DBMS distribuido - Conceptos

Para el correcto funcionamiento de cualquier organización, es necesaria una base de datos bien mantenida. En el pasado reciente, las bases de datos solían ser de naturaleza centralizada. Sin embargo, con el aumento de la globalización, las organizaciones tienden a diversificarse en todo el mundo. Pueden optar por distribuir datos a través de servidores locales en lugar de una base de datos central. Así, llegó el concepto deDistributed Databases.

Este capítulo ofrece una descripción general de las bases de datos y los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS). Una base de datos es una colección ordenada de datos relacionados. Un DBMS es un paquete de software para trabajar con una base de datos. Un estudio detallado de DBMS está disponible en nuestro tutorial llamado "Learn DBMS". En este capítulo, revisamos los conceptos principales para que el estudio de DDBMS se pueda realizar con facilidad. Los tres temas cubiertos son esquemas de bases de datos, tipos de bases de datos y operaciones en bases de datos.

Base de datos y sistema de gestión de bases de datos

UN databasees una colección ordenada de datos relacionados que se crea para un propósito específico. Una base de datos puede organizarse como una colección de varias tablas, donde una tabla representa un elemento o entidad del mundo real. Cada tabla tiene varios campos diferentes que representan los rasgos característicos de la entidad.

Por ejemplo, la base de datos de una empresa puede incluir tablas para proyectos, empleados, departamentos, productos y registros financieros. Los campos de la tabla Empleado pueden ser Nombre, ID_compañía, Fecha_de_unión, etc.

UN database management systemes una colección de programas que permite la creación y mantenimiento de una base de datos. DBMS está disponible como un paquete de software que facilita la definición, construcción, manipulación e intercambio de datos en una base de datos. La definición de una base de datos incluye la descripción de la estructura de una base de datos. La construcción de una base de datos implica el almacenamiento real de los datos en cualquier medio de almacenamiento. La manipulación se refiere a recuperar información de la base de datos, actualizar la base de datos y generar informes. El intercambio de datos facilita el acceso a los datos por parte de diferentes usuarios o programas.

Ejemplos de áreas de aplicación de DBMS

  • Cajeros automáticos
  • Sistema de reserva de trenes
  • Sistema de gestión de empleados
  • Sistema de información estudiantil

Ejemplos de paquetes DBMS

  • MySQL
  • Oracle
  • servidor SQL
  • dBASE
  • FoxPro
  • PostgreSQL, etc.

Esquemas de base de datos

Un esquema de base de datos es una descripción de la base de datos que se especifica durante el diseño de la base de datos y está sujeta a alteraciones poco frecuentes. Define la organización de los datos, las relaciones entre ellos y las restricciones asociadas con ellos.

Las bases de datos a menudo se representan a través de three-schema architecture o ANSISPARC architecture. El objetivo de esta arquitectura es separar la aplicación del usuario de la base de datos física. Los tres niveles son:

  • Internal Level having Internal Schema - Describe la estructura física, detalles de almacenamiento interno y rutas de acceso a la base de datos.

  • Conceptual Level having Conceptual Schema- Describe la estructura de toda la base de datos mientras oculta los detalles del almacenamiento físico de datos. Esto ilustra las entidades, atributos con sus tipos de datos y restricciones, operaciones de usuario y relaciones.

  • External or View Level having External Schemas or Views - Describe la parte de una base de datos relevante para un usuario en particular o un grupo de usuarios mientras oculta el resto de la base de datos.

Tipos de DBMS

Hay cuatro tipos de DBMS.

DBMS jerárquico

En DBMS jerárquico, las relaciones entre los datos en la base de datos se establecen de modo que un elemento de datos exista como subordinado de otro. Los elementos de datos tienen relaciones padre-hijo y se modelan utilizando la estructura de datos de "árbol". Son muy rápidos y sencillos.

DBMS de red

DBMS de red en uno en el que las relaciones entre los datos de la base de datos son de tipo muchos a muchos en forma de red. La estructura es generalmente complicada debido a la existencia de numerosas relaciones de muchos a muchos. El DBMS de red se modela utilizando una estructura de datos de "gráficos".

