Arquitectura

CAPITULO 2. ARQUITECTURA

* Arquitectura ANSI/SPARQ
La arquitectura de una base de datos, de acuerdo con la normatividad ANSI/SPARQ, básicamente está constituida por tres niveles los cuales forman las diferentes visiones o enfoques que puede tener una base de datos por los diversos tipos de usuarios con los que ella puede interactuar: programadores, administradores o usuarios finales.  Elobjetivo de la arquitectura de tres esquemas consiste en formar una separación entre las aplicaciones del usuario y la base de datos física. Se hace referencia a tres niveles: el externo, el interno y el conceptual (ver Figura 1).

Figura 1. Arquitectura ANSI-SPARC para base de datos

* El nivel interno tiene un esquema interno, que describe la estructura física de almacenamiento de la basede datos. El esquema interno emplea un modelo físico de los datos y describe todos los detalles para su almacenamiento, así como los caminos de acceso para la base de datos. Aquí se define el diseño físico de la base de datos: La definición de las estructuras de almacenamiento, los parámetros y los espacios de almacenamiento y las ubicaciones físicas en los dispositivos de memoria secundaria.* El nivel conceptual tiene un esquema conceptual, que describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. El esquema conceptual oculta los detalles de las estructuras físicas de almacenamiento y se concentra en describir entidades, tipos de datos, vínculos, operaciones de los usuarios y restricciones. Precisamente en este nivel se manejan los conceptos de entidades yrelaciones.
* El nivel externo o de vistas incluye varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema externo describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios determinado, y oculta a ese grupo el resto de la base de datos. Existen muchas vistas externas distintas y una sola vista conceptual.
En la figura 2 se ilustran los tres niveles de la arquitectura ANSI.Figura 2. Ilustración de los tres niveles de la arquitectura ANSI
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* Figura 3. Correspondencia entre los niveles de la arquitectura
Los tres esquemas no son más que descripciones de los datos; los únicos datos que existen realmente están en el nivel físico. En un SGBD basado en la arquitectura de tres esquemas, cada grupo de usuarios hace referencia exclusivamente a su propio esquemaexterno; por tanto, el SGBD debe transformar una solicitud expresada en términos del esquema conceptual, y luego a una solicitud en el esquema interno que se procesará sobre la base de datos almacenada. Si la solicitud es una obtención de datos, será preciso modificar el formato de la información extraída de la base de datos almacenada para que coincida con la vista externa del usuario. El procesode transformar solicitudes y resultados de un nivel a otro se denomina correspondencia o transformación (mapping).
Independencia con respecto a los datos
La arquitectura de tres esquemas puede servir para explicar el concepto de independencia con respecto a los datos, que podemos definir como la capacidad para modificar el esquema de un nivel del sistema de base de datos sin tener quemodificar el esquema del nivel inmediato superior. Podemos definir dos tipos de independencia con respecto a los datos:
1. La independencia lógica con respecto a los datos es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación. Podemos modificar el esquema conceptual para ampliar la base de datos (añadiendo un nuevo tipo deregistro o un elemento de información), o para reducir la base de datos (eliminando un tipo de registro o un elemento de información). En el segundo caso, la modificación no deberá afectar los esquemas externos que solo se refieran a los datos restantes.
2. La independencia física con respecto a los datos es la capacidad de modificar el esquema interno sin tener que alterar el esquema conceptual...