SGBD

Sistema de

Gestión de Bases

de Datos

SGDB – Sistema Gestor de Bases de Datos

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1. Concepto y origen de los SGBD

SGBD (Data Base Management System) o Sistemas de Gestión de Bases de Datos son una colección de datos relacionados entre sí, estructurados y organizados, y un conjunto de programas que acceden y gestionan esos datos.

La colección de esos datos se denomina Base de Datos o BD

2. Evolución de los SGBD

2.1 Los años sesenta y setenta: sistemas centralizados

Los SGBD de los años sesenta y setenta (IMS de IBM, IDS de Bull, DMS de Univac, etc.) eran sistemas totalmente centralizados, como corresponde a los sistemas operativos de aquellos años, y al hardware para el que estaban hechos, un gran ordenador para toda la empresa y una red de terminales sin inteligencia ni memoria.

Los primeros SGBD trabajaban o procesaban datos exclusivamente por lotes (batch).

Al aparecer los terminales de teclado, conectados al ordenador central mediante una línea telefónica, se empiezan a construir grandes aplicaciones (OLTP).

IBM denominaba Data Base/Data Comunications (DB/DC) al software de comunicaciones y de gestión de

transacciones y de datos.

2.2 Los años ochenta: SGBD relacionales

La aparición de los SGBD relacionales supone un avance importante para facilitar la programación de aplicaciones con BD y para conseguir que los programas sean independientes de los aspectos físicos de la BD.

Oracle aparece en el año 1980.

Todos estos factores hacen que se extienda el uso de los SGBD. La estandarización, en el año 1986, del lenguaje SQL produjo una auténtica explosión de los SGBD relacionales.

2.3 Los años noventa: distribución, C/S y 4GL

A finales de los ochenta y principios de los noventa, las empresas se han encontrado con el hecho de que sus departamentos han ido comprando ordenadores departamentales y personales, y han ido haciendo aplicaciones con BD. El resultado ha sido que en la empresa hay numerosas BD y varios SGBD de diferentes tipos o proveedores, esto ha conducido a los SGBD actuales, que permiten que un programa pueda trabajar con diferentes BD como si se tratase de una sola.

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Esta distribución ideal se consigue cuando las diferentes BD son soportadas por una misma marca de SGBD, es decir, cuando hay homogeneidad. En la actualidad, gracias principalmente a la estandarización del lenguaje SQL, los SGBD de marcas diferentes pueden darse servicio unos a otros y colaborar para dar servicio a un programa de aplicación.

2.4 Tendencias actuales

Hoy día, los SGBD relacionales están en plena transformación para adaptarse a tres tecnologías de éxito reciente, fuertemente relacionadas: la multimedia, la de orientación a objetos (OO) e Internet y la web.

Durante estos últimos años se ha empezado a extender un tipo de aplicación de las BD denominado Data Warehouse, o almacén de datos, que también produce algunos cambios en los SGBD relacionales del mercado.

3. Objetivos y funcionalidad de los SGBD

Los SGBD que actualmente están en el mercado pretenden satisfacer un conjunto de objetivos:

3.1 Consultas no predefinidas y complejas

Los usuarios podrán hacer consultas de cualquier tipo y complejidad directamente al SGBD, este tendrá que responder inmediatamente sin que estas consultas estén preestablecidas; es decir, sin que se tenga que escribir, compilar y ejecutar un programa específico para cada consulta.

3.2 Flexibilidad e independencia

3.2.1 Flexibilidad

Los SGBD deben ser flexibles es decir tener la máxima independencia entre los datos y los procesos, sin que se deban

modificar los programas de aplicación ya escritos ni cambiar la forma de escribir las consultas (o actualizaciones) directas.

3.2.2 Independencia Física de datos

Consiste en poder modificar la definición interna de los datos sin que ello suponga una modificación de los programas existentes.

