Qué es un SGBD: características, arquitectura de tres niveles y criterios de selección

1. Definición y Características de un SGBD

Un SGBD (Sistema Gestor de Bases de Datos) es una herramienta software formada por una o más aplicaciones que permite definir, crear, administrar, manipular y mantener bases de datos con acceso controlado. Su característica principal es la abstracción de datos: el usuario no necesita conocer los detalles técnicos de cómo se almacenan físicamente los datos en el soporte físico. Ejemplos habituales en el mercado son PostgreSQL, MySQL, Microsoft SQL Server, MongoDB, MariaDB, SQLite y Oracle.

2. Arquitectura de Tres Niveles

Busca separar los datos de los programas de aplicación mediante tres niveles de abstracción que garantizan la independencia física y lógica:

• Nivel Interno / Físico: Define cómo se almacenan físicamente los datos mediante un esquema interno.
• Nivel Conceptual: Define qué información contiene la BD para toda la organización mediante un esquema conceptual.
• Nivel Externo / Visión: Es el nivel del usuario, donde se describen varios esquemas externos o vistas con la perspectiva individual de cada usuario o grupo.

3. Componentes y Lenguajes Básicos

• Diccionario de datos (Metadatos): Contiene información descriptiva sobre los datos de la BD (nombres de tablas, tipos de datos, restricciones).
• DDL (Lenguaje de Definición de Datos): Se utiliza para implementar los esquemas conceptual e interno, estructurando los objetos, relaciones y restricciones.
• DML (Lenguaje de Manipulación de Datos): Proporciona los mecanismos para insertar, actualizar y borrar la información.
• SQL: El lenguaje estándar utilizado en los SGBD relacionales que agrupa instrucciones tanto de definición como de manipulación.

4. Características Clave

• Control de la redundancia: Minimiza la información duplicada o repetida para prevenir problemas de actualización, integridad y consistencia.
• Consistencia de la información: Garantiza información útil y de calidad aplicando reglas y restricciones específicas en los campos.
• Integridad de la información: Vigila la congruencia individual y cruzada de los datos a través de tres tipos:
  • De dominio: los campos almacenan exclusivamente el tipo de dato esperado.
  • De entidad: cada tabla mantiene registros únicos mediante una clave principal o restricción.
  • Referencial: controlada mediante el uso de claves principales y ajenas.
• Seguridad: Administra la privacidad y el buen uso mediante un sistema de privilegios para que solo los usuarios autorizados accedan o modifiquen los datos.

5. Criterios de Selección de un SGBD

Para elegir el SGBD adecuado a las necesidades presentes y futuras, el administrador valora:

• Funcionalidad y Seguridad: Capacidad de proporcionar las herramientas de administración y protección necesarias.
• Rendimiento, potencia y disponibilidad: Velocidad de respuesta ante una alta carga de trabajo y múltiples accesos concurrentes.
• Escalabilidad: Adaptación al crecimiento futuro de la BD en rendimiento, usuarios y seguridad.
• Integridad / Interoperabilidad: Facilidad de conexión con otros sistemas o plataformas.
• Licencia (soporte y desarrollo), Usabilidad, Coste e idoneidad y Requisitos de plataforma.