Caracteristicas dbms (1)
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El documento describe las características y componentes de los sistemas de gestión de bases de datos. Describe cuatro tipos de modelos de bases de datos - jerárquicos, reticulares, relacionales y por objetos - y sus características. También explica los componentes clave de un DBMS, incluido el procesador de consultas, los métodos de acceso a datos, los editores de informes y la arquitectura de archivos, memoria y procesos de un sistema DBMS típico.
Caracteristicas dbms (1)
- 1. CARACTERISTICAS DBMS • Bases de datos jerárquicos: los datos se organizan en grupos unidos entre ellos por relaciones de “posesión”, en las que un conjunto de datos puede tener otros conjuntos de datos, pero un conjunto puede pertenecer sólo a otro conjunto. La estructura resultante es un árbol de conjuntos de datos. • Bases de datos reticulares: el modelo reticular es muy parecido al jerárquico, y de hecho nace como una extensión de este último. También en este modelo conjuntos de datos están unidos por relaciones de posesión, pero cada conjunto de datos puede pertenecer a uno o más conjuntos. • Bases de datos relacionales: las bases de datos que pertenecen a esta categoría se basan en el modelo relaciones, cuya estructura principal es la relación, es decir una tabla bidimensional compuesta por líneas y columnas. Cada línea, que en terminología relacional se llama tupla, representa una entidad que nosotros queremos memorizar en la base de datos. las características de cada entidad están definidas por las columnas de las relaciones, que se llaman atributos. Entidades con características comunes, es decir descritas por el mismo conjunto de atributos, formarán parte de la misma relación. • Base de datos por objetos (object-oriented): el esquema de una base de datos por objetos está representado por un conjunto de clases que definen las características y el comportamiento de los objetos que poblarán la base de datos. La diferencia principal respecto a los modelos examinados hasta ahora es la no positividad de los datos. En efecto, con una base de datos tradicional (entendiendo con este término cualquier base de datos no por objetos), las operaciones que se tienen que efectuar en los datos se les piden a las aplicaciones que los usan. Con una base de datos object-oriented, al contrario, los objetos memorizados en la base de datos contienen tanto los datos como las operaciones posibles con tales datos. En cierto sentido, se podrá pensar en los objetos como en datos a los que se les ha puesto una inyección de inteligencia que les permite saber cómo comportarse, sin tener que apoyarse en aplicaciones externas.
- 2. Otras características q se presentan en las DBMS son: • Control de la redundancia de datos: Este consiste en lograr una mínima cantidad de espacio de almacenamiento para almacenar los datos evitando la duplicación de la información. • Compartimento de datos: Una de las principales características de las bases de datos, es que los datos pueden ser compartidos entre muchos usuarios simultáneamente, proveyendo, de esta manera, máxima eficiencia. • Mantenimiento de la integridad: La integridad de los datos es la que garantiza la precisión o exactitud de la información contenida en una base de datos.. • Soporte para el control de transacciones y recuperación de fallas Las transacciones deben ser controladas de manera que no alteren la integridad de la base de datos. La recuperación de fallas tiene que ver con la capacidad de un sistema DBMS de recuperar la información que se haya perdido durante una falla en el software o en el hardware. • Independencia de los datos: En las aplicaciones basadas en archivos, el programa de aplicación debe conocer tanto la organización de los datos como las técnicas que el permiten acceder a los datos. En los sistemas DBMS los programas de aplicación no necesitan conocer la organización de los datos en el disco duro. Este totalmente independiente de ello. • Seguridad:La disponibilidad de los datos puede ser restringida a ciertos usuarios. Según los privilegios que posea cada usuario de la base de datos, podrá acceder a mayor información que otros. • Velocidad:Los sistemas DBMS modernos poseen altas velocidades de respuesta y proceso. • Independencia del hardware: La mayoría de los sistemas DBMS están disponibles para ser instalados en múltiples plataformas de hardware. Los sistemas de bases de datos relacionales RDBMS (RelationalDatabase Management System, por sus siglas en Inglés) tales como Oracle, MySQL, SQL Server, PostgreSQL,
