Separar la descripción y manipulación de la data, permitiendo un mayor entendimiento de los objetos, además de flexibilidad de consulta y actualización de los datos.
- Permitir la inserción, eliminación, actualización, consulta de los datos mediante el Lenguaje de Manejo de Datos, existen dos tipos de programas de Manejo de Datos, los cuales se diferencian por la forma en que acceden a los datos.Lenguajes procedurales: manipulan la base de datos registro a registro y se deben especificar las operaciones a realizar para obtener los datos resultado.
- Lenguajes no procedurales: manipulan la base de datos en conjuntos de registros y se especifican qué datos deben obtenerse como resultado sin plantear las forma de hacerlo.
- Proporcionar acceso controlado a la base de datos.
- Seguridad: los usuarios no autorizados no pueden acceder a la base de datos.
- Integridad: mantiene la integridad y consistencia de la base de datos.
- Control de Recurrencia: permite el acceso compartido a la base de datos.
- Control de Recuperación: restablece la base de datos después de producirse un fallo de software o hardware.
- Diccionario de datos o Catálogo: contiene la descripción de los datos de la base de datos y es accesible por el usuario.
- Gestionar la estructura física de los datos y su almacenamiento, proporcionando eficiencia en las operaciones de la base de datos y el acceso al medio de almacenamiento.
- El lenguaje de definición nos permite definir las vistas como subconjuntos de la base de datos, permitiendo:
- Proporcionar un nivel de seguridad excluyendo datos para que no sean vistos por determinados usuarios.
- Permiten que los usuarios vean los datos en el formato deseado.
- Una vista representa una imagen consistente y permanente de la base de datos, aún cuando a la base de datos se le hagan cambios en sus estructura.
- Proveer interfaces procedimentales y no procedimentales, permitiendo la manipulación por usuarios interactivos y programadores.
- Independizar la descripción lógica de la Base de datos y las descripciones particulares de los diferentes puntos de vistas de los usuarios.
- Permitir una fácil administración de los datos.
Actores En El Entorno De Una BD
-Administrador de la base de datos:se encarga del diseño físico de la base de datos y de su implementación, realiza el control de la seguridad y de la concurrencia, mantiene el sistema para que siempre se encuentre operativo y se encarga de que los usuarios y las aplicaciones obtengan buenas prestaciones.
-Diseñadores de la base de datos: realizan el diseño lógico de la base de datos, debiendo identificar los datos, las relaciones entre datos y las restricciones sobre los datos y sus relaciones.
-Programadores de aplicaciones: se encargan de implementar los programas de aplicación que servirán a los usuarios finales. Estos programas de aplicación son los que permiten consultar datos, insertarlos, actualizarlos y eliminarlos.
-Usuarios finales: consultan, actualizan y generan reportes de la base de datos.
Ventajas De Los SGBD
INTEGRACIÓN DE LOS DATOS
-Control sobre la redundancia de datos: Los sistemas de archivos almacenan varias copias de los mismos datos en archivos distintos.
-Consistencia de datos: Eliminando o controlando las redundancias de datos se reduce en gran medida el riesgo de que haya inconsistencias.
-Compartición de datos: En los sistemas de archivos, los archivos pertenecen a las personas o a los departamentos que los utilizan.
-Mantenimiento de estándares: Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios, tanto los establecidos a nivel de la empresa como los nacionales e internacionales.
EXISTENCIA DE LOS SGBD
-Mejora en la integridad de datos: La integridad de la base de datos se refiere a la validez y la consistencia de los datos almacenados.
-Mejora en la seguridad: Los SGBD permiten mantener la seguridad mediante el establecimiento de claves para identificar al personal autorizado a utilizar la base de datos.
-Mejora en la productividad: A nivel básico, el SGBD
-Aumento de la concurrencia: La mayoría de los SGBD gestionan el acceso concurrente a la base de datos y garantizan que no ocurran problemas en el acceso de múltiples usuarios.
-Mejora en los servicios de copias de seguridad y de recuperación ante fallos: Los SGBD actuales funcionan de modo que se minimiza la cantidad de trabajo perdido cuando se produce un fallo.
Inconvenientes De Los SGBD
-Complejidad: Los SGBD son conjuntos de programas muy complejos con una gran funcionalidad.
-Tamaño: Los SGBD son programas complejos y muy extensos que requieren una gran cantidad de espacio en disco y de memoria para trabajar de forma eficiente.
-Coste económico del SGBD: El coste de un SGBD varía dependiendo del entorno y de la funcionalidad que ofrece.
