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El SGBD debe proporcionar los medios necesarios para llevar a cabo las tareas siguientes:

• Definición del esquema de la base de datos.

• Gestión de la organización física de los datos: ubicación, organización, agrupación y estructuras de recuperación de datos por fallos del sistema.

• Gestión de acceso a los datos desde los dispositivos de almacenamiento. Estas tareas de almacenamiento y recuperación de la información se pueden ejecu- tar desde el sistema operativo, desde las utilidades de la base de datos o me- diante algún lenguaje de alto nivel (de cuarta generación, 4GL) como SQL.

• Interrogación y respuesta a las peticiones del usuario:el sistema inter- preta, analiza y envía las peticiones del usuario para su ejecución; final- mente, presenta la información de respuesta recuperada.

Si se relacionan estas tareas con las operaciones que afectan a los archivos y sus registros, se puede deducir que, de acuerdo con su definición, el SGBD está forma- do por componentes que le permiten cumplir tres tipos de funciones: descrip- ción, manipulación y controlde la base de datos. No obstante, estas funciones no se corresponden de manera lineal con los diferentes niveles de abstracción.

15.1.1. Función de definición de datos

Permite especificar el esquema o diseño de una base de datos mediante la de- finición de los objetos que la constituyen, su estructura, las interrelaciones existentes entre ellos, las reglas de integridad semántica, así como también las características físicas.

Los objetivos y las características

Los objetivos y las característi- cas de las bases de datos se ex- ponen en el apartado “Objetivos y características de las bases de datos” de este mó- dulo.

Los tres niveles de abstracción intervienen en esta función de la manera si- guiente:

• A nivel físico se definen las condiciones físicas de las estructuras de datos: espacio en disco, tamaño de las páginas (bloques), tamaño del espacio de tablas, etc. Esto se realiza por medio del lenguaje de definición de almace- namiento(LDE).

• A nivel conceptual se crean los objetos para los que se ha reservado el es- pacio y se han definido las características físicas. Esto se realiza mediante interfaces gráficas o con el lenguaje de definición de datos(LDD).

• A nivel externo, es posible crear y eliminar perfiles de usuario, definir pa- peles y asignar sus permisos.

Otras tareas incluidas en esta función son las relativas al catálogo (o dicciona- rio de datos), que es un componente especial del SGBD en el que se almacenan los esquemas de definición de datos y que permite la transformación de las instrucciones que comunican unos niveles de abstracción con otros.

15.1.2. Función de manipulación de datos

Permite ejecutar acciones sobre los datos almacenados o añadir otras nuevas, trabajando sobre la totalidad de los registros de uno o más archivos o sobre cada registro de manera individual, de acuerdo con las normas de seguridad. Las acciones básicas son:

• La recuperación (o consulta), que implica la lectura de datos.

• La actualización (o mantenimiento), que supone la escritura de datos. Por ejemplo, la inserción de datos nuevos, la modificación de datos existentes o su eliminación.

Para ejecutar esta función, el administrador y el programador utilizan el len- guaje de manipulación de datos (LMD), aunque, a nivel externo, se pueden utilizar menús, interfaces gráficas y transacciones previamente definidas que facilitan la utilización al usuario.

15.1.3. Función de control de datos

No es una función muy definida y a menudo se considera incluida en las dos funciones anteriores.

Si se acepta su identidad propia, se puede desdoblar en dos tipos de funciones:

• Funciones referentes a la gestión de usuarios:formadas por utilidades e in- terfaces que les permiten acceder, según sus permisos, a los diferentes ele- mentos del sistema. Estas funciones de definición se incluyen aquí porque el administrador puede crear perfiles, modificar y eliminar permisos, etc.

• Funciones relativas a la administración de la base de datos:monitoriza- ción del funcionamiento (estadísticas, capacidades, espacios utilizados, fragmentación); control de la seguridad (gestión de accesos –privacidad–, gestión de conexión a redes, gestión de transacciones, gestión de copias de recuperación, etc.); mantenimiento de la integridad (respecto a los datos en sí mismos, sus valores y sus relaciones), etc.

Estas funcionesse suelen llevar a cabo mediante la utilización de interfaces gráficas implementadas en los SGBD y ellenguaje de control de datos (LCD).

Objetivos de las bases de datos y funciones y componentes del SGBD

En la tabla siguiente se presenta un resumen de la correlación entre los objetivos de las bases de datos las funciones del SGBD y sus componentes asociados.

Las funciones de definición de esquemas y de establecimiento de correspondencias entre ellos se tratan con detalle en el apartado “Arquitectura de los SGBD”.

Objetivos de las BD Funciones del SGBD Componentes del SGBD

Describir los datos de manera unificada e independientemente de las aplicaciones

Definición de la base de datos en varios niveles de esquemas:

• Conceptual (definición de las estructuras de la base de datos)

• Interno (implementación de las estructuras del esquema conceptual)

• Externo (definición de estructuras derivadas) Establecimiento de correspondencias entre esquemas

Lenguajes de definición de esquemas de la base de datos y traductores

Independizar las aplicaciones respecto a la representación física de los datos

Definir vistas parciales de los datos para diferentes usuarios

Gestionar los datos Manipulación de los datos: consulta y actualización

Lenguajes de manipulación de los datos y traductores asociados

Administración de la base de datos Herramientas para la administración: • Reestructuración

• Simulación

• Obtención de estadísticas • Impresión de datos Mantener la integridad y la

seguridad de los datos

Funciones de control de: • Integridad semántica • Seguridad

• Reconstrucción de la base de datos en caso de fallos

• Accesos concurrentes

Herramientas para el control: • Control de la integridad • Control de seguridad • Reconstrucción • Control de concurrencia