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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 1www.kybele.urjc.es
El Sistema de Gestión de la Base de Datos
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 2www.kybele.urjc.es
1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD
2. Concepto y Funciones del SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
3. Interacción del Usuario con la BD
4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
7. Estructura General de un SGBD
Índice
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 3www.kybele.urjc.es
Bibliografía Complementaria
� Silbersachatz, A. et al. “Database System Concepts” (6ª edición),
Mc Graw-Hill, 2010.
� Elmasri, R. y Navathe, S.B. “Fundamentals of Database Systems”
(6ª edición). Addison-Wesley, 2010.
(Traducción al castellano: “Fundamentos de Sistemas de Bases
de Datos”. 5ª edición. Addison-Wesley, 2007)
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 4www.kybele.urjc.es
Información
NIVEL ESTRATEGICOElaboración de planes
Objetivos generales
NIVEL ESTRATEGICOElaboración de planes
Objetivos generales
NIVEL TACTICOControl de gestión
Objetivos específicos
NIVEL TACTICOControl de gestión
Objetivos específicos
NIVEL OPERACIONALTareas administrativas
NIVEL OPERACIONALTareas administrativas
S
G
B
D
Base
común
de
Datos
Ordenes y Planes
� SGBD: actúa como interfaz entre la BD y los distintos niveles de gestión de la organización
� Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los usuarios en los tres
niveles
1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la BD
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 5www.kybele.urjc.es
Usuarios de una BD
a) Usuarios Informáticos
Diseñadores (lógicos/físicos)
Administradores
Analistas y programadores
b) Usuarios Finales
1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la BD
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 6www.kybele.urjc.es
Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)
Conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que
suministra a los distintos tipos de usuarios los medios necesarios para describir y
manipular los datos almacenados en la base, garantizando su seguridad.
Operaciones que debe realizar un SGBD:
A) SOBRE EL CONJUNTO DE LA BASE
• Creación
• Reestructuración
• Consulta a la totalidad
• Inserción
• Borrado
• Modificación
• Consulta selectiva
Actualización
2. Concepto y Funciones de SGBD
B) SOBRE REGISTROS CONCRETOS
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 7www.kybele.urjc.es
Funciones esenciales de un SGBD:
• Función de definición o descripción
• Función de manipulación
• Función de Control
Otras facilidades:
• Procedimientos para el administrador
• Reorganizaciones
• Copias de seguridad
• Cargas de ficheros
• Estadísticas
• Generadores de listados, etc.
• Interfaces con monitores de transacciones
2. Concepto y Funciones de SGBD
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 8www.kybele.urjc.es
DESCRIPCIONPermite describir:
- Los elementos de datos con
- Su estructura
- Sus interrelaciones
- Sus validaciones
A tres niveles:- Externo
- Lógico Global
- Interno
Mediante un LDD
MANIPULACIONPermite:
- Buscar
- Añadir
- Suprimir
- Modificar
Mediante un LMD
Lo cual supone:- Definir un criterio de selección (responsabilidad del usuario)
- Definir la estructura externa a recuperar (responsabilidad del usuario)
- Acceder a la estructura física (responsabilidad del sistema)
CONTROL- Reúne las interfaces de los usuarios
- Suministra procedimientos para el administrador
datos de la base
2. Concepto y Funciones de SGBD
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 9www.kybele.urjc.es
Caracterización de los lenguajes de datos
Huésped
Autocontenido
Muy Procedimental
Poco procedimental
Diferido (por lotes)
Conversacional (interactivo)
Registro a registro (navegacional)
Conjunto de registros (especificación)
2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 10www.kybele.urjc.es
Aplicaciones formalizables
Por tipos de aplicaciones Aplicaciones no formalizables
Informáticos
Por tipos de usuariosFinales
Definición
Por tipo de funciónManipulación
Tipología de los lenguajes de los SGBD
2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 11www.kybele.urjc.es
�Procesos formalizables y muy repetitivos:� Mediante programas
� Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas)
� O tratamiento interactivo (consultas).
�Procesos dificilmente formalizables, o poco repetitivos:
� No suele ser conveniente escribir programas
� Es más conveniente que los resuelva el usuario final con los procedimientos
que le proporcione el SGBD (lenguajes de usuario final, menús, etc.).
�Usuarios informáticos:
� Requieren medios potentes y flexibles
� Utilizan lenguajes anfitriones y lenguajes huéspedes.
�Usuarios finales:� Medios simples para comunicarse con la BD (lenguajes autocontenidos de
sintaxis sencilla, menús, ...).
2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 12www.kybele.urjc.es
�Lenguaje de Definición de Datos (LDD) ó Data Definition Language (DDL)
� Suelen ser autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún lenguaje de
programación.
�Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) ó Data Manipulation Language (DML)
� Deben permitir al usuario referirse a un conjunto de datos que cumplan una cierta
condición (criterio de selección).
� Un mismo LMD pede actuar como huésped y como autocontenido.
� La mayoría permiten el uso en diferido y en conversacional.
� El programador precisa de un LMD: embebido y bastante procedimental.
� El usuario no informático precisa LMD: autocontenidos, muy procedimentales e
interactivos.
2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 13www.kybele.urjc.es
Un lenguaje huésped es, en general:
•Procedimental
•Se explota en diferido
•Navegacional
Un lenguaje autocontenido es, en general:
•Declarativo
•Conversacional
•Recupera conjuntos de registros
Ejemplo:
DL/1 (IMS de IBM): huésped,
muy procedimental, diferido y
navegacional
Ejemplo:
SQL: huésped y autocontenido, poco
procedimental, recupera conjuntos de
registros, actúa en diferido y en
conversacional.
