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

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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
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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.
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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.
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1.2. Estructuras de un Fichero

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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

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1.4. Organizaciones y Métodos de Accesos

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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.
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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.
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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

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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

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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

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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

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2.4. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica

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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
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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