-Costo del equipamiento adicional: Tanto el SGBD, como la propia base de datos, pueden hacer que sea necesario adquirir más espacio de almacenamiento.
-Costo de la conversión: En algunas ocasiones, el costo del SGBD y el costo del equipo informático que sea necesario adquirir para su buen funcionamiento, es insignificante comparado al coste de convertir la aplicación actual en un sistema de bases de datos.
-Prestaciones: Los SGBD están escritos para ser más generales y ser útiles en muchas aplicaciones, lo que puede hacer que algunas de ellas no sean tan rápidas como en los sistemas de archivos.
-Vulnerable a los fallos: El hecho de que todo esté centralizado en el SGBD hace que el sistema sea más vulnerable ante los fallos que puedan producirse.
Arquitectura De Tres Niveles
- El nivel interno: tiene un esquema interno, el cual describe la estructura de almacenamiento físico de la Base de Datos.
- El nivel conceptual: tiene un esquema conceptual el cual describe la estructura de todas las Bases de Datos para una comunidad de usuarios.
- El nivel externo: o nivel de vista incluye un número de esquemas externos o vistas de usuario.
Módulos De Los DBMS
Los DBMS son software tremendamente complicados; a continuación se muestran los componentes de software que constituyen un DBMS y los tipo de software del sistema que interactúan con los DBMS.
-La BD y los catálogos del DBMS usualmente son almacenados en discos.
-El acceso a disco es controlado principalmente por el sistema operativo el cual controla las I/O a los discos.
-Un módulo de administración de datos almacenados de alto nivel ( stored data manager) del DBMS controla el acceso a la información del DBMS almacenada en disco, sí este es parte de la BD o del catálogo.
-El compilador DDL (DDL compiler) procesa las definiciones de esquema especificadas en el DDL y almacena la descripción de los esquemas en el catálogo del DBMS.
-El procesador en tiempo real (runtime processor) de la BD maneja el acceso a la BD en tiempo real, este recibe las operaciones de obtención y actualización y las lleva a la BD para su ejecución, el acceso se tiene mediante el gestor de datos almacenados.
-El procesador de consultas (query prossesor) maneja las consultas de alto nivel que son ingresadas interactivamente, donde el usuario espera los resultados de la búsqueda en el momento.
-El precompilador (precompiler) extrae los comandos del DML de un programa de aplicación escrito en un lenguaje de programación host.
-Estos comandos son enviados al compilador DML para su compilación en código objeto para el acceso de la BD.
Módulos De Los DBMS
El diseño de una base de datos es un proceso complejo que abarca decisiones en distintos niveles. La complejidad se controla mejor si se descompone el problema en subproblemas y se resuelve cada uno de éstos de manera independientemente, utilizando técnicas específicas. Así, el diseño de una base de datos se descompone en diseño conceptual, diseño lógico y diseño físico.
Diseño Conceptual
El diseño conceptual se refiere a la etapa donde se debe construir un esquema de la información a partir de los requerimientos y resultados de usuario, independientemente de cualquier consideración física, el objetivo es comprender:
-La perspectiva que cada usuario tiene de los datos.
-La naturaleza de los datos, independientemente de su representación física.
-El uso de los datos a través de las áreas de aplicación.
El esquema conceptual se puede utilizar para que el diseñador transmita lo que ha entendido sobre los requerimientos de usuario, de manera particular.
Diseño Lógico
El diseño lógico es el proceso de construir un esquema de la información, basándose en un modelo de base de datos específico independiente del DBMS y de cualquier otra consideración física. Conforme se va desarrollando el esquema lógico, éste se va probando y validando con los requisitos de usuario. Tanto el diseño conceptual como el diseño lógico son procesos iterativos, tienen un punto de inicio y se van refinando continuamente.También puede ser difícil definir la implementación física o el mantener unas prestaciones aceptables del sistema.
Por todo esto, es fundamental dedicar el tiempo y las energías necesarias para producir el mejor esquema que sea posible.El esquema lógico es una fuente de información para el diseño físico.
Diseño Físico
El diseño físico es el proceso de producir la descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria, donde las estructuras de almacenamiento y los métodos de acceso garanticen un acceso eficiente a los datos. Entre el diseño físico y el diseño lógico hay una realimentación ya que algunas de las decisiones que se tomen durante el diseño físico para mejorar las prestaciones pueden afectar a la estructura del esquema lógico.el propósito del diseño físico es describir cómo se va a implementar físicamente el esquema lógico.
