Estructuras de datos y arquitecturas cliente-servidor en bases de datos

Resumen

El texto presenta conceptos básicos del modelado de bases de datos, como el Diagrama de Estructura de Datos y los términos propios de los modelos jerárquico y en red. Después describe las estructuras operacionales de los SGBD, explicando la arquitectura cliente-servidor y la cliente/multiservidor, incluido el caso de las bases de datos distribuidas.

Puntos clave

El Diagrama de Estructura de Datos (DED) representa gráficamente el diseño lógico de una base de datos mediante cuadros (nodos) y líneas (lazos o relaciones).
En BD jerárquicas, el segmento es el registro, las hojas son nodos sin hijos y las ramas son líneas que terminan en una hoja.
En BD en red, el conjunto une dos tipos de registro, con un propietario (o maestro) que contiene miembros.
En la arquitectura cliente-servidor, la aplicación cliente valida las entradas, la capa de acceso a datos envía las consultas mediante una API y el servidor las procesa y devuelve resultados.
En la arquitectura cliente/multiservidor, el cliente puede conectarse a varios servidores; si accede a datos de distintos servidores se trata de un sistema de bases de datos distribuidas.
Cliente y servidor pueden ejecutarse en la misma máquina o en máquinas distintas, comunicadas mediante SQL y protocolos de red estándar.

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Presentación de Datos y Generación de Interfaces

Permite presentar datos en pantalla o impresora con un formato predefinido o fácil de definir, sin necesidad de conocer lenguajes de bases de datos (BD) ni de programación.

Generador de Formularios

Genera pantallas de diálogos que presentan ítems y permiten la introducción de información, ya sea por teclado o mediante botones.

Diagrama de Estructura de Datos (DED)

Un Diagrama de Estructura de Datos es un esquema gráfico que sirve para representar el diseño de una base de datos. Se utilizan cuadros y líneas:

Los cuadros representan los nodos.
Las líneas representan los lazos o relaciones.

Mediante los diagramas de estructura de datos se especifica la estructura lógica general de la base de datos.

Términos Clave en Estructuras de Datos

A continuación, se definen términos específicos utilizados en el modelado de bases de datos jerárquicas y en red:

Camino: Líneas que unen nodos.
Segmento: Registro de una BD jerárquica.
Miembro: Registro hijo de una BD en red.
Conjunto: Unión entre dos tipos de registro en una BD en red.
Hojas: Nodos sin hijos en BD jerárquicas.
Rama: Línea que termina en una hoja en BD jerárquica.
Propietario: Registro que contiene miembros en BD en red.
Maestro: Registro padre de una BD en red.

Estructuras Operacionales de los SGBD

Los dos elementos fundamentales de la BD, cliente y servidor, pueden ejecutarse en la misma máquina o en máquinas distintas, interconectadas a través de algún sistema de comunicación. Para la comunicación entre ambos se emplea SQL como lenguaje de consulta y protocolos de red estándar.

Tipos de Estructuras de BD según Acceso

Según el número de servidores y la forma en que un cliente accede a ellos, se identifican dos tipos principales de estructuras de BD:

1. Cliente-Servidor

Esta arquitectura está compuesta por:

La aplicación cliente: Es la responsable de verificar y aceptar las entradas de los usuarios. Esta petición de usuario es enviada al servidor de BD, que la procesa y devuelve los resultados a la aplicación cliente.
La capa de acceso a datos: Posee una Interfaz de Programación de Aplicaciones (API) que se encarga de enviar las consultas al servidor. Esta capa es transparente al usuario.
El servidor de base de datos: Acepta las consultas de los clientes, las procesa y devuelve los resultados.

2. Cliente/Multiservidor

Es aquella en la que el cliente puede conectarse a más de un servidor simultáneamente, o bien solo puede conectarse a un servidor en cada sesión cliente. Cuando una aplicación cliente accede a datos de distintos servidores, se denomina sistema de Bases de Datos Distribuidas, lo que implica repartir el proceso de los datos en varias máquinas interconectadas mediante algún tipo de red.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un Diagrama de Estructura de Datos?

Es un esquema gráfico que representa el diseño de una base de datos mediante cuadros, que son los nodos, y líneas, que son los lazos o relaciones. Especifica la estructura lógica general de la base de datos.

¿Qué diferencia hay entre una arquitectura cliente-servidor y cliente/multiservidor?

En la cliente-servidor la aplicación cliente se comunica con un único servidor de BD. En la cliente/multiservidor el cliente puede conectarse a más de un servidor simultáneamente, o a uno solo por sesión.

¿Qué es un sistema de Bases de Datos Distribuidas?

Es el caso en que una aplicación cliente accede a datos de distintos servidores. Implica repartir el proceso de los datos en varias máquinas interconectadas mediante una red.