DBMS relacional

En las bases de datos relacionales, la base de datos se representa en forma de relaciones. Cada relación modela una entidad y se representa como una tabla de valores. En la relación o tabla, una fila se denomina tupla y denota un solo registro. Una columna se denomina campo o atributo y denota una propiedad característica de la entidad. RDBMS es el sistema de gestión de bases de datos más popular.

Por ejemplo - Una relación de estudiante -

DBMS orientado a objetos

El DBMS orientado a objetos se deriva del modelo del paradigma de programación orientada a objetos. Son útiles para representar tanto datos consistentes almacenados en bases de datos como datos transitorios, como se encuentran en la ejecución de programas. Utilizan elementos pequeños y reutilizables llamados objetos. Cada objeto contiene una parte de datos y un conjunto de operaciones que funcionan sobre los datos. Se accede al objeto y sus atributos a través de punteros en lugar de almacenarse en modelos de tablas relacionales.

Por ejemplo, una base de datos orientada a objetos de cuenta bancaria simplificada,

DBMS distribuido

Una base de datos distribuida es un conjunto de bases de datos interconectadas que se distribuye a través de la red informática o Internet. Un sistema de gestión de bases de datos distribuidas (DDBMS) gestiona la base de datos distribuida y proporciona mecanismos para que las bases de datos sean transparentes para los usuarios. En estos sistemas, los datos se distribuyen intencionalmente entre varios nodos para que todos los recursos informáticos de la organización se puedan utilizar de manera óptima.

Operaciones en DBMS

Las cuatro operaciones básicas de una base de datos son Crear, Recuperar, Actualizar y Eliminar.

  • CREATE estructura de la base de datos y completarla con datos: la creación de una relación de base de datos implica especificar las estructuras de datos, los tipos de datos y las restricciones de los datos que se almacenarán.

    Example - Comando SQL para crear una tabla de estudiantes -

CREATE TABLE STUDENT ( 
   ROLL INTEGER PRIMARY KEY, 
   NAME VARCHAR2(25), 
   YEAR INTEGER, 
   STREAM VARCHAR2(10) 
);

  • Una vez que se define el formato de datos, los datos reales se almacenan de acuerdo con el formato en algún medio de almacenamiento.

    Example Comando SQL para insertar una sola tupla en la tabla de estudiantes -

INSERT INTO STUDENT ( ROLL, NAME, YEAR, STREAM) 
VALUES ( 1, 'ANKIT JHA', 1, 'COMPUTER SCIENCE');

  • RETRIEVEInformación de la base de datos: la recuperación de información generalmente implica seleccionar un subconjunto de una tabla o mostrar datos de la tabla después de que se hayan realizado algunos cálculos. Se hace consultando sobre la mesa.

    Example - Para recuperar los nombres de todos los estudiantes de la secuencia de Ciencias de la Computación, se debe ejecutar la siguiente consulta SQL -

SELECT NAME FROM STUDENT 
WHERE STREAM = 'COMPUTER SCIENCE';

  • UPDATE información almacenada y modificar la estructura de la base de datos: la actualización de una tabla implica cambiar los valores antiguos en las filas de la tabla existente con nuevos valores.

    Example - Comando SQL para cambiar el flujo de Electrónica a Electrónica y Comunicaciones -

UPDATE STUDENT 
SET STREAM = 'ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS' 
WHERE STREAM = 'ELECTRONICS';

  • Modificar la base de datos significa cambiar la estructura de la tabla. Sin embargo, la modificación de la tabla está sujeta a una serie de restricciones.

    Example - Para agregar un nuevo campo o columna, diga la dirección a la tabla de Estudiantes, usamos el siguiente comando SQL -

ALTER TABLE STUDENT 
ADD ( ADDRESS VARCHAR2(50) );

  • DELETE información almacenada o eliminar una tabla como un todo: la eliminación de información específica implica la eliminación de filas seleccionadas de la tabla que satisfacen ciertas condiciones.

    Example- Para eliminar a todos los estudiantes que están actualmente en 4to año cuando se están desmayando, usamos el comando SQL -

DELETE FROM STUDENT 
WHERE YEAR = 4;

  • Alternativamente, se puede eliminar toda la tabla de la base de datos.

    Example - Para eliminar la tabla de estudiantes por completo, el comando SQL utilizado es -

DROP TABLE STUDENT;