Por ejemplo, se puede cambiar la ubicación de la base de datos, o se puede añadir un índice sobre una tabla para que las consultas se ejecuten más rápidamente, sin que eso suponga una variación en los programas que utilizan

3.2.3 Independencia Lógica de datos

Consiste en poder cambiar el esquema conceptual sin que ello suponga una modificación de los programas existentes.

Por ejemplo podemos añadir un nuevo dato en la tabla de clientes como la dirección de email sin que los esquemas externos se vean afectados.

3.3 Problemas de la redundancia

El SGBD debe permitir que el diseñador defina datos redundantes, por lo que el mismo SGBD debe automáticamente actualizar los datos en todos los lugares donde estuviesen repetidos.

3.4 Integridad de los datos

Cuando el SGBD detecte que un programa quiere hacer una operación que va contra las reglas establecidas al definir la BD, no se lo deberá permitir, y le tendrá que devolver un estado de error.

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3.5 Concurrencia de usuarios

Los SGBD deben permitir que varios usuarios puedan acceder concurrentemente a la misma BD.

3.6 Seguridad

Los SGBD permiten definir autorizaciones o derechos de acceso a diferentes niveles: al nivel global de toda la BD, al nivel entidad y al nivel atributo.

4. Arquitectura de los SGBD

En 1975, el comité ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planningand Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres niveles para los SGBD cuyo objetivo principal era el de separar los programas de aplicación de la BD física.

NIVEL INTERNO O FÍSICO: En este nivel se describe se describe los detalles de cómo se almacenan físicamente los datos, los archivos que contienen la información, su organización, los métodos de acceso a los registros, los tipos de registros, la longitud, los campos que los componen, etcétera.

NIVEL EXTERNO O DE VISIÓN: En este nivel se citarán sólo aquellos atributos y aquellas entidades que interesen; podremos definir datos derivados o redefinir una entidad para que las aplicaciones que utilizan este esquema externo crean que son dos, definir combinaciones de entidades para que parezcan una sola, etc.

NIVEL CONCEPTUAL: Describe la estructura de toda la BD. Este esquema describe las entidades, atributos, relaciones, operaciones de los usuarios y restricciones, ocultando los detalles de las estructuras físicas de almacenamiento. Representa la información contenida en la BD.

5. Lenguajes y usuarios

Para comunicarse con el SGBD, el usuario, ya sea un programa de aplicación o un usuario directo, se vale de un lenguaje, hay muchos lenguajes diferentes, según el tipo de usuarios para los que están pensados y el tipo de cosas que los usuarios deben poder expresar con ellos.

Hay lenguajes especializados en la escritura de esquemas; es decir, en la descripción de la BD, se conocen genéricamente como DDL o Data Definition Language.

Otros lenguajes están especializados en la utilización de la BD (consultas y mantenimiento), se conocen como DML o Data Management Language.

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Aunque casi todos los SGBD del mercado tienen SQL como lenguaje nativo, ofrecen otras posibilidades, como por ejemplo 4GL y herramientas visuales.

6. Administración de BD

En los sistemas de gestión de BBDD actuales existen diferentes categorías de usuarios, estas categorías se caracterizan porque cada una de ellas tiene una serie de privilegios o permisos sobre los objetos que forman la BD.

En los sistemas SGBD más importantes son:

Los usuarios de la categoría DBA (Database Administrator), cuya función es precisamente administrar la base y que tienen, el nivel más alto de privilegios.

Los usuarios de la categoría RESOURCE, que pueden crear sus propios objetos y tienen acceso a los objetos para los que se les ha concedido permiso.

Los usuarios del tipo CONNECT, que solamente pueden utilizar aquellos objetos para los que se les ha concedido permiso de acceso.

El DBA tiene una gran responsabilidad ya que posee el máximo nivel de privilegios. Será el encargado de crear los usuarios que se conectarán a la BD. En la administración de una BD siempre hay que procurar que haya el menor número de administradores, a ser posible una sola persona.