Introducción
En el ámbito del mundo tecnológico actual, es fundamental el procesamiento de datos para obtener información que permita tomar decisiones.
El mundo empresarial y administrativo cada
vez utilizan más datos, lo cual dificulta su procesamiento. A partir de los
años sesenta varias empresas empiezan a almacenar sus datos en soportes
magnéticos para ser tratados directamente por computadoras. Desde entonces el
desarrollo de los equipos informáticos y soportes de información ha ido
aumentando a pasos agigantados, y de igual forma han ido disminuyendo sus
costos.
Definición de Sistemas de Gestión de Base de Datos
Los sistemas de gestión de bases de datos
son un tipo de software muy específico, dedicado a servir de interfaz entre la
base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan.
Una definición breve e informal podría ser
la siguiente: “Una colección de datos que están lógicamente relacionados entre
sí, que tienen una definición y una descripción comunes y que están
estructurados de forma particular”. Una base de datos es también, un modelo de
una parcela del mundo real, por tanto debe poder servir para una amplia gama de
aplicaciones.
Objetivos que deben cumplir los
Sistemas de Gestión de Base de Datos
1.
Abstracción de
la información.
Los Sistemas de Gestión de Base de Datos
ahorran a los usuarios detalles acerca del almacenamiento físico de los datos.
Da lo mismo si una base de datos ocupa uno o cientos de archivos, este hecho se
hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción.
2.
Independencia.
La
independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema
(físico o lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las
aplicaciones que se sirven de ella.
3.
Consistencia.
En aquellos casos en los que no se ha
logrado eliminar la redundancia, será necesario vigilar que aquella información
que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los
datos repetidos se actualicen de forma simultánea. Por otra parte, la base de
datos representa una realidad determinada que tiene determinadas condiciones,
por ejemplo que los menores de edad no pueden tener licencia de conducir. El
sistema no debería aceptar datos de un conductor menor de edad. En los Sistemas
de Gestión de Base de Datos existen herramientas que facilitan la programación
de este tipo de condiciones.
4.
Seguridad.
La
información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor.
Los Sistemas de Gestión de Base de Datos deben garantizar que esta información
se encuentra segura de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que permiten
otorgar diversas categorías de permisos.
5.
Manejo de
transacciones.
Una transacción es un programa que se ejecuta
como una sola operación. Esto quiere decir que luego de una ejecución en la que
se produce una falla es el mismo que se obtendría si el programa no se hubiera
ejecutado. Los Sistemas de Gestión de Base de Datos proveen mecanismos para
programar las modificaciones de los datos de una forma mucho más simple que si
no se dispusiera de ellos.
6.
Tiempo de
respuesta.
Lógicamente,
es deseable minimizar el tiempo que el Sistemas de Gestión de Base de Datos
tarda en darnos la información solicitada y en almacenar los cambios
realizados.
Estructura General de Sistemas de Gestión de Base
de Datos.
Como regla general, todo Sistema de Gestión de Base de Datos sigue un
patrón para su desarrollo:
a)
El sistema de gestión de la Base de Datos (SGBD). Conjunto de programas que gestionan la Base de Datos. Las funciones
principales son crear, actualizar, consultar, proteger la Base de Datos.
b)
Gestor de
ficheros, el cual se encarga de las estructuras de los datos a la hora de almacenarlas,
asignándoles el espacio en el disco.
c)
Gestor de Base
de Datos. Es el interfaz de los datos de bajo nivel junto con los programas de
consulta.
Los datos se pueden clasificar en
a.
Datos Simples.
Ej. : nombre, dirección, teléfono, etc.
b.
Datos Compuestos.
Ej. : tablas, etc.
d) Procesador de consultas. Encargado de traducir las
proposiciones del lenguaje de consultas a instrucciones comprensibles por la
Base de Datos.
e)
Ficheros de datos. es una unidad de datos o
información almacenada en algún medio que puede ser utilizada por aplicaciones
de la computadora.
f) Diccionario de datos. Almacén de información referida
a la estructura de la BD. Su uso es continuo debido al énfasis del buen diseño
y a la implementación adecuada del diccionario de datos.
g) El administrador de la Base de Datos (DBA). Es una función que pueden
llevar a cabo una o varias personas. Entre las responsabilidades del
administrador están la de creación, gestión y mantenimiento de la Base de
Datos.
h) Los usuarios. Todos aquellos que utilizan la Base de Datos.
Distinguiendo entre usuarios informáticos, aquellos a los que el administrador
le dará todas las herramientas para que puedan realizar su trabajo, y los no
informáticos (usuarios finales) a los que va dirigida la Base de Datos.
