Unidad II: Arquitectura del Gestor

2.1. Características del DBMS

CONTROL DE REDUNDANCIA. 

En la creación tradicional de programas de archivos, cada grupo de usuarios mantiene sus propios archivos para manejar sus aplicaciones de procesamiento de datos. Supongamos la situación para una base de datos de un supermercado. Los grupos involucrados serían, entre otros, el de finanzas y el de reposición. Con el enfoque tradicional, cada sector mantendría archivos independientes para los proveedores, cada uno con un objetivo distinto. Buena parte de los datos se almacenarían dos veces.

RESTRICCIÓN DE LOS ACCESOS NO AUTORIZADOS. 

Cuando muchos usuarios comparten una misma base de datos, es probable que no todos tengan la autorización para tener acceso a toda la información que contiene. El SGBD debe contar con un subsistema de seguridad y autorización que permita al DBA crear cuentas y especificar restricciones para ellas.

CUMPLIMIENTO DE LAS RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD. 

La mayor parte de las aplicaciones de base de datos tienen ciertas restricciones de integridad que deben cumplir los datos. El SGBD debe ofrecer recursos para definir tales restricciones y hacer que se cumplan. Por ejemplo, en la tabla de abajo, podemos especificar que el valor del elemento Ciclo dentro de cada registro de la tabla ESTUDIANTE debe ser un entero entre 1 y 5.

2.1.1 Estructura de memoria y procesos de la instancia.

La memoria se puede estructurar en las siguientes partes: 

Área Global del sistema (SGA), la cual se comparte entre todos los servidores y los procesos en segundo plano. 

Áreas globales de programas (PGA), que es privada para cada servidor y proceso en segundo planos; a cada proceso se asigna un PGA. 

Área de Ordenaciones (Sort Areas).

Memoria Virtual 

j Area de codigo de software.

Instancia de una Base de Datos 

Cada instancia está asociada a una base de datos. Cuando se inicia una base de datos en un servidor (independientemente del tipo de computadora), se le asigna un área de memoria (SGA) y lanza uno o más procesos. A la combinación del SGA y de los procesos es lo que se llama instancia. La memoria y los procesos de una instancia gestionan los datos de la base de datos asociada de forma eficiente y sirven a uno o varios usuarios.

Cuando se inicia una instancia El DBMS monta la base de datos, es decir, asocia dicha instancia a su base de datos correspondiente. En un misma computadora pueden ejecutarse varias instancias simultáneamente, accediendo cada una a su propia base de datos física. Únicamente el administrador de la base de datos puede iniciar una instancia y abrir una base de datos. Si una base de datos está abierta, entonces el administrador puede cerrarla y, cuando esto ocurre, los usuarios no pueden acceder a la información que contiene. 

2.1.2 Estructuras físicas de la base de datos 

En una base de datos almacenamos información relevante para nuestro negocio u organización y desde el punto de vista físico, la base de datos está conformada por dos tipos de archivos.

Archivos de datos: contiene los datos de la base de datos internamente, está compuesto por páginas enumeradas secuencialmente que representa la unidad mínima de almacenamiento. Cada página tiene un tamaño de 8kb de información. 

Archivo de Registro de Transacciones: El propósito principal del registro de transacciones es la recuperación de datos a un momento en el tiempo o complementar una restauración de copia de respaldo completa (full backup). El registro de transacciones no contiene páginas, sino entradas con todos los cambios realizados en la base de datos, como son las modificaciones de datos, modificaciones de la base de datos y eventos de copia de seguridad y restauración. El acceso a datos es secuencial, ya que el registro de transacciones se actualiza en el mismo orden cronológico en el que se hacen las modificaciones. 

Este archivo no puede ser leído por herramientas de usuario de SQL auqnue existen herramientas de terceros que leen este archivo para recuperar los cambios efectuados. Dependiendo de la versión el registro de transacciones se utiliza para otros propósitos como por ejemplo bases de datos espejo (mirror) y transporte remoto de transacciones (log shipping). 

2.1.3 Requerimientos para instalación 

Las siguientes secciones presentan los requisitos mínimos de hardware y software para instalar y ejecutar SQL Server 2008 R2. Para obtener más información acerca de los requisitos para Analysis Services en modo integrado de SharePoint, vea Requisitos de hardware y software (PowerPivot para SharePoint). 

En las ediciones de 32 o de 64 bits de SQL Server 2008 R2 se aplica lo siguiente: 

SQL Server 2008 R2 Datacenter está disponible para su evaluación durante un período de prueba de 180 días. Para obtener más información, vea el sitio web SQL Server: How to Buy. 

Microsoft recomienda ejecutar SQL Server 2008 R2 en equipos con el formato de archivo NTFS. Para las actualizaciones a SQL Server 2008 R2, los sistemas de archivos FAT32 no se bloquearán. 

La instalación de SQL Server bloqueará las instalaciones en unidades de disco de solo lectura o comprimidas.

2.1.4 Instalación del software de BD en modo transaccional

Debido al constante crecimiento de datos que generan las empresas hoy en día, se ha vuelto muy necesaria la búsqueda de nuevas plataformas para almacenar y analizar la información, ambientes que consuman menos recursos, que sean más escalables y que provean una alta disponibilidad. La solución consiste en el procesamiento paralelo de los datos de una base de datos. 

