Arquitectura ANSI/SPARC y Niveles de Abstracción en Bases de Datos

Arquitectura ANSI/SPARC: Características Clave de los SGBD

La arquitectura ANSI/SPARC define tres características fundamentales que todo Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) debería cumplir:

• Separación entre los programas de aplicación y los datos.
• Manejo de múltiples vistas para diferentes usuarios.
• Uso de un catálogo (diccionario de datos) para almacenar el esquema de la base de datos.

Niveles de la Arquitectura ANSI/SPARC

Nivel Interno (Físico)

Describe cómo se almacenan físicamente los datos en los medios de almacenamiento (discos, cintas, etc.). Este nivel es el más cercano al hardware y contiene la representación real de los datos. Los Administradores de Bases de Datos (DBA) son los principales responsables de este nivel, a menudo con la colaboración de desarrolladores.

Nivel Conceptual (Lógico)

Representa la estructura global de la base de datos para una comunidad de usuarios. Describe qué datos se almacenan y las relaciones entre ellos, sin especificar detalles físicos. Los DBA, desarrolladores y usuarios avanzados interactúan con este nivel.

Nivel Externo (de Vista)

Define las diferentes vistas que tienen los usuarios de la base de datos. Cada usuario puede tener una vista personalizada que muestra solo la información relevante para sus necesidades. Por ejemplo, un usuario del departamento de nóminas podría ver información sobre salarios, mientras que un usuario del departamento de ventas vería datos de clientes. Una vista no contiene todos los datos de la base de datos (nivel lógico) ni describe cómo se almacenan (nivel físico).

Independencia de Datos

La independencia de datos es la capacidad de modificar el esquema en un nivel sin afectar al esquema del nivel inmediatamente superior. Existen dos tipos principales:

Independencia Lógica

Permite modificar el esquema conceptual (por ejemplo, añadir una nueva tabla o columna) sin tener que cambiar los esquemas externos ni las aplicaciones que los utilizan.

Independencia Física

Permite modificar el esquema interno (por ejemplo, cambiar la organización de archivos o los índices) sin afectar al esquema conceptual ni a los esquemas externos. Esto permite optimizar el rendimiento de las consultas y modificaciones sin que las aplicaciones se vean afectadas.

Lenguaje de Manipulación de Datos (DML)

El Lenguaje de Manipulación de Datos (DML, por sus siglas en inglés) es el lenguaje utilizado para consultar y manipular (añadir, modificar o borrar) los datos en el modelo lógico. A menudo, DML se denomina lenguaje de consultas. Existen dos tipos principales de lenguajes DML:

• Procedurales: El usuario especifica qué datos necesita y qué operaciones (pasos) se deben realizar para obtenerlos.
• No Procedurales (Declarativos): El usuario indica qué datos necesita, pero no especifica los pasos concretos para obtenerlos. SQL es un ejemplo de lenguaje declarativo.

Usuarios de la Base de Datos

Existen diferentes tipos de usuarios que interactúan con una base de datos:

• Administradores (DBA): Responsables del funcionamiento óptimo de la base de datos.
• Programadores/Desarrolladores: Interactúan con la base de datos mediante llamadas a DML (y a veces DDL) integradas en sus programas.
• Usuarios Sofisticados: Envían peticiones directamente a la base de datos utilizando un lenguaje de consultas (como SQL).
• Usuarios Inexpertos (Finales): Utilizan aplicaciones que ocultan los detalles de la base de datos (DML, DDL, etc.). Ejemplos: usuarios de cajeros automáticos, aplicaciones web, etc.