Inconvenientes De Los
sistemas de gestión de bases de datos
Típicamente, es necesario disponer de
una o más personas que administren de la base de datos, en la misma forma en
que suele ser necesario en instalaciones de cierto porte disponer de una o más
personas que administren los sistemas operativos. Esto puede llegar a
incrementar los costos de operación en una empresa. Sin embargo hay que
balancear este aspecto con la calidad y confiabilidad del sistema que se
obtiene.
Si se tienen muy pocos datos que son
usados por un único usuario por vez y no hay que realizar consultas complejas
sobre los datos, entonces es posible que sea mejor usar una planilla de
cálculo.
El software muy complejo y las personas que
vayan a usarlo deben tener conocimiento de las funcionalidades del mismo para
poder aprovecharlo al máximo. Tamaño: la complejidad y la gran cantidad de
funciones que tienen hacen que sea un software de gran tamaño, que requiere de
gran cantidad de memoria para poder correr. Coste del hardware adicional: los
requisitos de hardware para correr unos Sistemas de Gestión de Base de Datos
por lo general son relativamente altos, por lo que estos equipos pueden llegar
a costar gran cantidad de dinero.
Mejoras
de los Sistemas de Gestión de Base de Datos
Proveen
facilidades para la manipulación de grandes volúmenes de datos (ver objetivos).
Entre éstas:
b. Manejando las políticas de respaldo adecuadas,
garantizan que los cambios de la base serán siempre consistentes sin importar
si hay errores correctamente, etc.
c. Organizan los datos con un impacto mínimo en el código
de los programas.
d. Bajan drásticamente los tiempos de desarrollo y
aumentan la calidad del sistema desarrollado si son bien explotados por los
desarrolladores.
e.
Usualmente,
proveen interfaces y lenguajes de consulta que simplifican la recuperación de
los datos.
Arquitectura De Los Sistemas De Gestión De Las Bases
De Datos
Como primera definición, estableceremos
que un Sistema de Gestión de Bases de Datos no es más que un conjunto de programas que administran y
gestionan la información que
posee la propia base de datos. Esta definición es la que encontraremos dentro de cualquier gestor del
mercado.
Dentro del Sistema de Gestión de Base de
Datos, podríamos destacar tres niveles principales enfocados en su función y en
su visión por el usuario de la base de datos.
•
Nivel Interno: es el que más se aproxima al almacenamiento físico de
los datos con un esquema interno que describe la
estructura física de almacenamiento de la base de datos. Almacena los datos tal
y como están escritos en el ordenador, los cuales, realmente solo existen en
este nivel. Se podría decir que es el que almacena la descripción del Nivel Conceptual.
•
Nivel Conceptual: sigue un esquema conceptual representando
los datos que va a utilizar sin
tener en cuenta el aspecto, contrariamente a lo que hace el nivel interno. En este nivel, también
se describe la estructura para todos los usuarios que accedan a la Base de Datos.
Oculta los detalles físicos del almacenamiento y trabaja con elementos lógicos
como entidades atributos y relacione.
•
Nivel Externo (o de vistas):
Puede poseer varios esquemas externos o vistas para el usuario. Cada vista, posee una descripción de dicha visión
diferente para cada grupo de
usuarios.
Esta
arquitectura fue implantada por la ANSI-SPARC (American National Standard Institute – Standards Plannings and Requeriments Committee) en
1975 como ayuda para la separación
entre aplicaciones y datos, el manejo de múltiples vistas y el uso de catálogos
para el almacenamiento de los esquemas de las Base de Datos. La importancia de
esta arquitectura, es que nos resulta muy útil a la hora de conseguir la
diferenciación entre los niveles mencionados anteriormente.
El problema que nos encontramos tras
este modelo, es que muchos Sistema de Gestión de Base de Datos no distinguen
del todo los tres niveles a causa de la introducción del nivel físico en el
esquema conceptual o, lo que ocurre en la mayoría de los casos, que los
esquemas externos de cara al usuario describen la misma información que al
nivel conceptual.
Destacando que los esquemas no son más
que descripciones de los mismos datos pero variando su nivel de abstracción,
los únicos datos existentes, son los que poseemos a nivel físico, como por
ejemplo, en un disco. Por lo tanto, el Sistema de Gestión de Base de Datos debe
de poder transformar cualquier petición expresada en términos introducidos por
el usuario vía esquemas externos,
y con estos, el Sistema de Gestión de Base de Datos debe transformar la
petición expresada en términos
de esquema externo, en una petición con términos del esquema conceptual para
seguidamente a una con un esquema interno que se procesará sobre la base de
datos almacenada.
