Arquitectura
de Base de Datos
La arquitectura se
divide en tres niveles generales: interno, conceptual y externo.
Nivel Interno: es el más cercano al
almacenamiento físico, es decir, el que concierne a la manera como los datos se
almacenan en realidad.
Nivel Externo: es el
más cercano a los usuarios, es decir, el que atañe a la manera cómo cada
usuario ve los datos.
Nivel Conceptual: es un nivel de mediación
entre los otros dos.
- (ABRAMHAM, KORTH y SUDARSHAN) Para que el sistema sea útil, debe recuperar los datos eficientemente. Como muchos usuarios de sistemas de bases de datos no están familiarizados con computadoras, los desarrolladores esconden la complejidad a los usuarios a través de varios niveles de abstracción para simplificar la interacción de los usuarios con el sistema:
Nivel físico: El nivel más bajo de
abstracción describe cómo se almacenan realmente los datos. En el nivel físico
se describen en detalle las estructuras de datos complejas de bajo nivel.
Nivel lógico: El siguiente nivel más
alto de abstracción describe qué datos se almacenan en la base de datos y que
relaciones existen entre esos datos.
Nivel de vistas: El nivel más alto de
abstracción describe sólo parte de la base de datos completa. Los usuarios
necesitan acceder sólo a una parte de la base de datos. El sistema puede
proporcionar muchas vistas para la base de datos.
- (ELMASRI/NAVATHE) El objetivo de la arquitectura de tres esquemas, consiste en formar una separación entre las aplicaciones del usuario y la base de datos física. En esta arquitectura, los esquemas se pueden definir en los tres niveles siguientes:
El nivel interno: Tiene un esquema
interno, que describe la estructura física de almacenamiento de la base de
datos. El esquema interno emplea un modelo físico de los datos y describe todos
los detalles para su almacenamiento, así como los caminos de acceso para la
base de datos.
El nivel conceptual: Tiene un esquema
conceptual, que describe la estructura de toda la base de datos para una
comunidad de usuarios. El esquema conceptual oculta los detalles de las
estructuras físicas de almacenamiento y se concentra en describir entidades,
tipos de datos, vínculos, operaciones de los usuarios y restricciones. En este
nivel podemos usar un modelo de datos de alto nivel o uno de implementación.
El nivel externo o de
vistas: Incluye
varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema externo describe la
parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios determinado, y
oculta a ese grupo el resto de la base de datos. En este nivel podemos usar un
modelo de datos de alto nivel o uno de implementación. Cabe señalar que los
tres esquemas no son más que descripciones de los datos; los únicos datos que
existen realmente están en el nivel físico.
(Tutorial
del tecnológico de la paz) Un objetivo importante
de un sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios una visión
abstracta de los datos, es decir, el sistema esconde ciertos detalles de cómo
se almacenan y mantienen los datos. Sin embargo para que el sistema sea
manejable, los datos se deben extraer eficientemente.
Existen diferentes
niveles de abstracción para simplificar la interacción de los usuarios con el
sistema; Interno, conceptual y externo, específicamente el de almacenamiento
físico, el del usuario y el del programador.
Nivel físico: Es la representación del
nivel más bajo de abstracción, en éste se describe en detalle la forma en como
de almacenan los datos en los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo,
mediante señaladores o índices para el acceso aleatorio a los datos).
Nivel conceptual:El
siguiente nivel más alto de abstracción, describe que datos son almacenados
realmente en la base de datos y las relaciones que existen entre los mismos,
describe la base de datos completa en términos de su estructura de diseño. El
nivel conceptual de abstracción lo usan los administradores de bases de datos,
quienes deben decidir qué información se va a guardar en la base de datos.
La arquitectura consta
de las siguientes definiciones:
Definición de los datos: Se describen el tipo de
datos y la longitud de campo todos los elementos direccionales en la base. Los
elementos por definir incluyen artículos elementales (atributos), totales de
datos y registros conceptuales (entidades).
Relaciones entre datos: Se definen las
relaciones entre datos para enlazar tipos de registros relacionados para el
procesamiento de archivos múltiples.
Nivel
conceptual: la base de datos aparece como una colección de
registros lógicos, sin descriptores de almacenamiento. En realidad los archivos
conceptuales no existen físicamente. La transformación de registros
conceptuales a registros físicos para el almacenamiento se lleva a cabo por el
sistema y es transparente al usuario.
Nivel de visión: Nivel más
alto de abstracción, es lo que el usuario final puede visualizar del sistema
terminado, describe sólo una parte de la base de datos al usuario acreditado
para verla. El sistema puede proporcionar muchas visiones para la misma base de
datos.
Usuarios de las Bases de Datos
Programadores de aplicaciones:
Los profesionales en computación que
interactúan con el sistema por medio de llamadas DML (Lenguaje de Manipulación
de Datos), las cuales están incorporadas en un programa escrito en un lenguaje
de programación (Por ejemplo, COBOL, PL/I, Pascal, C, etc.)
Usuarios finales:
Accesa a la base de datos con una terminal,puede emplear un lenguaje de consulta proporcionado como parte integral del sistema o recurrir a un programa de aplicación escrito por un usuario programador que acepte ordenes desde la terminal y a su vez formule solicitudes al DBMS en nombre del usuario final.
Usuarios sofisticados:
Los usuarios sofisticados interactúan
con el sistema sin escribir programas. En cambio escriben sus preguntas en un
lenguaje de consultas de base de datos.
Usuarios especializados:
Algunos usuarios sofisticados escriben
aplicaciones de base de datos especializadas que no encajan en el marco tradicional
de procesamiento de datos.
Usuarios ingenuos:
Los usuarios no sofisticados
interactúan con el sistema invocando a uno de los programas de aplicación
permanentes que se han escrito anteriormente en el sistema de base de datos, podemos
mencionar al usuario ingenuo como el usuario final que utiliza el sistema de
base de datos sin saber nada del diseño interno del mismo por ejemplo: un
cajero.
Usuarios normales:
Son
usuarios no sofisticados que interactúan con el sistema mediante un programa de
aplicación con una interfaz de formularios, donde puede rellenar los campos
apropiados del formulario. Estos usuarios pueden también simplemente leer
informes generados de la base de datos.
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