Tema 2 - Sistemas de Ficheros y de Gestión de Bases de Datos
1. Sistemas de Ficheros
1.1. Estructura lógica y física de un fichero
Fichero:
- Colección nominada de datos relacionados lógicamente entre sí, almacenados en memoria no volátil con una cierta organización
- Un Fichero está constituido por Registros
- Ejemplo: Fichero de Empleados de una Empresa
Registro:
- Colección de información relativa a una entidad particular
- Es la unidad básica de información procesada por las aplicaciones.
- Un Registro está constituido por una colección de Campos lógicamente relacionados.
- Describen atributos de una entidad.
- Ejemplo: Empleado, Departamento, etc.
Campo: Unidad mínima de información de un registro está compuesto por un nombre y un tipo de dato
- Ejemplo: Número de empleado, nombre, dirección, ciudad, etc.
1.2. Estructuras de un Fichero
Tipos de estructuras
- Estructura Lógica: Organización de los datos para los usuarios.
- Objetivos de Diseño Lógico: EFICACIA
- Fiel representación de la realidad
- Aislar lo máximo posible al usuario de la complejidad de la organización física → Independencia físico / lógica
- Facilitar a los usuarios la manipulación de los datos
- Evitar en lo posible las redundancias lógicas (representar dos veces la misma información)
- Estructura Física: Organización de los datos para los soportes (discos, cintas, etc.).
- Objetivos de Diseño Físico: EFICIENCIA
- Minimizar el espacio de almacenamiento.
- Disminuir los tiempos de respuestas.
- Minimizar el mantenimiento, evitando las reorganizaciones.
- Optimizar el consumo de recursos de máquina.
1.3. Operaciones sobre un fichero
1.4. Organizaciones y Métodos de Accesos
Organización del Fichero:
- Forma en que los registros se estructuran en un fichero → (consecutiva o direccionada).
- Método de acceso: modo de localizar los registros en un fichero
- El tipo de organización lo elegiremos según el método de acceso
¿Cómo decidir la organización del Fichero?
- Archivos Estáticos o Dinámicos (¿varía la información a lo largo del tiempo?)
- Realizar de la manera más eficiente las operaciones que se realizan más amenudo (leer, actualizar, …).
- En caso de que exista más de una organización apropiada, tomar una decisión de compromiso.
El almacenamiento de los registros en un soporte físico se puede hacer:
- Organización Consecutiva: Colocando los registros según su orden de llegada
- Sin Orden / Seriales: No mantienen un orden lógico
- Con Orden / Secuenciales: Mantienen un orden lógico según una clave de ordenación
- Organización Direccionada: Asignando la dirección física de donde se va asituar el registro.
- Existe una relación entre un valor del registro [clave de direccionamiento] y la dirección física del registro
- Directas: El valor de la clave proporciona su dirección física
- Dispersas (hashing): La dirección física se obtiene aplicando un algoritmo o función de transformación al valor de la clave.
Métodos básicos de Acceso a un registro:
- Secuencial: Implica el acceso a un fichero según el orden de almacenamiento de sus registros.
- Directo: Implica el acceso a un determinado registro, sin que ello implique el acceso a los registros precedentes.
- Acceso a un determinado registro por su dirección obtenida a partir del valor de una clave.
- Acceso a un registro que ocupa una determinada posición relativa dentro del fichero
1.5. Estructuras de Índices para los Ficheros
Índices:
- Proporcionan caminos de acceso alternativos construidos en base a campo.
- Un Fichero puede tener múltiples índices.
- Hay distintos tipos de índices:
- Índices ordenados de un solo nivel: Similares a los libros de texto
- Índices Multinivel: Tiene un fichero base en el que se construyen índices sobre otros índices [estructura de árbol]
Sistema de Gestión de Bases de Datos
2.1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la BD
SGBD:
- Actúa como interfaz entre la Base de Datos y los distintos niveles de gestión de la organización.
- Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los usuarios en los tres niveles
- Usuarios de una BD:
- Usuarios informáticos
- Usuarios finales
2.2. Concepto y Funciones de SGBD
SGBD:
- Conjunto de programas, procedimientos y lenguajes.
- Suministra los datos a los usuarios garantizando la seguridad y la consistencia de los mismos.
- Las operaciones que podemos realizar con el SGBD pueden ser:
- Esenciales: Definición, Manipulación y Control
- Otras: Copias de Seguridad, estadísticas, Cargas de ficheros, etc.
2.3. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
2.4. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
Principales objetivos de la Base de Datos:
- Independencia entre la estructura física y lógica de los datos → Independencia entre datos y aplicaciones
- Permite presentar datos de diversas maneras según las necesidades del usuario
- Separan el almacenamiento de datos, su estructura lógica y los programas de aplicación para mayor independencia
Tipos de Independencia:
- Independencia de manipulación:
- Separan la lógica de acceso y almacenamiento de los programas de aplicación
- Simplifica la gestión de caminos de acceso y almacenamiento físico
- Influye el modelo de datos
- Independencia de descripción:
- Separa la definición de los datos entre lo físico y lo lógico
- Es fundamental la arquitectura del SGBD