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Universidad del Zulia
Costa Oriental del Lago
UNIDAD IV
Funcionamiento de la Base de Datos
Sistemas Jerárquicos. Sistemas de Red. Sistemas Relacionales. Sistemas de
bases de datos para microcomputadoras. Aplicación de sistemas de bases
de datos IMS (Sistemas de Manejo de Información). Métodos de acceso del
modelo interno y externo para IMS. Nivel conceptual DBD (Descripción de
Base de Datos). CODASYL (Organización para la estandarización del
lenguaje COBOL y los DBMS COFASYL) DBTG (Grupo de Trabajo de
Base de Datos (CODASYL)).
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Unidad IV. Funcionamiento de la Base de Datos.
Sistemas Jerárquicos.
Los primeros Sistemas de Base de Datos introducidos a mediados
de los 60, estaban basados en el modelo jerárquico que resume que:
todas las interrelaciones entre los datos pueden estructurarse como
jerarquías. Con esto, los datos se representan mediante una estructura en
árbol.
En un sistema jerárquico de Base de Datos los archivos se conectan
entre sí mediante punteros físicos o campos de datos añadidos a los
registros individuales. Un puntero (apuntador) es una dirección física que
identifica dónde puede encontrarse un registro sobre el disco. En una
jerarquía, un hijo (un registro "subordinado" en una interrelación
jerárquica) puede solamente tener un padre (un registro "propietario" en
una interrelación jerárquica), pero un padre puede tener varios hijos. A
este tipo de relación se le llama relación uno a muchos.
Sistema de red.
Una red es una interrelación de datos en la cual un registro puede
estar subordinado a registros de más de un archivo. A causa de la
necesidad obvia de manipular tales interrelaciones, a finales de los años
60 se desarrollaron los sistemas de red. Al igual que los sistemas de
bases de datos jerárquicos, los sistemas de bases de datos de red
emplearon punteros físicos para enlazar entre sí los registros de
diferentes archivos.
Para manejar aplicaciones tales como el procesamiento de pedidos,
se desarrolló un nuevo modelo de datos de red. El modelo de datos de
red extendía el modelo jerárquico permitiendo que un registro participara
en múltiples relaciones padre/hijo, reduciendo o eliminando de este modo
las redundancias. Estas relaciones eran conocidas como conjuntos en el
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modelo de red. Entre mediados de los años 60 y principios de los 70 se
desarrollaron y se comercializaron exitosamente varios SGBD en redes
por lo que, en 1971, este modelo de datos se normalizó, es decir, se
publicó un estándar oficial para bases de datos de red que se conoció
como el modelo CODASYL.
Sistemas Relacionales.
Es una base de datos en donde todos los datos visibles al usuario
están organizados estrictamente como tablas de valores, y en donde
todas las operaciones de la base de datos operan sobre estas tablas.
Estas bases de datos son percibidas por los usuarios como una
colección de relaciones normalizadas de diversos grados que varían con
el tiempo.
El modelo relacional representa un sistema de bases de datos en un
nivel de abstracción un tanto alejado de los detalles de la máquina
subyacente, de la misma manera como, por ejemplo, un lenguaje del tipo
de PL/1 representa un sistema de programación con un nivel de
abstracción un tanto alejado de los detalles de la máquina subyacente. De
hecho, el modelo relacional puede considerarse como un lenguaje de
programación más bien abstracto, orientado de manera específica hacia
las aplicaciones de bases de datos. (Date, 1993)
Sistemas de bases de datos para microcomputadoras.
Cuando empezaron a salir las primeras microcomputadoras, a
principios de los ochenta, apenas si existía software para manejar base
de datos. Sin embargo, desde entonces no dejan de aparecer nuevos
productos que se pueden ejecutar tanto en PC AT como XT bajo los
distintos sistemas operativos PC-DOS, MS-DOS, CP/M, UNIX, XENIX,
etc.
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La característica fundamental de los sistemas de gestión de base de
datos para microcomputadoras es su sencillez.
Los sistemas de gestión de base de datos para microcomputadoras
se pueden clasificar en:
Sistemas de manejo de archivos: permiten recuperar registros de un
archivo a partir de cualquier campo del registro. Tienen la limitación
de que sólo pueden procesar un archivo a la vez.
Sistemas de gestión de base de datos monousuario: permite
procesar consultas de varios archivos al mismo tiempo y crear
nuevos archivos uniendo dos o más archivos existentes.
Sistemas de gestión de base de datos multiusuario: permite a
diversos usuarios un acceso simultáneo a la base de datos por
medio de un servidor de archivos, para lo cual necesitan una red
local (LAN).
Enlace con la unidad central: un enlace de comunicación entre el
sistema de gestión de base de datos de un computador y una unidad
central permite a los usuarios a acceder a las base de datos de la
unidad central desde sus computadores para su procesamiento
local. Algunos paquetes toleran la creación de archivos en la
microcomputadora y luego transferir éstos a la unidad central o
viceversa.
