Tres niveles ansi-sp

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Introducción a las bases de datos

4. Arquitectura de los SGBD

4.1. Esquemas y niveles

Para trabajar con nuestras BD, los SGBD necesitan conocer su estructura (qué entidades tipo habrá, qué atributos tendrán, etc.).

Los SGBD necesitan que les demos una descripción o definición de la BD. Esta descripción recibe el nombre de esquema de la BD, y los SGBD latendrán continuamente a su alcance.

El esquema de la BD es un elemento fundamental de la arquitectura de un SGBD que permite independizar el SGBD de la BD; de este modo, se puede cambiar el diseño de la BD (su esquema) sin tener que hacer ningún cambio en el SGBD.

Anteriormente, ya hemos hablado de la distinción entre dos niveles de representación informática: el nivel lógico y el físico.El nivel lógico nos oculta los detalles de cómo se almacenan los datos, cómo se mantienen y cómo se accede físicamente a ellos. En este nivel sólo se habla de entidades, atributos y reglas de integridad.

Por cuestiones de rendimiento, nos podrá interesar describir elementos de nivel físico como, por ejemplo, qué índices tendremos y qué características presentarán, cómo y dónde (en qué espaciofísico) queremos que se agrupen físicamente los registros, de qué tamaño deben ser las páginas, etc.

En el periodo 1975-1982, ANSI intentaba establecer las bases para crear estándares en el campo de las BD. El comité conocido como ANSI/SPARC recomendó que la arquitectura de los SGBD previese tres niveles de descripción de la BD, no sólo dos*.
* De hecho, en el año 1971, el comité CODASYL yahabía propuesto los tres niveles de esquemas.

De acuerdo con la arquitectura ANSI/SPARC, debía haber tres niveles de esquemas (tres niveles de abstracción). La idea básica de ANSI/SPARC consistía en descomponer el nivel lógico en dos: el nivel externo y el nivel conceptual. Denominábamos nivel interno lo que aquí hemos denominado nivel físico.

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De este modo, de acuerdo con ANSI/SPARC, habría los tres niveles de esquemas que mencionamos a continuación: a) En el nivel externo se sitúan las diferentes visiones lógicas que los procesos usuarios (programas de aplicación y usuarios directos) tendrán de las partes de la BD que utilizarán. Estas visiones se denominan esquemas externos. b) En el nivel conceptual hay una soladescripción lógica básica, única y global, que denominamos esquema conceptual, y que sirve de referencia para el resto de los esquemas. c) En el nivel físico hay una sola descripción física, que denominamos esquema interno.
Figura 4

Nota Es preciso ir con cuidado para no confundir los niveles que se describen aquí con los descritos en el caso de los ficheros, aunque reciban el mismo nombre. En elcaso de las BD, el esquema interno corresponde a la parte física, y el externo a la lógica; en el caso de los ficheros, sucede lo contrario.

En el esquema conceptual se describirán las entidades tipo, sus atributos, las interrelaciones y las restricciones o reglas de integridad.

El esquema conceptual corresponde a las necesidades del conjunto de la empresa o del SI, por lo que se escribirá deforma centralizada durante el denominado diseño lógico de la BD. Sin embargo, cada aplicación podrá tener su visión particular, y seguramente parcial, del esquema conceptual. Los usuarios (programas o usuarios directos) verán la BD mediante esquemas externos apropiados a sus necesidades. Estos esquemas se pueden considerar redefiniciones del esquema conceptual, con las partes y los términos queconvengan para las necesidades de las aplicaciones (o grupos de aplicaciones). Algunos sistemas los denominan subesquemas.

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Al definir un esquema externo, se citarán sólo aquellos atributos y aquellas entidades que interesen; los podremos redenominar, podremos definir datos derivados o redefinir una entidad para que las...
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