Instancias y Esquemas
Las bases de datos cambian con el tiempo al insertarse información en la
base de datos y eliminarse de ella. El conjunto de información almacenado en la
base de datos en cierto momento se denomina instancia en la base de
datos. El diseño general de la base de datos se llama esquema de la base
de datos. Los esquemas se alteran muy raras veces , o nunca.
Una variable de un determinado tipo tiene un valor específico en un momento
dado. Así, el concepto del valor de una variable en los lenguajes de
programación corresponde al concepto de una instancia del esquema de una base
de datos.
Independencia de los datos
La capacidad de modificar una definición de esquema en un nivel sin afectar
la definición del esquema en el nivel inmediato superior se denomina independencia
de los datos. Existen dos niveles de tal independencia:
Independencia física: Es la capacidad de modificar el esquema físico sin
obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones. En algunas
ocasiones es necesario para mejorar el rendimiento.
Independencia lógica: Es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin
obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones. La
modificaciones en el nivel conceptual son necesarias siempre que se altera la
estructura lógica de la base de datos.
Lenguaje de la definición de datos
Un esquema de base de datos se especifica por medio de una serie de
definiciones que se expresan en un lenguaje especial llamado lenguaje de
definición de datos (en inglés: DDL, data definition language). El resultado de
la compilación de las proposiciones en DDL es un conjunto de tablas que se
almacena en un archivo especial llamado diccionario (o directorio) de datos.
Un directorio de datos es un archivo que contiene metadatos, es decir,
“datos acerca de los datos”. Este archivo se consulta antes de leer o modificar
los datos reales en el sistema de base de datos.
Lenguaje de manipulación de datos
Un lenguaje de manipulación de datos (en inglés: DML, data
manipulation language) permite a los usuarios manejar o tener acceso a los
datos que están organizados por medio del modelo apropiado.
Existen básicamente dos tipos de DML:
De procedimientos: Necesitan que el usuario especifique cuáles datos quiere
y cómo deben obtenerse.
Sin procedimientos: Requieren que el usuario especifique cuáles datos quiere
sin especificar cómo obtenerlos.
Manejador de Bases de
Datos
Generalmente las bases de datos requieren una gran cantidad de espacio de
almacenamiento. Puesto que la memoria principal de la computadora no puede
almacenar esta información, se guarda en discos. Ya que el movimiento de los
datos en el disco es muy lento comparado con la velocidad de la unidad central
de procesamiento de las computadoras, es imperativo que el sistema de base de
datos estructure la información de tal manera que se reduzca la necesidad de
transferir datos entre el disco y la memoria principal.
Un manejador de base de datos es un módulo de programa que
constituye la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de
datos y los programas de aplicaciones y las consultas hechas al sistema.
El manejador de base de datos es responsable de las siguientes tareas:
Interacción con el manejador de archivos: Los datos sin procesar se almacenan en el disco mediante
el sistema de archivos. El manejador de base de datos traduce las diferentes
proposiciones en DML a comandos de sistema de archivos de bajo nivel.
Implantación de la integridad: Los valores de los datos almacenados en la base de datos
deben satisfacer ciertos tipos de limitantes de consistencia. El administrador
de la base de datos debe especificar estas limitantes de forma explícita. Si se
especifican estas limitantes entonces el manejador de la base de datos puede
verificar si las actualizaciones a la base de datos resultan una violación de
cualquiera de estas limitantes, y si así es, podrá realizar la acción
apropiada.
Puesto en práctica de la seguridad: Como se mencionó anteriormente, no es preciso que todos
los usuarios de la base de datos tengan acceso a todo su contenido. Es labor
del manejador de base de datos hacer que se cumplan estos requisitos de
seguridad.
Respaldo y recuperación: Es responsabilidad del manejador de la base de datos
detectar fallas (como caídas de las cabezas lectoras de disco, interrupción del
suministro de energía y errores de software) y restaurar la base de datos al
estado que existía antes de presentarse la falla.
Control de concurrencia: Es necesario que el sistema controle la interacción entre
los usuarios concurrentes; lograr dicho control es una de las tareas del
manejador de la base de datos.
Puesto en práctica de la seguridad: Como se mencionó anteriormente, no es preciso que todos
los usuarios de la base de datos tengan acceso a todo su contenido. Es labor
del manejador de base de datos hacer que se cumplan estos requisitos de
seguridad.
Respaldo y recuperación: Es responsabilidad del manejador de la base de datos
detectar fallas (como caídas de las cabezas lectoras de disco, interrupción del
suministro de energía y errores de software) y restaurar la base de datos al
estado que existía antes de presentarse la falla.
Control de concurrencia: Es necesario que el sistema controle la interacción entre
los usuarios concurrentes; lograr dicho control es una de las tareas del
manejador de la base de datos.
