Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD)

Definición

Un SGBD es un conjunto coordinado de programas, procedimientos y lenguajes que proporciona a los usuarios (tanto informáticos como no informáticos), analistas, programadores y administradores las herramientas necesarias para describir, recuperar y manipular los datos almacenados en una base de datos, manteniendo su seguridad e integridad.

Componentes de un SGBD

Los componentes principales de un SGBD son:

• Núcleo: Se encarga de transformar las instrucciones de petición de datos en un formato que el sistema operativo pueda gestionar. Son programas transparentes al usuario. Sus tareas incluyen:
  • Controlar la integridad y seguridad de los datos.
  • Implementar las funciones de comunicación entre los diferentes niveles del sistema.
  • Facilitar la independencia de los datos.
  • Gestionar el diccionario de datos.
  • Proporcionar el soporte necesario para los programas de utilidad y los lenguajes.
• Diccionario de Datos (DD): Contiene información sobre los datos almacenados en la base de datos, legible para los usuarios. Es una base de datos que describe a otra base de datos, por lo que se le llama metabase. Al contenido de un DD se le llama metadatos. El administrador de la base de datos es responsable de su creación y mantenimiento.
  Contenidos del DD:
  • Esquemas externo y conceptual de la base de datos.
  • Información sobre tablas, campos, registros y referencias cruzadas entre registros de varias tablas, incluyendo sus propiedades (nombre, tipo, etc.).
  • Niveles de autorización y derechos de acceso de cada usuario.
  • Controles de seguridad de acceso a datos e integridad.
  • Sinónimos y palabras polisémicas con sus descripciones.
  • Aplicaciones relacionadas con los datos de cada base de datos.
• Tipos de DD:
  • Integrados: El software del DD está totalmente integrado en el SGBD, y las definiciones de los datos se almacenan solo una vez en el sistema. Un DD integrado se aplica a un solo SGBD.
  • Aislados o independientes: Son un conjunto independiente de archivos lineales que no proporcionan interfaz con el SGBD. Su desventaja es que las relaciones entre los datos se guardan en el esquema y el diccionario por separado, lo que puede generar inconsistencias.
• Formas de Entrada/Salida de Datos al Diccionario:
  • Entradas:
    • Por lotes: Se especifican los nuevos datos a añadir al diccionario.
    • Por comandos en línea: Se introducen las propiedades de los datos desde un terminal.
    • Mediante pantallas: Se incluyen todas las características de los nuevos datos.
    • Por extracción de los bloques de control de las bases de datos: Mediante programas específicos que extraen los controles y los introducen en el diccionario. Es el método más rápido.
  • Salidas:
    • Un listado con la descripción de los campos, las referencias cruzadas entre archivos, etc.
    • Consultas en línea, mediante pantallas diseñadas o búsquedas por teclado.
    • Generación de los bloques de control para comprobar el funcionamiento de la base de datos mediante programas que leen las anotaciones del diccionario.
• Lenguajes: Permiten la interacción del usuario con el SGBD. Existen diferentes tipos de lenguajes según su función (definición, manipulación o control), el tipo de usuario al que van dirigidos y el modelo de datos en el que se basa la base de datos.
  • Lenguajes de Implementación: Se utilizan para escribir los procedimientos o programas de aplicación que utilizan los datos de la base de datos. Se les llama «anfitrión» del lenguaje de utilización o «huésped» del de implementación. Los SGBD suelen admitir varios lenguajes de tipo anfitrión para la manipulación de los datos (por ejemplo, PHP). A este conjunto de sentencias de manipulación del SGBD que permiten el acceso a la base se les llama sublenguaje de datos y también lenguaje huésped, como SQL.
  • Lenguaje de Definición de Datos (DDL): El administrador de la base de datos utiliza el DDL para describir los datos y sus estructuras. Son autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún lenguaje de programación. El DDL permite describir:
    • La estructura lógica global (nombres de campos, agregados de datos, registros, relaciones entre elementos, etc.).
    • Las especificaciones relativas a la estructura interna, volúmenes, crecimiento previsto, etc. para el almacenamiento (clusters, bloques, etc.) y la recuperación de los datos.
    • Las estructuras externas requeridas para el desarrollo de las diferentes aplicaciones.
  • Lenguaje de Control de Datos (LCD): Es un sublenguaje del DDL que se utiliza para controlar el acceso a la información de la base de datos, definiendo privilegios y tipos de acceso, así como para el control de la seguridad de los datos.
  • Lenguaje de Manipulación de Datos (DML): Incluye las instrucciones para consultar la base de datos, modificar los valores de los datos, insertar o eliminar registros. El SGBD se encarga de acceder al soporte físico para extraer los datos o para insertarlos, modificarlos o borrarlos. En ocasiones, el mismo lenguaje de manipulación puede actuar como huésped y como autocontenido.
• Utilidades: Son aplicaciones que facilitan el trabajo a los usuarios y programadores. Suelen tener una interfaz fácil de usar basada en menús. Algunos ejemplos son:
  • Generador de menús: Diseña la interfaz de usuario de una aplicación.
  • Generador de informes: Permite crear informes a partir de los datos de la base de datos.