Introducción a la arquitectura DBMS
La base de datos es una colección de datos relacionados. Los datos pueden ser una colección de hechos y cifras que se pueden procesar para obtener más información. Un sistema de gestión de bases de datos almacena datos y los recupera cuando sea necesario. El usuario también puede manipular y producir más información a partir de los datos actuales. Una base de datos tiene características como entidad del mundo real, tablas basadas en relaciones, aislamiento de datos y aplicaciones, menos redundancia de datos y consistencia. DBMS también proporciona un lenguaje de consulta que lo hace más eficiente y que sigue las propiedades de ACID. DBMS puede ser utilizado por múltiples usuarios al mismo tiempo. En este tema, aprenderemos sobre la arquitectura DBMS.
Tipos de arquitectura DBMS
Un sistema de base de datos puede ser centralizado o descentralizado. Esto depende de la arquitectura de la base de datos. La arquitectura de la base de datos es lógicamente de dos tipos:
- Arquitectura DBMS de 2 niveles
- Arquitectura DBMS de 3 niveles
Una base de datos también puede tener una arquitectura de un solo nivel.
Arquitectura de 1 nivel
Cuando se utiliza una arquitectura de un solo nivel, la base de datos está disponible directamente para el usuario. El usuario puede acceder directamente a la base de datos y usar los datos. Cualquier cambio que se haga aquí se reflejará directamente en la base de datos. No proporciona una herramienta útil que pueda ser utilizada por los usuarios finales. La arquitectura de 1 nivel se usa principalmente para el desarrollo de aplicaciones locales y se pueden usar directamente para comunicarse con la base de datos y obtener una respuesta rápida.
Arquitectura de 2 niveles
La arquitectura DBMS de 2 niveles es similar a la arquitectura cliente-servidor. En las arquitecturas de dos niveles, hay aplicaciones en el lado del cliente y pueden comunicarse fácilmente con la base de datos que estaría presente en el lado del servidor. Para que esta interacción sea exitosa, el usuario puede usar API como ODBC y JDBC. Todas las aplicaciones e interfaces de usuario que necesitan datos para su procesamiento se ubican en el lado del cliente. El servidor asume la responsabilidad de proporcionar funcionalidades como el procesamiento de consultas y la gestión de transacciones. Para conectar ambos y tener una conexión con DBMS, la aplicación del lado del cliente puede establecerla con el lado del servidor.
ODBC, que es una abreviatura de Open Database Connectivity que ayuda a proporcionar una API que permite que las aplicaciones del lado del cliente se conecten a DBMS y luego trabajen más. Los proveedores más comunes son los controladores ODBC. Este tipo de arquitectura también proporciona controles adicionales de seguridad y autenticación de DBMS para las aplicaciones. Esta arquitectura se usa donde necesitan acceder a DBMS por medio de cualquier aplicación. Las aplicaciones son independientes de la base de datos en términos de operación, diseño y programación. La capa de presentación puede ser una PC, un dispositivo móvil, una tableta, etc. Un ejemplo de arquitectura de dos niveles puede ser un Sistema de gestión de contactos utilizando MS Access.
Arquitectura de 3 niveles
El factor distintivo entre el nivel 1, el nivel 2 y el nivel 3 es que los dos primeros tienen complejidad y se representa sobre cómo usan los datos que están presentes en la base de datos. La arquitectura de nivel 3 se usa ampliamente y ayuda a diseñar una base de datos de manera efectiva. Idealmente tiene tres partes:
- Base de datos o nivel de datos : la base de datos presente funciona en colaboración con el lenguaje de procesamiento de consultas. Las relaciones pueden definirse junto con los datos y también las restricciones pueden definirse en este nivel.
- Aplicación o nivel intermedio: el nivel de aplicación actúa como una vista abstracta de la base de datos. Cuando se usa esta capa, podemos tener el servidor de aplicaciones y el programa juntos para que se pueda acceder a la base de datos. Cada vez que el usuario final accede a la base de datos, desconoce la existencia de una base de datos. Del mismo modo, la base de datos no se ve afectada por el usuario que accede a ella. La capa de aplicación se centra principalmente en ser el middleware o puerta de enlace y actuar como mediador entre el usuario y la base de datos.
- Usuario o nivel de presentación: el usuario final interactúa con la base de datos utilizando esta capa. Se pueden usar todas las tablas o vistas diferentes, y pueden proporcionar todos los datos requeridos por una aplicación. Este tipo de base de datos de varios niveles se puede modificar sin ningún cuello de botella. La razón de esta facilidad es que los componentes son independientes y los cambios que se realizan a estos también se realizan de forma independiente. Los usuarios finales lo harán, ya que no está al tanto de nada que esté sucediendo en el backend. Ambas entidades realizan sus tareas individuales mientras la capa de aplicación las administra.
También se puede decir como una extensión de la arquitectura de 2 niveles. La capa intermedia de la aplicación entre la base de datos y las capas de usuario es la que comprende el lenguaje de acceso a la base de datos y ayuda a procesar las solicitudes de los usuarios finales al DBMS. También hay una capa adicional que a veces se puede agregar y que proporciona una interfaz gráfica de usuario para el usuario final para que pueda interactuar con el usuario final. La capa GUI actúa como un sistema de base de datos para el usuario final. El usuario final no tiene idea sobre la capa de aplicación o sobre el sistema DBMS. La capa de aplicación (capa de lógica de negocios) también procesa lógica funcional, restricciones y reglas antes de pasar datos al usuario o al DBMS
El objetivo de la arquitectura de tres niveles es:
- Admite múltiples vistas de datos
- Ayuda en la programación de independencia de datos
- Proponer para soportar la arquitectura DBMS
- Separa las aplicaciones del usuario de la base de datos física.
Conclusión: arquitectura DBMS
DBMS es donde los datos pueden almacenarse y usarse cuando sea necesario. Los datos se pueden utilizar, crear y modificar según las necesidades del usuario. Una arquitectura de gestión de bases de datos ayuda a diseñar, desarrollar, implementar y mantener la base de datos. Básicamente hay dos arquitecturas ideales y una adicional. La arquitectura de un solo nivel tiene el cliente, el servidor y la base de datos donde todos estos residen en la misma máquina. Una arquitectura de dos niveles es una arquitectura de base de datos donde hay una capa de presentación que se ejecuta en la máquina del cliente y los datos se almacenan en la máquina del servidor. La tercera y última es la arquitectura de tres niveles que consiste en una capa de presentación que puede tener una PC, tableta, móvil, etc., capa de aplicación y servidor de base de datos. La capa de aplicación se usa para interactuar con las otras dos capas. Como resultado, estos datos se pueden mantener correctamente y también permanecen seguros.
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