Banco de Dados Parte 04 Ceça. Ceça Moraes 2 Conteúdo  Os três níveis da arquitetura  Mapeamentos  Arquitetura cliente-servidor.

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1 Banco de Dados Parte 04 Ceça

2 Ceça Moraes 2 Conteúdo  Os três níveis da arquitetura  Mapeamentos  Arquitetura cliente-servidor

3 Ceça Moraes 3 Arquitetura de um SGBD  Arquitetura ANSI/SPARC ANSI/SPARC Study Group on Database Management Systems  Três níveis de abstração InternoFísico Nível Interno ou Físico  Descreve o modo como os dados estão armazenados ExternoLógico de Usuário Nível Externo ou Lógico de Usuário  Descreve o modo como os dados são vistos pelos usuários (visões) ConceitualLógico Comunitário Nível Conceitual ou Lógico Comunitário  Nível de simulação entre os dois anteriores; descreve dados e relacionamentos entre eles

4 Ceça Moraes 4 Arquitetura de um SGBD Nível Externo (Visões de usuários individuais Nível Conceitual (Visões Lógicas do Banco) Nível Interno (Visões do meio de armazenamento)

5 Ceça Moraes 5 Exemplo: BD de Funcionários  Esquema Conceitual FUNCIONARIO(NUMERO_FUNCIONARIO:string, NOME_FUNCIONARIO:string,SALARIO:decimal) DEPARTAMENTO(NUMERO_DEPTO:string, NOME_DEPTO:string) LOTACAO(NUMERO_FUNCIONARIO:string, NUMERO_DEPTO:string)  Esquema Físico Relações guardadas como arquivos desordenados Índices na segunda coluna de FUNCIONARIO  Esquema Externo info_func(NOME_FUNCIONARIO:string,SALARIO: decimal)

6 Ceça Moraes 6 Exemplo: BD de Funcionários Externo Java Externo Cobol public class func { 01 FUNC private String NOME; 02 NOME_F PIC X(29). private double SAL; 02 SAL PIC 9(10,5). Conceitual FUNCIONARIO NÚMERO_FUNCIONARIO CHARACTER (6) NOME_FUNCIONARIO CHARACTER (29) SALÁRIO NUMERIC(5) Interno FUNC_ARMAZENADO BYTES=46 PREFIXO TYPE=BYTE(6),OFFSET=0 FUN# TYPE=BYTE(6),OFFSET=6,INDEX=FUNX FUNN TYPE=BYTE(29),OFFSET=12 PAGTO TYPE=FULLWORD,OFFSET=41

7 Ceça Moraes 7 Mapeamentos entre os níveis  Os itens de dados têm nomes diferentes em certos pontos  O nome do funcionário nas visões... Java é NOME Cobol é NOME_F Conceitual é NOME_FUNCIONARIO Interna é FUNN O sistema deve estar ciente dessas correspondências (mapeamento entre visões)

8 Ceça Moraes 8 Mapeamentos Aplicação Usuário 1Usuário 2Usuário n Aplicação Esquema Externo A Esquema Externo B Visão Externa A Mapeamento externo/conceitual A Mapeamento externo/conceitual B SGBD... BD armazenado – Visão Interna Visão Externa B Mapeamento conceitual/interno Definição da estrutura de armazenamento Esquema Interno Esquema Conceitual Visão Conceitual Esquemas e mapeamentos construídos e mantidos pelo DBA

9 Ceça Moraes 9 Linguagens  Linguagem depende do usuário Programação convencional Linguagem de Consulta (SQL)  É uma combinação de uma DDL (Data Definition Language) e uma DML (Data Manipulation Language)

10 Ceça Moraes 10 Linguagem de Definição de Dados (DDL)  Fornece uma notação para definir o esquema do banco de dados Ex: create table conta ( numero_conta char(10), saldo integer);  Compilador de DDL gera um conjunto de tabelas que são armazenadas em um dicionário de dados

11 Ceça Moraes 11 Linguagem de Manipulação de Dados (DML)  Linguagem para acessar e manipular os dados organizados por um modelo apropriado no BD  Também conhecida com linguagem de consulta  SQL Linguagem de consulta mais amplamente utilizada Select,Insert,Update, Delete

12 Ceça Moraes 12 Mapeamentos  Mapeamento conceitual/interno Um mapeamento Define a correspondência entre a visão conceitual e o banco de dados fisicamente armazenado  Mapeamento externo/conceitual Vários, um para cada visão Define a correspondência entre uma visão externa específica e a visão conceitual

13 Ceça Moraes 13 SGBD Processamentos nos níveis  Trata todos os acessos ao banco.  Um usuário faz um pedido de acesso  O SGBD intercepta o pedido e o analisa  O SGBD inspeciona, por sua vez: o esquema externo para esse usuário, o mapeamento externo/conceitual, o esquema conceitual, o mapeamento conceitual/interno e a definição da estrutura de armazenamento  O SGBD executa as operações necessárias sobre o banco de dados armazenado

14 Ambiente SGBD Ceça Moraes 14

15 Arquiteturas de acesso em Camadas

16 Ceça Moraes 16 Arquitetura de Aplicação Cliente- Servidor  Aplicações Programas Ferramentas  Processadores de consultas  Geradores de relatório  Extração de dados Aplicações Clientes Usuários Finais SGBD Servidor Dados

17 Cliente-Servidor Ceça Moraes 17

18 Cliente-Servidor Ceça Moraes 18

19 Cliente-Servidor 2 Camadas  Existe um padrão de estabelecer conexão com a aplicação e o SGBD, chamado Open Database Connectiviy(ODBC)  Na linguagem de programação Java é JDBC  simplicidade e a compatibilidade Ceça Moraes 19

20 Cliente-Servidor 2 Camadas Ceça Moraes 20

21 Cliente-Servidor 2 Camadas Ceça Moraes 21

22 Ceça Moraes 22 Cliente-Servidor 3 Camadas (Web) Clientes Usuários Finais Aplicações WEB SGBD Servidor Dados

23 Módulos do SGBD Ceça Moraes 23

24 Interação entre Módulos do SGBD  O BD e o dicionário de dados são armazenados em disco acesso ao disco é controlado principalmente pelo sistema operacional (SO)  Módulo de gerenciamento dos dados armazenados do SGBD controla o acesso aos dados e dicionário Ceça Moraes 24

25 Interação entre Módulos do SGBD  O gerenciador de dados armazenados pode usar os serviços do SO para executar a transferência de dados entre o disco e a memória principal do computador  O gerenciador controla a manipulação dos buffers na memória Uma vez que o dado está nos buffers da memória principal, pode ser processado por outros módulos do SGBD Ceça Moraes 25

26 Interação entre Módulos do SGBD  O compilador DDL processa as definições do esquema e as armazena (metadados) no dicionário  O dicionário inclui nomes e tamanhos dos arquivos nomes e tipos de itens de dados, detalhes de armazenamento de arquivos informações de mapeamentos entre esquemas restrições Ceça Moraes 26

27 Interação entre Módulos do SGBD  processador de banco de dados em tempo de execução (runtime) controla o acesso ao banco de dados em tempo de execução, recebe os comandos para a recuperação ou atualização e os executa no banco de dados Os acessos passam pelo gerenciador de dados armazenados 27

28 Interação entre Módulos do SGBD  O compilador de pesquisa (query) manipula as consultas de alto nível que são feitas interativamente  analisa a sintaxe, compila ou interpreta a consulta e então gera as chamadas ao processador em tempo de execução para executar o código Ceça Moraes 28

29 Iterações entre Módulos do SGBD  O pré-compilador extrai os comandos DML dos programas escritos em uma linguagem de programação  Esses comandos são enviados para o compilador DML para compilação, gerando códigos para o acesso ao banco de dados.. Ceça Moraes 29

30 Ceça Moraes 30 Referências & Leitura  Navathe – Capítulo 2  Date – Capítulo 2