1.3 Sistemas de Gestión de Bases de Datos
En la sección anterior se ha estudiado qué es una BD y se ha mencionado alguna de
las funcionalidades de un SGBD. En esta sección nos centraremos en describir en
profundidad qué es un SGBD y cuál es la funcionalidad que debe proporcionar.
"Un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) es un conjunto coordinado de
programas, procedimientos, lenguajes, herramientas, etc., que suministra, tanto a los
usuarios no informáticos como a los analistas, programadores o administradores de
una BD, los medios necesarios para describir y manipular los datos integrados en la
BD, manteniendo su integridad, confidencialidad y disponibilidad", (De Miguel Castaño
& Piattini, 1999)
Se denomina Sistema de Bases de Datos a la unión de una BD, un SGBD más las
aplicaciones que acceden a la BD. La Figura 1.1 muestra la arquitectura de un sistema
de BD; en ella se observa que el SGBD hace de interfaz entre los usuarios que acceden
a la BD mediante las aplicaciones y la Base de Datos que contiene toda la información.
Ya hemos mencionado en la sección anterior que existen distintos tipos de usuarios
con necesidades diferentes. Para poder dar soporte a estos usuarios el SGBD debe
proporcionar una serie de funciones que se describen a continuación:
1. Función de definición: permite a los diseñadores de la BD describir los elementos
de datos, su estructura y las relaciones que existen entre ellos; como se estudiará
en la sección 1.5, el SGBD proporciona un lenguaje para la definición las tablas, los
atributos que la componen, las restricciones semánticas así como las
características de tipo físico o almacenamiento.
2. Función de manipulación: permite a los usuarios de la BD añadir, suprimir o
modificar los datos de la misma siempre y cuando se respeten los aspectos de
seguridad que haya establecido el administrador de la BD.
3. Función de control: esta función aúna los interfaces que requieren los distintos
tipos de usuarios para comunicarse con la BD así como las herramientas
necesarias para el administrador para establecer los mecanismos de seguridad y
mantenimiento de la BD.
Para que el SGBD pueda llevar a cabo estas funciones se necesita un lenguaje que
permita especificar lo que cada tipo de usuario necesita en su comunicación con la BD.
En las BD relacionales se emplea el SQL (Standard Query Language) sobre el que
hablaremos en la sección 1.5.
1.4 Arquitectura de BD a tres niveles
A continuación, vamos a definir cuál es la arquitectura de una BD según la visión que
de ella tienen los distintos tipos de usuario. En una BD se identifican tres capas de
estructuración según tres niveles de abstracción. Así, se distingue un nivel externo, un
nivel lógico y un nivel físico.
- El nivel externo se corresponde con la visión de la BD que cada usuario tiene
en particular. Esto significa que no todos los usuarios necesitar conocer la BD
completa sino que únicamente necesitan una vista parcial de ella (la que le
permita llevar a cabo su trabajo); por ejemplo, un administrativo que trabaje
elaborando las nóminas de los empleados de una empresa no necesita conocer
los datos relativos a las ventas de productos de esa empresa.
- El nivel lógico se corresponde con la visión total de la empresa; esta vista
global se interpone entre el nivel externo y el nivel físico siendo independiente
tanto del equipo como de cada usuario en particular; por ejemplo, el
administrador de la BD si necesita tener una vista completa de la BD de la
empresa para llevar a cabo su trabajo.
- El Nivel físico se corresponde con la vista del soporte físico informático en
cuanto a que se refiere a la forma en que se organizan los datos en el
almacenamiento físico (índices o punteros, longitud de los campos, caminos de
acceso a los datos, particionamientos de memoria, etc.).
La gestión de estos tres niveles debe estar soportada en cualquier SGBD.
1.5 Lenguajes de un SGBD
De acuerdo a las funciones a las que debe dar soporte un SGBD estudiadas en la
sección 1.3 y a los distintos niveles de estructuración de una BD vistos en la sección
1.4, los SGBD deben proporcionar un lenguaje para que los distintos tipos de usuario
puedan comunicarse con la BD. Así, en los SGBD relacionales se tiene el lenguaje
SQL que de acuerdo a su función se descompone en:
a) Lenguaje de Definición de Datos (LDD): utilizado para definir la estructura lógica de
la BD (nivel lógico), la estructuras externas requeridas para el desarrollo de las
diferentes aplicaciones (nivel externo) así como la estructura interna (nivel físico).
b) Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD): una vez se ha descrito la BD, ésta ya
está preparada para cargar los datos en las estructuras definidas y para su
utilización. Así, el LMD permite añadir, suprimir, modificar y buscar datos en la BD.
Es el SGBD el que se encarga de acceder al correspondiente soporte físico para
localizar los datos con los que se harán las operaciones especificadas.
c) Lenguaje de Control: el administrador de la BD utiliza este lenguaje para especificar
los aspectos de seguridad física (copias de seguridad, rearranque de la BD en caso
de caída, etc.) así como de protección frente a accesos no permitidos
(autorizaciones y contraseñas, perfiles de usuarios, etc.). El lenguaje de control
también se requiere para definir los interfaces que necesitan los distintos usuarios
para comunicarse con la BD.
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