arquitectura de base de datos

Arquitectura de Base de Datos

Ruth Mora Hernndez Pgina 1

Arquitectura de Base de datos

Introduccin

Para poder explicar cmo es la arquitectura de las bases de datos es importante recodar cual es la definicin de las Bases de datos. Una base de datos es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemticamente para su posterior uso. [1]

Hoy en da las bases de datos sin duda alguna forman una parte muy importante en nuestras vidas, ya que estas nos permiten almacenar datos de forma ordenada y sistemtica y aunque los usuarios de las bases de datos no tienen que darse cuenta de cmo es que est estructurada o como es que se almacenan los datos, si es importante que los encargados de estas estn consientes de cmo est estructurada par as poder sacar un mejor provecho de estas.

Es por ello que en este trabajo se les presenta la arquitectura de las bases de datos.



Desarrollo

Hasta fecha relativamente cercana, las bases de datos eran el resultado de una compleja programacin y de complicados mecanismos de almacenamiento. Con la popularizacin de la microinformtica, la aparicin de aplicaciones especficas tambin trajo con ella la disponibilidad de herramientas de gestin de datos, que acabaron desembocando en los denominados sistemas de gestin de bases de datos, identificados por sus siglas SGBD (DBMS en ingls, siglas de DataBase Management Systems). De esta manera, la gestin de base de datos pudo liberarse de las grandes computadoras centrales, pudiendo distribuirse segn los intereses de los usuarios, y dotando de autonoma en la gestin de informacin a muchas entidades.

La arquitectura de sistemas de bases de datos de tres esquemas fue aprobado por la ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning and Requirements Committee) en 1975 como ayuda para conseguir la separacin entre los programas de aplicacin y los datos, el manejo de mltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de un catlogo para almacenar el esquema de la base de datos.

El objetivo de la arquitectura de tres niveles es el de separar los programas de aplicacin de la base de datos fsica. [2]

Las bases de datos respetan la arquitectura de tres niveles definida, para cualquier tipo de base de datos. En esta arquitectura la base de datos se divide en los niveles externo, conceptual e interno. [3]

1. Nivel interno es el nivel ms bajo de abstraccin, y define cmo se almacenan los datos en el soporte fsico, as como los mtodos de acceso. Tiene un esquema interno que describe la estructura fsica de almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo fsico de datos y los nicos datos que existen estn realmente en este nivel.

2. Nivel conceptual es el nivel medio de abstraccin. Se trata de la representacin de los datos realizada por la organizacin, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Tiene esquema conceptual. Describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles fsicos de almacenamiento y trabaja con elementos lgicos como entidades, atributos y relaciones.

3. Nivel externo es el nivel de mayor abstraccin. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso. Tiene varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema describe la visin que tiene de la base de datos a un grupo de usuarios, ocultando el resto.



Fig.1. Niveles de la arquitectura de bases de datos.

La mayora de los SGBD no distinguen del todo los tres niveles. Algunos incluyen detalles del nivel fsico en el esquema conceptual. En casi todos los SGBD que se manejan vistas de usuario, los esquemas externos se especifican con el mismo modelo de datos que describe la informacin a nivel conceptual, aunque en algunos se pueden utilizar diferentes modelos de datos en los niveles conceptuales y externo.

La arquitectura de tres niveles es til para explicar el concepto de independencia de datos que podemos definir como la capacidad para modificar el esquema en un nivel del sistema sin tener que modificar el esquema del nivel inmediato superior. [2]

Correspondencias, asociaciones o ligaduras (mappings) Para describir un mismo grupo de datos, un sistema puede gestionar varios niveles de esquemas, para lo cual el DBMS debe poder garantizar la transferencia de los datos desde el formato correspondiente de un nivel al formato correspondiente a otro nivel; este proceso se denomina transformacin de datos o mapping. Hay dos niveles de correspondencia en la arquitectura ANSI/SPARC: uno entre los niveles externo y conceptual del sistema, y otro entre los niveles conceptual e interno. La correspondencia conceptual/interna es la que existe entre las vistas conceptuales y la base de datos almacenada; especifica cmo se representan los registros y campos conceptuales en el nivel interno. Si se modifica la estructura de la base de datos almacenada (es decir, si se altera la definicin de la estructura de almacenamiento), la correspondencia conceptual/interna deber modificarse tambin de acuerdo con ello, para que no vare el esquema conceptual (el administrador de la base de datos se debe encargar de controlar tales modificaciones). Dicho de otra manera, los efectos de las alteraciones debern aislarse por debajo del nivel conceptual, a fin de conservar la independencia de los datos. La correspondencia externa/conceptual es la que existe entre una determinada vista externa y la vista conceptual. Las diferencias que pueden existir entre estos dos niveles son similares a las que pueden existir entre la vista conceptual y la base de datos almacenada. Por ejemplo, los campos pueden tener distintos tipos de datos, los nombres de los campos y los registros pueden diferir, pueden combinarse varios campos conceptuales para formar un solo campo externo (virtual), etc. Puede existir cualquier cantidad de vistas externas; cualquier nmero de usuarios puede compartir una determinada vista externa.



Algunos sistemas permiten expresar la definicin de una vista externa en trminos de otras en vez de requerir siempre una definicin explcita de la correspondencia respecto al nivel conceptual, cosa que resulta til si existe una relacin muy grande entre varias vistas externas. Los sistemas relacionales en particular casi siempre permiten hacer esto. [4]

Figura 2. Arquitectura ANSI/SPARC Arquitectura cliente servidor. Una arquitectura es un conjunto de reglas, definiciones, trminos y modelos que se emplean para producir un producto. La arquitectura Cliente/Servidor agrupa conjuntos de elementos que efectan procesos distribuidos y computo cooperativo.