Sistema integrado multifunción: además del manejo de base de
datos incorpora otras funciones, como la hoja de cálculo, tratamiento
de textos, graficas, agenda, análisis estadístico, etc.
Aplicación de sistemas de bases de datos: IMS. (Sistema de Manejo
de Información).
Uno de los sistemas de gestión de base de datos jerárquica más
populares es el Information Management System (IMS) de IBM,
introducido en 1968. Las ventajas del IMS y su modelo jerárquico son las
siguientes:
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• Estructura simple: la organización de una base de datos IMS era
fácil de entender. La jerarquía de la base de datos se asemejaba al
diagrama de organización de una empresa o un árbol familiar.
• Organización padre/hijo: una base de datos IMS era excelente
para representar relaciones padre/hijo, tales como “A es pieza de B” o “A
es propiedad de B”.
• Rendimiento: IMS almacenaba las relaciones padre/hijo como
punteros físicos de un registro de datos a otro, de modo que el
movimiento a través de la base de datos era rápido. Y dado que la
estructura era sencilla, IMS podía colocar los registros padre e hijo
cercanos unos a otros en el disco, minimizando la entrada/salida de disco.
El IMS, es el principal sistema de gestión de bases de datos jerárquicos y
de transacción, es el mejor producto para aplicaciones y datos operativos
importantes en línea, en las que los factores clave son que admitan una
disponibilidad, un rendimiento, una capacidad y una integridad altos,
manteniendo el bajo coste.
Métodos de acceso del Modelo interno y externo para IMS.
Nivel interno: es la vista externa de un usuario se ha definido como un
conjunto de bases lógicas y una base lógica como un subconjunto de una
única base de datos física.
Nivel externo: los métodos de acceso IMS están en función de los
métodos de acceso utilizados por IBM, que son los siguientes:
SAM (Método de Acceso Secuencial): incluye a QSAM y BSAM.
ISAM (Método de Acceso Secuencial Indexado): de OS/VS.
VSAM (Método de Acceso de Almacenamiento Virtual): de OS/VS.
OSAM (Método de Acceso Secuencial de Desbordamiento): es un IMS
especial. Un archivo OSAM es parecido a un archivo secuencial; no
obstante permite el acceso directo al archivo.
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Nivel
conceptual DBD (Descripción de Base de Datos). CODASYL
(Organización para la estandarización del lenguaje COBOL y los DBMS
COFASYL) DBTG (Grupo de Trabajo de Base de Datos (CODASYL)).
DBD (Descripción de Base de Datos): el procedimiento empleado para
generar la descripción de la base de datos se denomina (DBDGEN).
Las proposiciones fuentes de control para la DBD se escriben usando
macros especiales en lenguaje ensamblador IBM, que constituyen el DDL
(lenguaje de descripción de datos) conceptual para IMS.
CODASYL (Organización para la estandarización del lenguaje COBOL y
los DBMS COFASYL) y DBTG (Grupo de Trabajo de Base de Datos
(CODASYL)).
CODASYL (Conference on Data System Languages) es el nombre
de una conferencia a finales de los años 60 en la que participaron
organismos privados y públicos del gobierno de Estados Unidos con la
finalidad de definir estándares (CODASYL definió el lenguaje COBOL)
para la informática de gestión. De ahí salió DBTG (Data Base Task
Group), (grupo de tareas para bases de datos) grupo que definió el
modelo en red de bases de datos que desde entonces se llama
CODASYL o DBTG y que fue aceptado por la ANSI.
Atendiendo la terminología CODASYL DBTG (Conference on Data
Description Lenguaje Data Base tTsk Group) de 1971, para describir los datos
desde el punto de vista del programador, éstos se pueden enumerar en:
Bit: o digito binario, es simplemente un interruptor en dos sentidos;
solo puede tomar los valores 0 y 1.
Byte: es el grupo de bits más pequeño con dirección propia. Está
formado por ocho bits. En algunas computadoras, grupos de 16,
32 o 64 bits, se combinan para formar palabras.
Campo: es la unidad más pequeña a la cual se puede referir en un
programa. Puede estar formado por cualquier cantidad de bits.
Agregado de datos: es una colección de campos a los que se
denomina como un todo.
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Registro lógico: es un conjunto de campos o de agregados de
datos relacionados.
Registro físico: es la unidad de transferencia de datos entre el
dispositivo de almacenamiento de datos y la memoria principal.
 Característica.
CODASYL es una organización constituida por representantes voluntarios
de fabricantes y usuarios de computadoras en la industria y en los Gobiernos de
Canada y Estados Unidos.
Dicho informe contenía propuestas para tres lenguajes diferentes para la
descripción de:
1. Esquema DDL (lenguaje de descripción de datos), cuyo propósito era
describir una base de datos tipo red.
2. Subesquemas DDL, para definir la vista externa.
3. Un lenguaje de descripción de almacenamiento de datos (DSDL).
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