Arquitetura de Banco de Dados e Sistemas SGBD

Arquitetura de Banco de Dados

A definição de um sistema de informação é a descrição detalhada da arquitetura do sistema.

Nível Interno (Físico)

O nível interno é o menor nível de abstração e define como os dados são armazenados no equipamento e os métodos de acesso.

• Neste nível, atua principalmente o DBA (Database Administrator).
• É o menor nível de abstração, que está relacionado diretamente com o sistema operacional.
• Ele descreve como os dados são realmente armazenados:
  • Tamanho do bloco;
  • Posição relativa dos registros armazenados;
  • Métodos de endereçamento;
  • Overflow (estouro);
  • Índices;
  • Alterações no armazenamento;
  • Técnicas de compressão, etc.

Nível Conceitual

O nível conceitual é o nível médio de abstração. Esta é a representação de dados da organização, que inclui a visão parcial dos requisitos dos diferentes utilizadores e utilizações possíveis. Ela é configurada como a visão organizacional total e inclui a definição de dados e as relações entre eles.

• A este nível, também trabalha o DBA.
• É o próximo nível de abstração.
• Neste nível, descrevem-se os dados a serem armazenados no banco de dados:
  • Nome de dados;
  • Características;
  • Relações com outros dados.

O objetivo deste nível é isolar, de um lado, a representação de dados da máquina em particular (internamente) e, de outro, os requisitos do usuário (externamente).

Nível Externo (Visão)

O nível externo é o maior nível de abstração. A este nível, operam diferentes pontos de vista parciais para os diversos usuários do banco de dados. De certa forma, é o modelo conceitual ao qual eles têm acesso.

• Neste nível, trabalham apenas os usuários do banco de dados.
• Ele descreve apenas a parte do banco de dados que os usuários necessitam.
• Como a maioria dos usuários só precisa de uma parte das informações armazenadas, define-se para cada usuário uma visão externa (ou esquema) do BD.

Unidade de Trabalho 2: Sistema de Gestão de Banco de Dados (SGBD)

• Conceito.
• Componentes.
• Linguagens.
• Classificação.

2.1. Conceito

O Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD ou DBMS) é um aplicativo que permite aos usuários definir, criar e manter o banco de dados, fornecendo acesso controlado a ele.

O SGBD é o aplicativo com o qual os usuários interagem através de programas de aplicação e do banco de dados. Em geral, um SGBD oferece os seguintes serviços:

• Permite a definição do banco de dados usando a Linguagem de Definição de Dados (DDL). Essa linguagem permite definir a estrutura e o tipo de dados, bem como as restrições sobre eles. Tudo isto é armazenado no banco de dados.
• Permite a inserção, atualização, exclusão e consulta de dados através da Linguagem de Manipulação de Dados (DML). A disponibilidade de uma linguagem para consultar reduz os problemas de sistemas de arquivos tradicionais, nos quais o usuário teria que trabalhar com um número fixo de consultas ou programas de aplicação caros para administrar.

O SGBD é um conjunto de programas que nos permite gerir o banco de dados, facilitando o manuseio de grandes quantidades de informação, permitindo implementar, acessar e manter a base de dados. Qualquer operação que se deseje executar no banco de dados deve ser processada pelo gerenciador.

Atividade: Localizar os 10 maiores bancos de dados do mundo e o volume de informação que manipulam. Faça um gráfico no Excel para comparar as diferentes bases de dados.

2.2. Componentes

Um SGBD possui vários módulos, cada qual desempenhando uma função específica. O sistema operacional fornece serviços básicos para o SGBD, que é construído sobre ele.

O processador de consultas é o principal componente de um SGBD. Ele transforma a consulta em um conjunto de instruções de baixo nível que são direcionadas ao operador do banco de dados.

O gerente do banco de dados é uma coleção de programas responsáveis por garantir a segurança, privacidade e integridade dos dados, o acesso simultâneo a eles e a interação com o sistema operacional.

O gerente do banco de dados é a interface para programas de aplicação e consultas dos usuários. O gerente aceita consultas de dados e analisa os esquemas externos e conceituais para determinar quais registros são necessários para satisfazer o pedido. Em seguida, o gerente faz uma chamada ao gerenciador de arquivos para executar o pedido.

O gerenciador de arquivos gerencia os arquivos em disco que armazenam o banco de dados. O gerente estabelece e mantém a lista de estruturas e índices definidos no esquema interno, embora o gerenciador de arquivos não execute diretamente a entrada e saída de dados.