Componentes de Sistemas de Gestión de Base de Datos

• Motor de la base de datos. Es el programa del SGBD que construye las consultas y peticiones que se realizan en el sistema para que sean procesadas por el sistema de BD. Por ejemplo el SGBD PhpMyAdmin consta de un motor de base de datos basado en MySQL por lo tanto las peticiones y operaciones que se realicen serán procesadas y convertidas a un formato SQL interpretable por la base de datos gestionada. Con Microsoft Access sucede lo mismo, el programa en sí mismo es un SGBD que transforma todas las peticiones y operaciones sobre la base de datos, también en formato SQL no percibido por el usuario. De esta forma la base de datos interpreta correctamente que el usuario desea insertar una nueva fila en la tabla o editar una serie de valores. 

• Sistema de definición de datos. Programa especializado en crear los ficheros inversos, ficheros diccionarios, realizar los procesos de indexación de campos de las tablas y aplicar los ficheros de palabras vacías.

• Sistema de manipulación y gestión. Es la parte del SGBD dedicada a la manipulación de registros en las tablas de la base de datos. Hace posible la navegación a través de sus contenidos, la inserción de nuevos registros, su modificación, eliminación, importación o exportación mediante un interfaz sencillo destinado al usuario, evitándole la programación de sus consultas, sustituyendo procesos complejos por funciones almacenadas en un botón o un enlace.

• Sistema de herramientas y aplicaciones. Lo constituyen todas las herramientas y subprogramas orientados a facilitar la creación de interfaces de edición y consulta en la base de datos. Esto significa que el SGBD ayuda a construir aplicaciones para manipular de forma eficiente las tablas de la base de  datos, permitiendo al usuario diseñar los formularios de entrada de datos, las pantallas de visualización de registros, las pantallas de búsqueda y recuperación, etc. Por ejemplo Microsoft Access y Filemaker son SGBD que integran tales herramientas con las que es posible construir una aplicación un sistema de información especializado con un interfaz adaptado a las necesidades del usuario. En el caso de MySQL y PhpMyAdmin esto no es así, ya que el interfaz personalizado por el usuario debe ser desarrollado por él mismo en forma de formularios web basados en un servidor Apache y programados en lenguaje PHP. Este aspecto que a priori podría ser una desventaja, hace posible que sea el método de diseño de interfaz más avanzado, personalizado y profesional, dado que es posible modificar todos los parámetros de funcionamiento del sistema, aspecto que a diferencia de SGBD no es posible encontrar, debido a la limitación de las herramientas que proporcionan.

• Administración. Lo constituye aquella parte del programa destinada a gestionar las funciones de almacenamiento, los procesos generales del sistema, los privilegios de acceso a la base de datos, gestionar las operaciones de mantenimiento con las bases de datos creadas, modificar las propiedades del interfaz, editar la configuración de los demás componentes del SGBD.

Fases del diseño de la base de datos

Para llegar al diseño de las Bases de Datos Relacionales (BDR) es necesario cumplir antes con una serie de actividades que están asociadas al Ciclo de Vida del Sistema de Aplicación de Bases de Datos llamada Definición del Sistema. Para ello, se requiere determinar cuál va a ser el ámbito y los límites del sistema que se pretende diseñar, incluyendo las principales vistas de usuario, los tipos de usuarios y las áreas de aplicación tanto actuales como futuras. Asimismo, se necesita recoger y analizar, los requerimientos de los usuarios y las operaciones realizadas en la organización o instituciones desde distintos puntos de vistas.

Al cumplir con estas actividades, se podrá empezar con la etapa del diseño para el sistema de base de datos requerido. Para ello, se hace indispensable seguir una metodología que permita guiar el proceso con varias técnicas claramente definidas para ser utilizadas en las tres fases principales: El diseño conceptual, el diseño lógico y el diseño físico, que aseguren un procedimiento ordenado y metódico.

De la figura anterior se deduce que las fases para el diseño son:

1. Análisis y definición de requisitos
2. Diseño del esquema conceptual (modelo ER)
3. Elección de un SGBD
4. Transformación del modelo de datos o diseño lógico
5. Diseño físico de la base de datos
6. Implementación.
7. Carga.

Dentro de este marco, se puede observar que el primer paso para el diseño de cualquier base de datos, es la recopilación de requisitos y el análisis de la información, para determinar cómo y para qué se utilizará, donde el diseñador debe entrevistar a los usuarios a objeto de comprender y documentarse sobre ¿Cuál es el propósito de la base de datos? ¿Qué información debe tener? ¿Qué información desea generar? Teniendo claro estos requerimientos se procede a crear un esquema conceptual mediante un modelo de datos conceptual de alto nivel (este paso se llama el diseño conceptual).

Posteriormente se realizar el siguiente paso que es la elección de un Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD) o versión inglesa Data Base Management System (DBMS). De hecho, si decidimos utilizar un sistema gestor de bases de datos relacionales, podemos recurrir al siguiente gestor de bases de datos: Oracle, DB2 de IBM, SQL Server de Microsoft, Interbase de Borland o a cualquier otro de los muchos sistemas gestores de bases de datos relacionales que existen en el mercado.

Selección de un sistema gestor de bases de datos

Un SGBD o DBMS es un producto software con capacidad para definir, mantener y utilizar bases de datos, por lo tanto, el que decidamos utilizar debe permitirnos, entre otras cosas, definir estructuras de almacenamiento adecuadas y acceder a los datos de forma eficiente y segura. A continuación se enumeran algunos de los aspectos en que deberíamos fijarnos para elegir un SGBD concreto:

Factores técnicos

1. Organización de los datos independientemente de las aplicaciones que los vayan a usar (independencia lógica) y de los archivos en los que vayan a almacenar dichos datos (independencia física).
2. Datos y aplicaciones accesibles a los usuarios y a otras aplicaciones de la manera más amigable posible (mediante lenguajes de consulta como SQL oQuery-by-example).
3. Datos gestionados de forma centralizada e independiente de las aplicaciones.
4. No redundancia (los datos no deben estar duplicados), consistencia e integridad.
5. Fiabilidad (protección frente a fallos en el hardware).
6. Seguridad (no todos los datos deben ser accesibles a todos los usuarios y el SGBD debe ayudarnos a controlar esto).
7. Capacidad de replicación y distribución.
8. Disponibilidad de herramientas adecuadas de desarrollo de software.
9. Portabilidad.

Factores no técnicos

1. Costo de la adquisición del software (licencias de uso del SGBD).
2. Costo del hardware necesario para el uso del SGBD.
3. Costos asociados al mantenimiento de la base de datos.
4. Costo de creación y conversión de la base de datos.
5. Coste de personal (tanto de formación como de operación de la base de datos).
6. Disponibilidad de servicios por parte del proveedor del SGBD.

En este sentido, el esquema conceptual se transforma en una estructura de datos del modelo relacional en el que se apoya el SGBD que se vaya a utilizar (un modelo lógico de datos).

De igual manera, para el diseño de la base de datos relacional, se especifican las estructuras de almacenamientos interno, los índices, las rutas de acceso y la organización de archivo (este paso se conoce como diseño físico).

Organización de Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD)

Los Modelos más comunes de organización de Bases de Datos son: