Architettura dei Database e Sistemi di Gestione (DBMS): Panoramica Completa

Architettura dei Database

La definizione di un sistema informativo è la descrizione dettagliata dell'architettura del sistema.

Livello Interno

Il livello interno (o fisico) è il più basso livello di astrazione. Definisce come i dati vengono memorizzati nell'hardware e i metodi di accesso.

• A questo livello opera solo il DBA (Database Administrator).
• È il livello di astrazione più basso, strettamente collegato al sistema operativo.
• Descrive come i dati sono effettivamente memorizzati, includendo:
  • Dimensione dei blocchi
  • Posizione relativa dei record memorizzati
  • Metodi di indirizzamento
  • Gestione dell'overflow
  • Indici
  • Modifiche nell'archiviazione
  • Tecniche di compressione, ecc.

Livello Concettuale

Il livello concettuale è il livello intermedio di astrazione. Rappresenta i dati dal punto di vista dell'organizzazione, includendo la visione parziale delle esigenze dei vari utenti e dei possibili usi. È configurato come una visione organizzativa totale e comprende la definizione dei dati e delle relazioni tra di essi.

• A questo livello opera solo il DBA.
• È il livello di astrazione successivo al livello interno.
• A questo livello vengono descritti i dati da memorizzare nel database:
  • Nome dei dati
  • Caratteristiche
  • Relazioni con altri dati

L'obiettivo di questo livello è isolare la rappresentazione dei dati dalla macchina specifica (internamente) e dai requisiti degli utenti (esternamente).

Livello Esterno

Il livello esterno (o di vista) è il più alto livello di astrazione. A questo livello, si presentano diversi punti di vista parziali agli utenti del database. In un certo senso, è il modello concettuale a cui gli utenti hanno accesso.

• A questo livello operano solo gli utenti del database.
• Descrive solo la parte del database di cui gli utenti hanno bisogno.
• Poiché la maggior parte degli utenti necessita solo di una parte delle informazioni memorizzate, viene definito per ogni utente uno schema esterno (o vista) del DB.

Unità di Lavoro 2: Sistemi di Gestione di Basi di Dati e Tipi

Questa sezione esplora i concetti fondamentali, i componenti, i linguaggi e le classificazioni dei Sistemi di Gestione di Basi di Dati (DBMS).

• Concetto
• Componenti
• Linguaggi
• Classificazione

2.1. Concetto

Il Database Management System (DBMS) è un'applicazione che permette agli utenti di definire, creare e mantenere il database e fornisce l'accesso controllato ad esso.

Il DBMS è l'applicazione con cui gli utenti interagiscono, insieme ai programmi applicativi e al database. In generale, un DBMS fornisce i seguenti servizi:

• Consente la definizione del database utilizzando il linguaggio di definizione dei dati (DDL). Questo linguaggio permette di specificare la struttura e il tipo di dati, nonché le restrizioni sui dati. Tutte queste informazioni vengono memorizzate nel database.
• Permette di inserire, aggiornare, cancellare e interrogare i dati utilizzando il linguaggio di manipolazione dei dati (DML). La disponibilità di un linguaggio di interrogazione riduce i problemi tipici dei file system, dove l'utente è costretto a lavorare con un gruppo fisso di query o a gestire un gran numero di programmi applicativi costosi.

Un DBMS è un insieme di programmi che permettono di gestire il database, facilitando la gestione di grandi quantità di informazioni e consentendo l'implementazione, l'accesso e la manutenzione del database stesso.

Qualsiasi operazione che si desidera eseguire sul database deve essere elaborata dal gestore.

Attività

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2.2. Componenti

Un DBMS ha diversi moduli, ognuno dei quali svolge una funzione specifica. Il sistema operativo fornisce servizi di base per il DBMS, che è costruito su di esso.

Il processore di query è un componente chiave di un DBMS. Trasforma le query in una serie di istruzioni di basso livello dirette al gestore del database.

Il gestore del database è una raccolta di programmi responsabili di garantire la sicurezza, la privacy e l'integrità dei dati, l'accesso concorrente ad essi e l'interazione con il sistema operativo.

Il gestore del database è l'interfaccia tra i programmi applicativi e le query degli utenti. Il gestore accetta le query del database ed esamina gli schemi esterni e concettuali per determinare quali record sono necessari per soddisfare la richiesta. Successivamente, il gestore effettua una chiamata al file manager del database per eseguire la richiesta.

Il file manager gestisce i file su disco che memorizzano il database. Redige e aggiorna l'elenco delle strutture e degli indici definiti nello schema interno. Tuttavia, non è il file manager a eseguire direttamente le operazioni di input e output dei dati.