5.1 Marco Teorico

5.1.1 Sistemas Manejadores de Base de Datos

Con la popularización de la informática, la aparición de aplicaciones específicas también trajo con ella la disponibilidad de herramientas de gestión de datos que dieron lugar a los denominados Sistemas de Gestión de Bases de Datos, identificados por sus siglas SGBD o por su acrónimo en ingles DBMS (DataBase Management Systems).

Un sistema Administrador de Bases de Datos es un software que posibilita la creación, empleo y mantenimiento de bases de datos. No depende de ningún programa de aplicación o archivo específico, pero se puede usar para hacer que los datos estén disponibles para varios programas de aplicación. Elimina la necesidad de vincular la estructura de los datos en el programa y los datos almacenados en dispositivos de almacenamiento secundario. Las características integradas en sistemas de administración de bases de datos hacen posible separar las condiciones programa/usuario de los datos, de la modalidad en que los datos en cuestión están almacenados.

Los SGBD permitieron a todo tipo de usuarios crear y mantener sus bases de datos, dotándolos de una herramienta que era capaz de transformar el nivel lógico de sus diseños en un conjunto de datos, representaciones y relaciones traducidos al nivel físico correspondiente.

Un sistema de base de datos se encuentra dividido en módulos cada uno de los cuales controla una parte de la responsabilidad total de sistema. En la mayoría de los casos, el sistema operativo proporciona únicamente los servicios más básicos y el sistema de la base de datos debe partir de esa base y controlar además el manejo correcto de los datos.

El diseño de un sistema de base de datos debe incluir la interfaz entre el sistema de base de datos y el sistema operativo.

Funciones Principales: 

• Establecer y mantener las trayectorias de acceso a la base de datos de tal forma que los datos puedan ser accesados rápidamente. 

• Manejar los datos de acuerdo a las peticiones de los usuarios. 

• Registrar el uso de las bases de datos. 

• Interacción con el manejador de archivos. Esto a través de las sentencias en DML al comando del sistema de archivos. Así el Manejador de base de datos es el responsable del verdadero almacenamiento de los datos. Respaldo y recuperación. 

Características:

• Abstracción de la información. Los SGBD 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.

• 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. 

• Redundancia mínima. Un buen diseño de una base de datos logrará evitar la aparición de información repetida o redundante. De entrada, lo ideal es lograr una redundancia nula; no obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la aparición de redundancias.

• Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta redundancia nula, 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. 

• Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. Los SGBD deben garantizar que esta información se encuentra segura frente a usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada; frente a ataques que deseen manipular o destruir la información; o simplemente ante las torpezas de algún usuario autorizado pero despistado. Normalmente, los SGBD disponen de un complejo sistema de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que permiten otorgar diversas categorías de permisos. 

• Integridad. Se trata de adoptar las medidas necesarias para garantizar la validez de los datos almacenados. Es decir, se trata de proteger los datos ante fallos de hardware, datos introducidos por usuarios descuidados, o cualquier otra circunstancia capaz de corromper la información almacenada. 

• Respaldo y recuperación. Los SGBD deben proporcionar una forma eficiente de realizar copias de respaldo de la información almacenada en ellos, y de restaurar a partir de estas copias los datos que se hayan podido perder. 

• Control de la concurrencia. En la mayoría de entornos (excepto quizás el doméstico), lo más habitual es que sean muchas las personas que acceden a una base de datos, bien para recuperar información, bien para almacenarla. Y es también frecuente que dichos accesos se realicen de forma simultánea. Así pues, un SGBD debe controlar este acceso concurrente a la información, que podría derivar en inconsistencias.

Componentes de los DBMS

Los componentes funcionales de un sistema manejador de base de datos, son los siguientes:

• Gestor de archivos: Gestiona la asignación de espacio en la memoria del disco y de las estructuras de datos usadas para representar la información. 

• Manejador de base de datos: Sirve de interfaz entre los datos y los programas de aplicación. 

• Procesador de consultas: Traduce las proposiciones en lenguajes de consulta a instrucciones de bajo nivel. 

• Compilador de DDL: Convierte las proposiciones DDL en un conjunto de tablas que contienen metadatos, estas se almacenan en el diccionario de datos. 

• Archivo de datos: En él se encuentran almacenados físicamente los datos de una organización. 

• Diccionario de datos: Contiene la información referente a la estructura de la base de datos. 

• Índices: Permiten un rápido acceso a registros que contienen valores específicos.