2. Concepto y Funciones de SGBD
2.1. Lenguajes de los SGBD
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 14www.kybele.urjc.es
Funciones DESCRIPCION MANIPULACION
Usuarios INTERNA LOGICA GLOBAL EXTERNA
LENGUAJE DEDESCRIPCIONDEDATOSINTERNOS
LENGUAJE DEDESCRIPCION DEDATOSGLOBALES
LENGUAJE DEDESCRIPCION DEVISTAS EXTERNAS
PROCEDIMIENTOS:- CREACION- OPTIMIZACION- REORGANIZACION- RECUPERACION- COPIAS SEGURIDAD ..............
LLAMADA A UNAVISTA DEFINIDAPOR ELADMINISTRADOR
- LMD (EMBEBIDO)- GENERADOR DE INFORMES- AYUDAS- L4G ......
VISTA EXTERNADESCRITA EN ELPROPIOPROCEDIMIETO
- USO DE APLICACIONES- L4G- LENGUAJES PARAMETRICOS PAQUETES
FACILIDADESINCLUIDASEN LOS LENGUAJES OEN LOS PAQUETES
- LENGUAJES AUTOCONTENIDOS- PAQUETES
ADMINIS
TRADOR
INFOR
MATICO
NO
INFORMATICOS
FORMA
LIZA
BLE
FORMA
LIZABLE
NO
3. Interacción del Usuario con la BD
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 15www.kybele.urjc.es
PROGRAMA DEAPLICACION
PROGRAMA DEAPLICACION
SGBDSGBD
Subsistema
de gestión de datos
(métodos de acceso)
S.O.
FicheroBasede
Datos
Comparación entre el acceso a un fichero y a una BD
4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 16www.kybele.urjc.es
Interacción SGBD/SO/PA en un entorno concurrente
.
.VE2
Vistaexterna
VE1
Estructuraslógicaglobal
e interna
DATOS
BASEDE
DATOS
SISTEMA
OPERATIVO
ALMACENAMIENTO
INTERMEDIO
SISTEMA DE
GESTION DE LA
BASE DE DATOS
Area deComunicación
AC1
Area de trabajode usuario
ATU1
Unidad de ejecución 1(UE1)
Programa de
Aplicación
Nombre de la
Vista externa
VE1
ACn
ATUn
UEn
Programa de
Aplicación
VEn
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.
9
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ISO/IECISO/IEC
JTC1JTC1
SC32SC32
WG3WG3 WG4WG4
AENORAENOR
CTN71CTN71
SC32SC32
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 18www.kybele.urjc.es
ANSIANSI
I
S
O
I
S
O
X3X3
SPARCSPARC
AFNORAFNOR
AENORAENOR
BSIBSI
JTC1JTC1
SSCSSC
DBMS
(SGBD)
USA
F
E
GB
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
10
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 19www.kybele.urjc.es
ESQUEMA
EXTERNO 1
ESQUEMA
EXTERNO n
ESQUEMA
CONCEPTUAL
ESQUEMA
INTERNO
DATOS ALMACENADOS
NIVEL
EXTERNO
CorrespondenciaExterna/Conceptual
NIVEL
CONCEPTUAL
CorrespondenciaConceptual/Interna
NIVEL
INTERNO
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 20www.kybele.urjc.es
Uno de los principales objetivos de las BD es:
Independencia entre las estructura físicas y
lógicas de los datos
Independencia entre
datos y aplicaciones
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 21www.kybele.urjc.es
Con la independencia físico/lógica se consigue:
� Que los mismos datos se presenten de
distintas formas según las necesidades del
usuario.
� Que el almacenamiento de los datos, su
estructura lógica y los programas de
aplicación sean independientes.
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 22www.kybele.urjc.es
Dentro del concepto de independencia físico/lógica
podemos distinguir entre:
� Independencia de descripción: que permite separar
la definición de los datos a nivel físico y a nivel lógico.
� Independencia de manipulación: que hace referencia
a la de los programas de aplicación con respecto a los
caminos de acceso y al soporte físico de
almacenamiento.
�En la independencia de descripción es fundamental la arquitectura del SGBD.
�En la independencia de manipulación influye también el modelo de datos.
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 23www.kybele.urjc.es
EE1EE1
EEnEEn
EIEI
NIVEL USUARIO X NIVEL SISTEMA
Independencia físico/lógica en una arquitectura a dos niveles
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
El Sistema de Gestión de la Base de Datos 24www.kybele.urjc.es
Independencia físico/lógica en una arquitectura a tres niveles
EE1EE1
EIEIECEC
EEnEEn
NIVEL USUARIO NIVEL EMPRESA NIVEL MAQUINA
X1 X2
Independencia
lógica
Independencia
física
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
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El Sistema de Gestión de la Base de Datos 25www.kybele.urjc.es
DICCIONARIO DE RECURSOS DE LA INFORMACION
NUCLEO DEL SGBD
LENGUAJE DE SGBD
SISTEMA OPERATIVO
DATOS
GENERADORES DE APLICACIONES (L4G)
UTILIDADES
DEL SGBD
PRECOMPILADORESDE LENGUAJES
AYUDAS AL DISEÑO(CASE)
GENERADORES
DE INFORMES
FACILIDADES DE USUARIO
APLICACIONES DESARROLLADAS
EXPORTADOR/
IMPORTADOR
(Catálogo)
7. Estructura General de un SGBD
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