La arquitectura cliente/servidor es un modelo para el desarrollo de sistemas de informacin, en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre s para intercambiar informacin, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que inicia el dilogo o solicita los recursos y servidor, al proceso que responde a las solicitudes. Es el modelo de interaccin ms comn entre aplicaciones en una red. [7]



10 Ideas Principales

1. Como muchos usuarios de sistemas de bases de datos no estn familiarizados con las computadoras, los desarrolladores esconden la complejidad a los usuarios a travs de varios niveles de abstraccin para simplificar la interaccin de los usuarios con el sistema.

2. El objetivo de la arquitectura de tres esquemas, consiste en formar una separacin entre las aplicaciones del usuario y la base de datos fsica.

3. Un objetivo importante de un sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios una visin abstracta de los datos, es decir, el sistema esconde ciertos detalles de cmo se almacenan y mantienen los datos. Sin embargo para que el sistema sea manejable, los datos se deben extraer eficientemente. [5]

4. A menudo el nivel fsico no es facilitado por muchos DBMS, esto es, no permiten al usuario elegir como se almacenan sus datos y vienen con una forma estndar de almacenamiento y manipulacin de los datos. [6]

5. Un objetivo importante de un sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios una visin abstracta de los datos, es decir, el sistema esconde ciertos detalles de cmo se almacenan y mantienen los datos. Sin embargo para que el sistema sea manejable, los datos se deben extraer eficientemente.

6. Las modificaciones en el nivel fsico son ocasionalmente necesarias para mejorar el funcionamiento. Se refiere cuando se puede alterar la estructura fsica de la Base de Datos sin la necesidad que se deba alterar su estructura lgica. [8]

7. Las modificaciones en el nivel lgico son necesarias siempre que la estructura lgica de la base de datos se altere. Se puede modificar la estructura de la Base de Datos son la necesidad que se deba reescribir las aplicaciones. [8]

8. Arquitectura Centralizada. Se basa e la existencia de una maquina servidora que almacena los datos y las aplicaciones que los procesan, los clientes se comportan como terminales. Entre sus ventajas estn el gran nivel de seguridad y su fcil administracin, mientras que sus desventajas son el alto costo y la maquina servidora est muy cargada. [9]

9. Arquitectura Cliente Servidor. Se basa en la existencia de dos tipos de aplicaciones ejecutndose de forma independiente, una de las aplicaciones acta como cliente y otra como servidor. Entre sus ventajas esta la escalabilidad y el reparto de cargas aunque como desventajas estn las nuevas aplicaciones y la importante dependencia de las comunicaciones.

10. Segn esta definicin, los sistemas cliente/servidor no estn limitados a aplicaciones de bases de datos. Cualquier aplicacin que tenga una interfaz de usuario (front-end, seccin frontal o parte cliente) que se ejecute localmente en el cliente y un proceso que se ejecute en el servidor (back-end, seccin posterior, o sistema subyacente) est en forma de computacin cliente/servidor.



Conclusin

En el presente trabajo de investigacin se explico a detalle de la arquitectura de Bases de Datos. Los tres niveles vistos, componen lo que conocemos como arquitectura de base de datos a tres niveles o Arquitectura ANSI/SPARC.

En el entorno informtico, la gestin de bases de datos ha evolucionado desde ser una aplicacin ms disponible para las computadoras, a ocupar un lugar fundamental en los sistemas de informacin. En la actualidad, un sistema de informacin ser ms valioso cuanto de mayor calidad sea la base de datos que lo soporta, la cual resulta a su vez un componente fundamental del mismo, de tal forma que puede llegarse a afirmar que es imposible la existencia de un sistema de informacin sin una base de datos, que cumple la funcin de "memoria", en todas sus acepciones posibles, del sistema. Se muestra cmo es que se trabajan en cada uno de estos niveles de forma independiente, pero se muestra la relacin que existen entre ellos y aunque se destaca la importancia que tiene para aquellas personas que se encargan de crear y mantener las bases de datos tambin se destaca que el usuario de las bases de datos no tiene por qu darse cuenta de lo que se realiza dentro de ella. Se mencionan tambin las arquitecturas cliente Servidor, as como las Centralizadas ya que estas son de las ms usadas hoy en da por las bases de datos.



Referencias

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos 16 sep 2013, a las 14:31 1

http://www.monografias.com/trabajos37/arquitectura-de-sistemas/arquitectura-de-

sistemas.shtml#ixzz2f4GzbguO JUNIO 2006 2

(KORTH y SILBERSCHATZ, 1994:5; MIGUEL y PIATTINI, 1993: 83-107; MOTA, CELMA y

CASAMAYOR, 1994: 11-12): 3

Arquitecturas de sistemas de bases de datos, scar Gonzlez Martn (Gestin)

Profesor: Francisco Ruiz Gonzlez 1999/2000 4

http://labredes.itcolima.edu.mx/fundamentosbd/sd_u1_4.htm 5

http://dis.um.es/~barzana/Informatica/IAGP/IAGP_Sistemas_BD.html 6

http://labredes.itcolima.edu.mx/fundamentosbd/sd_u1_6.htm 7

http://todosobrebd.blogspot.mx/2011/06/capitulo-i-bases-de-datos-objetivo.html 8

Tcnicas Avanzadas para el desarrollo de aplicaciones 2002 Pedro Alarcn Cavero y Agustn

Yage Panadero. 9

/Arquitectura cliente servidor.

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