- 3. Informix, entre otros, le permiten ejecutar las tareas que se mencionan a continuación, de una forma entendible y razonablemente sencilla:Le permiten ingresar datos al sistema, le permiten almacenar los datos, le permiten recuperar los datos y trabajar con ellos, le proveen herramientas para capturar, editar y manipular datos, le permiten aplicar seguridad, le permiten crear reportes e informes con los datos. COMPONENTES DE UN DBMS • Procesador de consulta: interacciona con el usuario mediante sentencias especificas en un lenguaje de consulta . SQL ( lenguaje de consulta secuencial). • Método de acceso:El procesador de consulta tiene que poder accesar los datos requeridos en el menor tiempo posible, estos métodos se pueden clasificar en dos grupos: ISAM (Método de acceso secuencial indexado), HASHING (Transformación de clave). • Editores de informes: Son herramientas que proporcionan mecanismos para mejorar el formato por defecto de consulta. El procesador de consulta obtiene los datos requeridos y el editor de informes toma como entrada estos datos y la especificación de un formato para producir un informe formateado. • Generador de formatos: Los formatos producen una interfaz amigable al usuario para añadir, borrar, actualizar y recuperar información de la base de datos, los generadores de los formatos toman como entrada un archivo de especificación que describen el formato de tablas y columnas de las bases de datos con el formato que va a interactuar, un conjunto de reglas de validación para los datos, mensajes de error, etc… • Generador es de menú: Es una herramienta que sirve para generar menús. • Interfaz con el lenguaje host: Es una interfaz que permite al sistema Host o cualquier otro sistema simular instrucciones del Sistema Operativo. • Procesador de transacciones: Tiene como objetivo las cuestiones referentes a la integridad de bases de datos, recuperación y control de la concurrencia. • Diccionario de datos: Almacena información sobre las tablas y columnas en la base de datos, los métodos de acceso empleados, los privilegios de acceso, etc… ARQUITECTURA DE UN DBMS Una base de datos en ejecución consta de 3 cosas:
- 4. ARCHIVOS: • Control (ctl): almacenan información acerca de la estructura de archivos de la base. • Rollback (rbs): cuando se modifica el valor de alguna tupla en una transacción, los valores nuevos y anteriores se almacenan en un archivo, de modo que si ocurre algún error, se puede regresar (rollback) a un estado anterior. • Redo (rdo): bitácora de toda transacción, en muchos dbms incluye todo tipo de consulta incluyendo aquellas que no modifican los datos. • Datos (dbf): el tipo más común, almacena la información que es accesada en la base de datos. • Indices (dbf) (dbi): archivos hermanos de los datos para acceso rápido. • Temp (tmp): localidades en disco dedicadas a operaciones de ordenamiento o alguna actividad particular que requiera espacio temporal adicional. MEMORIA • Shared Global Area (SGA): es el área más grande de memoria y quizás el más importante • Shared Pool: es una caché que mejora el rendimiento ya que almacena parte del diccionario de datos y el parsing de algunas consultas en SQL • Redo Log Buffer: contiene un registro de todas las transacciones dentro de la base, las cuales se almacenan en el respectivo archivo de Redo y en caso de siniestro se vuelven a ejecutar aquellos cambios que aún no se hayan reflejado en el archivo de datos (commit). • Large Pool: espacio adicional, generalmente usado en casos de multithreading y esclavos de I/O. • Java Pool: usado principalmente para almacenar objetos Java • Program Global Area (PGA): información del estado de cursores/apuntadores
- 5. • User Global Area(UGA): información de sesión, espacio de stack. PROCESOS • Threading • System Monitor: despierta periódicamente y realiza algunas actividades entre las que se encuentran la recuperación de errores, recuperación de espacio libre en tablespaces y en segmentos temporales. • Process Monitor: limpia aquellos procesos que el usuario termina de manera anormal, verificando consistencias, liberación de recursos, bloqueos. • DatabaseWriter: escribe bloques de datos modificados del buffer al disco, aquellas transacciones que llegan a un estado de commit. • Log Writer: escribe todo lo que se encuentra en el redo log buffer hacia el redo file • Checkpoint: sincroniza todo lo que se tenga en memoria, con sus correspondientes archivos en disco Las partes utilizadas para ejemplificar la arquitectura se refieren a Oracle.
- 6. • User Global Area(UGA): información de sesión, espacio de stack. PROCESOS • Threading • System Monitor: despierta periódicamente y realiza algunas actividades entre las que se encuentran la recuperación de errores, recuperación de espacio libre en tablespaces y en segmentos temporales. • Process Monitor: limpia aquellos procesos que el usuario termina de manera anormal, verificando consistencias, liberación de recursos, bloqueos. • DatabaseWriter: escribe bloques de datos modificados del buffer al disco, aquellas transacciones que llegan a un estado de commit. • Log Writer: escribe todo lo que se encuentra en el redo log buffer hacia el redo file • Checkpoint: sincroniza todo lo que se tenga en memoria, con sus correspondientes archivos en disco Las partes utilizadas para ejemplificar la arquitectura se refieren a Oracle.