Una base de datos en modo transaccional significa que la BD será capaz de que las operaciones de inserción y actualización se hagan dentro de una transacción, es un componente que procesa información descomponiéndola de forma unitaria en operaciones indivisibles, llamadas transacciones, esto quiere decir que todas las operaciones se realizan o no, si sucede algún error en la operación se omite todo el proceso de modificación de la base de datos, si no sucede ningún error se hacen toda la operación con éxito. 

Una transacción es un conjunto de líneas de un programa que llevan insert o update o delete. Todo aquél software que tiene un log de transacciones (que es la "bitácora" que permite hacer operaciones de commit o rollback), propiamente es un software de BD; aquél que no lo tiene (v.g. D-Base), propiamente no lo es. Todo software de base de datos es transaccional; si el software de la BD no es "transaccional", en realidad NO es un "software" de BD; en todo caso, es un software que emula el funcionamiento de un verdadero software de BD. Cada transacción debe finalizar de forma correcta o incorrecta como una unidad completa.  

2.1.5 Variables de Ambiente y archivos importantes para instalación

Para instalar el SGBD como primer instancia el archivo primordial es el que se descarga de la Web. Su configuración dependerá del S.O. 

1. Extraer el contenido del archivo dentro del directorio de instalación deseado. 

2. Crear un archivo de opciones. 

3. Elegir un tipo de servidor MySQL. 

4. Iniciar el servidor MySQL. 

5. Establecer la seguridad de las cuentas de usuario por defecto.

2.1.6 Procedimiento general de instalación 

Oracle Database XE es una gran base de datos para: 

Desarrolladores que trabajan en PHP, Java, .NET, XML, y Open Source applications DBAs que necesitan desarollar libremente. 
Vendedores de Software y hardware que necesitan distribuir sin cargos 
Instituciones educativas y estudiantes que cursan materias relacionados con base de datos 

Oracle es líder en bases de datos. Con Oracle XE, es posible desarrollar y desplegar aplicaciones potentes, actualizar sin costo y generar complejas migraciones. 

Oracle Express Edition se instala en una máquina con cualquier número de procesadores, solo puede contener una base de datos y direccionar un máximo de 4GB de datos y un máximo de 1GB RAM. 

Oracle Database XE, usa una interface basada en browser (Navegador) para: 

Administrar la base de datos 
Crear tablas, vistas, y otros objetos de base de datos 
Importar, exportar, y ver tablas de datos 
Ejecutar consultas y scripts SQL 
Generar reportes

Oracle Database XE incluye Oracle Application Express release 2.1, un ambiente de desarrollo gráfico para crear aplicaciones Web con base de datos. Oracle Database XE es una versión reducida de Oracle con las misma características y potencialidad de Oracle Database. Es necesario destacar que no soporta todos los tipos de datos de Oracle Database XE.

Oracle Database XE incluye las siguientes utilidades: Línea de comandos SQL (SQL*Plus), para ejecutar sentencias SQL y comandos PL/SQL y ejecutar scripts SQL*Loader, para insertar datos en la base de datos Utilidades para importar, exportar y volcar la base de datos.

Link de tutorial para descargar e instalar ORACLE:
https://www.youtube.com/watch?v=GAsCwlGlGAw

2.1.7 Procedimiento para configuración de un DBMS

Para configurar nuestro DBMS podemos acceder a las siguientes pantallas, para Oracle o MySQL. 

El esquema de una base de datos (en inglés, Database Schema) describe la estructura de una Base de datos, en un lenguaje formal soportado por un Sistema administrador de Base de datos (DBMS). En una Base de datos Relacional, el Esquema define sus tablas, sus campos en cada tabla y las relaciones entre cada campo y cada tabla. 

Oracle generalmente asocia un 'username' como esquemas en este caso SYSTEM y HR (Recursos humanos). 

Por otro lado MySQL presenta dos esquemas informacion_schema y MySQL ambos guardan información sobre privilegios y procedimientos del gestor y no deben ser eliminados. 

2.1.8 Comandos generales de alta y baja del DBMS

Una tabla es un sistema de elementos de datos (atributo - valores) que se organizan que usando un modelo vertical - columnas (que son identificados por su nombre)- y horizontal filas. Una tabla tiene un número específico de columnas, pero puede tener cualquier número de filas. Cada fila es identificada por los valores que aparecen en un subconjunto particular de la columna que se ha identificado por una llave primaria. 

Una tabla de una base de datos es similar en apariencia a una hoja de cálculo, en cuanto a que los datos se almacenan en filas y columnas. Como consecuencia, normalmente es bastante fácil importar una hoja de cálculo en una tabla de una base de datos. La principal diferencia entre almacenar los datos en una hoja de cálculo y hacerlo en una base de datos es la forma de organizarse los datos. 

Por lo tanto, la creación de las tablas en el proceso de programación en Oracle juegan un papel muy importante. En el momento de crear las tablas se definen características a dos niveles: Tabla y Columna.