Conceptos Fundamentales de Bases de Datos y Arquitecturas

Introducción a las Bases de Datos

Definición de Base de Datos

Una Base de Datos es un conjunto de datos relacionados y organizados con cierta estructura. Existen distintos modelos, pero el más común es el relacional. Para su manipulación, necesitamos un SGBD.

Definición de SGBD

Un SGBD (Sistema Gestor de Bases de Datos) es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener bases de datos, proporcionando acceso controlado a las mismas. Es una herramienta que sirve de interfaz entre el usuario y las BD.

Base de Datos Clusterizada

Una base de datos clusterizada es un servidor que integra el sistema gestor de la base de datos y un motor de almacenamiento, funcionando en una o en un conjunto de máquinas. Cada una de estas máquinas puede estar ejecutando uno o más procesos.

Arquitectura de Bases de Datos

La arquitectura de una base de datos se organiza en distintos niveles para gestionar la complejidad y proporcionar independencia de datos.

Nivel Interno

El Nivel Interno (administrador) define cómo va a estar almacenada físicamente la información en el soporte. Incluye detalles como la longitud de los campos, tipos de datos, índices, archivos, métodos de acceso, etcétera.

Nivel Conceptual

El Nivel Conceptual (administrador) define cómo está estructurada la base de datos. Es el esquema conceptual o lógico. Por ejemplo, el modelo Entidad-Relación (E-R). En él se especifican las entidades, las relaciones que hay entre ellas, las restricciones, etcétera.

Nivel Externo

El Nivel Externo (usuario) describe la parte de la base de datos que interesa a un determinado usuario o grupo de usuarios y oculta el resto. Es el esquema externo.

Independencia de Datos

La independencia de datos es la capacidad de modificar un nivel de la arquitectura sin afectar a los niveles superiores.

Independencia Física

La Independencia Física es la capacidad de modificar el almacenamiento interno, es decir, el nivel físico, sin que afecte al conceptual ni al externo. Por ejemplo, reorganizar ciertos ficheros físicos para mejorar el rendimiento.

Independencia Lógica

La Independencia Lógica es la capacidad de poder modificar el esquema conceptual sin que afecte a los niveles internos ni externos. Por ejemplo, si se elimina una entidad, todos los esquemas externos que no la tengan no se verán afectados.

Correspondencia entre Niveles

La relación entre niveles es lo que se denomina correspondencia.

Arquitectura de Capas en Sistemas de Bases de Datos

Los sistemas de bases de datos suelen implementarse siguiendo una arquitectura de capas para modularizar y organizar las funcionalidades.

Capa de Presentación

La Capa de Presentación es la que ve el usuario y presenta el sistema al usuario. También es conocida como interfaz gráfica.

Capa Lógica o de Negocio

La Capa Lógica o de Negocio (3C) es donde residen los programas que se ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras el proceso. Esta capa se comunica con la capa de presentación para recibir las solicitudes y presentar los resultados, y con la capa de datos para solicitar al gestor de base de datos almacenar o recuperar datos de él. También se consideran aquí los programas de aplicación.

Capa de Datos

La Capa de Datos es donde residen los datos y es la encargada de acceder a ellos. Está formada por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el almacenamiento de datos.

Bases de Datos Distribuidas

Definición de Base de Datos Distribuida

Una Base de Datos Distribuida es una colección de datos que pertenece lógicamente al mismo sistema, pero que se almacenan en distintas máquinas conectadas por una red. Sus ventajas son la mejora de rendimiento y la fiabilidad.

Tipos de Bases de Datos Distribuidas

Las BD distribuidas pueden ser:

• Homogéneas

  Homogéneas: Todos los sitios tienen el mismo SGBD.

• Heterogéneas

  Heterogéneas: Cada sitio puede tener un SGBD distinto, así como esquemas diferentes.