Componentes de un SGBD: Lenguajes de Definición y Manipulación de Datos

Lenguajes de un SGBD

Lenguaje de Definición de Datos (LDD)

Permite realizar la función de descripción, es decir, definir los datos a los distintos niveles. Un SGBD debería tener un LDD para cada nivel; sin embargo, en la realidad la mayoría de los sistemas gestores de bases de datos tienen solo 2 niveles de descripción.

LDD interno

Las características a definir en el LDD interno son:

• Espacio reservado para la base de datos (volúmenes, cilindros y pistas).
• Crecimiento previsto.
• Tipos de registros y acceso.
• Longitud de los campos o elementos de datos.
• Modo de representación de los datos.

LDD conceptual

Las características a definir en el LDD conceptual son:

• Nombres de las entidades u objetos.
• Nombres de los campos.
• Relaciones existentes entre entidades u objetos.
• Restricciones semánticas que se deben aplicar a los distintos objetos.
• Autorizaciones de acceso.

LDD externo

Con respecto al LDD externo, este permite dar un nombre a una vista e indicar qué datos y qué interrelaciones de la estructura conceptual se encuentran en la misma.

Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD)

Hay que dar a los usuarios la posibilidad de referirse a un conjunto de datos según un criterio de selección.

Además del criterio de selección, hay que especificar la estructura externa que se desea actualizar o recuperar. Una vez especificado, el SGBD se ocupará de acceder al correspondiente soporte físico, donde se modificarán, insertarán o borrarán los datos.

Las órdenes SQL que principalmente intervienen en esta función son SELECT, INSERT, DELETE y UPDATE.

Los LMD se pueden clasificar en:

• Lenguaje usado o anfitrión: están constituidos por un conjunto de instrucciones que son admitidas dentro de un programa escrito en otro lenguaje (anfitrión).
• Lenguaje autocontenido: son los que dan facilidad a los usuarios para manipular la base de datos sin necesidad de apoyarse en ningún otro lenguaje y de forma interactiva con una terminal.

Sublenguajes del LMD

• Lenguaje de Control de Datos (LCD): contiene sentencias a cargo del control de datos, acceso y utilización de la base de datos (ej: GRANT y DROP).
• Lenguaje de Procesos de Transacciones (LPT): controla las transacciones (ej: COMMIT y ROLLBACK).

Componentes de un SGBD

Procesador de consulta

Recibe las peticiones de consulta o actualización y encuentra la mejor manera de realizarla mediante un plan de ejecución. Sus principales componentes son:

• Compilador del LMD: traduce las sentencias del LMD de consultas a instrucciones de bajo nivel.
• Precompilador del LMD incorporado: trabaja en conjunto con el compilador del LMD para generar el código adecuado.
• Motor de evaluación: ejecuta las instrucciones de bajo nivel generadas por el compilador.
• Intérprete del LDD: convierte las sentencias del LDD en un conjunto de tablas que contienen metadatos.

Estas tablas se almacenan en el diccionario de datos.

Gestor de almacenamiento

Es la interfaz entre los programas de aplicación, las consultas y los datos de bajo nivel. Controla el acceso a la información en la base de datos e interactúa con el gestor de ficheros para actualizar, recuperar o almacenar los datos de la base de datos.

Está compuesto por:

• Gestor de transacciones: asegura que la base de datos quede en un estado consistente después de un fallo del sistema.
• Gestor de memoria intermedia: se encarga de transferir los datos entre la memoria principal y los dispositivos de almacenamiento secundario.
• Gestor de archivos: gestiona la reserva de espacio de almacenamiento en disco, así como la estructura de datos usada para representar los datos en disco.

Si se utilizan ficheros dispersos, este módulo es el encargado de llamar a la función de dispersión para generar la dirección de los registros.

Otros componentes

• Archivos de datos: almacenan físicamente los datos de la base de datos.
• Índices: proporcionan un acceso rápido a los datos que están en el archivo de datos.
• Diccionario de datos o catálogo: contiene los siguientes metadatos:
  • Nombre, tipo y tamaño de datos.
  • Nombre de las relaciones.
  • Restricciones de integridad.
  • Nombre de los usuarios autorizados a acceder a la base de datos.
  • Esquemas externos, conceptuales e internos, y su correspondencia.
  • Estadísticas de utilización.

Ventajas del diccionario de datos

Las ventajas del diccionario de datos son las siguientes:

• La información sobre los datos se puede almacenar de forma centralizada.
• El significado de los datos se puede definir, lo que ayudará a los usuarios a entender el propósito de los mismos; como consecuencia, la comunicación se simplifica.
• Se pueden identificar los usuarios que poseen o acceden a los datos.
• Las redundancias e inconsistencias se pueden identificar fácilmente.
• Se puede tener un historial de los cambios realizados sobre la base de datos.
• Se puede determinar el impacto que puede producir un cambio antes de que sea implementado.
• Se puede acrecentar el respeto a la seguridad.
• Se puede proporcionar información para auditorías.

El módulo encargado de gestionar el diccionario de datos y controlar sus accesos se llama gestor de diccionario.