Arquitetura de banco de dados

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Programa de Pós-graduação em Informática Universidade Federal de Santa Maria

Banco de Dados Conceitos e Arquitetura

Seminário I Sistemas de Bancos de Dados

Sumário
• Modelos de dados, esquemas e instâncias • Categorias de modelos • Esquemas, instâncias e estados • Arquitetura de três esquemas • Independência de dados • Linguagens e interfaces do SGBD • Ambiente do SGBD • Módulos •Utilitários • Ferramentas • Arquiteturas de SGBDs • Classificação dos SGBDs

Modelo de Dados
Coleção de conceitos que descrevem a estrutura de um banco de dados que, por sua vez, representa os tipos de dados, relacionamentos e restrições. Podendo conter ainda um conjunto de operações básicas, assim como, descrever o comportamento de uma aplicação de banco de dados. Categorias • Modelos de DadosConceituais ou de Alto Nível • Modelos de Dados Lógico, Representativos ou de Implementação • Modelos de Dados Físicos ou de Baixo Nível

Modelos de Dados Conceituais (MCD)
Representação dos conceitos e características observados no ambiente, ignorando particularidades de implementação. Apresenta alto nível de abstração, fornece um visão próxima do modo como os usuários percebem os dados. Ex.:Modelo Entidade-Relacionamento Conceitos Aplicados • Entidades: Representa um objeto do mundo real que é descrito no banco de dados. Ex.: Aluno, projeto, ... • Atributos: Representa uma propriedade que descreve uma entidade. Ex.: Nome, altura, peso, ... • Relacionamentos: Representa uma associação entre duas ou mais entidades. Ex.: Um aluno trabalha em um projeto, ...

Modelos de Dados Lógico(MLD)
Agrega alguns detalhes de implementação apresentando a estrutura de organização e armazenamento dos dados, possibilitando a implementação de forma direta. Exemplos: Modelo de Dados Relacional Modelo de Dados de Objetos

Conceitos Aplicados • Regras de Derivação: Normalização, agregação, generalização, especialização e derivação de relacionamentos. • Regras de Restrição: Restrição dedomínio, de Integridade e de Implementação

Modelos de Dados Físicos (MFD)
Tem como objetivo agir sobre o Modelo Lógico demonstrando como os dados são fisicamente armazenados. Inclui a análise das características e recursos necessários para o armazenamento e a manipulação das estruturas de dados (endereçamento, acesso e alocação física). Contém informações como formatos de registros, ordem dosregistros e caminho de acesso. Conceitos Aplicados • Organização Física dos Dados: Volume dos dados, tempo de acesso, transferência dos dados,... • Otimização Física dos Dados: Escolha das estruturas de armazenamento físico, definição dos acessos primários (índices), definição de acessos secundários, partição horizontal ou vertical das tabelas, agrupamento (Clustering) de tabelas.

Esquema, Instânciae Estado
Esquema É a descrição do banco de dado. As construções e restrições do esquema, denominados metadados, são armazenados no catálogo do SGBDs. Instâncias São os dados no banco de dados em determinado momento. Estado É a situação do banco de dados em determinado momento no tempo. Todas as vezes que um registro é incluído, excluído ou editado, o estado do banco é alterado. O SGBDparcialmente garante que todo o estado do banco seja válido, ou seja, um estado que satisfaça a estrutura e restrições especificadas no esquema.

Esquema, Instância e Estado

Esquema, Instância e Estado

Esquema, Instância e Estado

Arquitetura de Três Esquemas
Esquema Interno Descreve a estrutura de armazenamento físico do banco de dados.

Esquema Conceitual Descreve entidades, tipos dedados, relacionamentos, operações e restrições. Esquema Externo ou de Visões Formado por uma série de visões, cada uma delas descreve a parte de um banco de dados em que um grupo de usuários em particular está interessado e oculta o restante.

Arquitetura de Três Esquemas

Independência de Dados
Capacidade de alterar o esquema em um nível do sistema de banco de dados sem a necessidade de...
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