Armazenamento de dados

ue é e como funciona o armazenamento de dados em arquivo? (criação, utilização, vantagens e problemas).

No processamento de dados sem Banco de Dados, os registros permanentes são armazenados em arquivos Convencionais e as aplicações acessam os arquivos.

Desvantagens desta forma de processamento:

REDUNDÂNCIA NÃO CONTROLADA DE DADOS

Redundância não controlada ocorre quando o mesmo objeto da realidade é múltiplas vezes representado na base de dados e não há gerência automática da redundância.

Redundância leva a inconsistência dos dados (dados não representam corretamente a realidade).

DIFICULDADE DE ACESSO

Dados são acessíveis apenas via programas. Necessidades de informações eventuais (tomada de decisões) são

dificilmente atendidas.

ESTRUTURA DE DADOS PROJETADA PARA ATENDER APLICAÇÕES ESPECÍFICAS

Difícil acesso aos dados. Difícil integração entre aplicações que usem dados projetados para outras aplicações.

ACESSO CONCORRENTE DIFICULTADO

Mecanismos de acesso concorrente tem que ser implementados na aplicação => Risco de Inconsistências.

MECANISMOS DE RECUPERAÇÃO DE ERROS MANUAIS

A recuperação dos arquivos em caso de erros (software, interrupção de processamento, falha no meio de armazenamento) tem que ser implementada na aplicação.

VERIFICAÇÃO DE RESTRIÇÕES DE INTEGRIDADE É DIFÍCIL

Restrições de integridades são regras que devem ser obedecidas pela base de dados para serem consideradas corretas (ex.: o curso em que o aluno está inscrito deve estar na base de dados e ser ativo). Restrições de integridades devem ser verificadas por cada aplicação que altera a base de dados. Dados devem estar acessíveis para verificar Restrições de integridades.No processamento de dados sem Banco de Dados, os registros permanentes são armazenados em arquivos Convencionais e as aplicações acessam os arquivos.

2) O que é e como funcionam os SBGD? Explique a evolução dos arquivos, passando pelo BD até SGBD.

Sistema de gerenciamento de bancos de dados é um software que provê a interface entre os dados de baixo nível armazenados num banco de dados e os usuários e aplicações que desejam acessá-los e/ou manipulá-los.

O usuário emite uma solicitação de acesso. O SGBD intercepta a solicitação e a analisa.

Inspeciona os esquemas externos (ou subesquemas) relacionados àquele usuário, os mapeamentos entre os três níveis, e a definição da estrutura de armazenamento e realiza as operações solicitadas no banco de dados armazenado.

Antes de SGBDs as aplicações utilizavam sistemas de arquivos do Sistema Operacional. Através de arquivos, as aplicações armazenavam seus dados através das interações com a aplicação. Algumas funcionalidades oferecidas eram

1. Registros tam. fixo com campos de tipos diferentes

2. Possibilidade de memória virtual e persistência

3. Índices: hash, árvore-B

4. Bloqueio de arquivo e registro para concorrência

Os SGBDs dos anos 70 ofereciam as seguintes

funcionalidades adicionais:

1. Identificadores de registros com acesso estruturado

através de redes de registros

2. Acesso a vários arquivos indexados simultaneamente

compondo uma base de dados única

3. Proteção - restrições de acesso a pessoas ou programas

autorizados

4. Transações - reconstrução, concorrência e consistência

O SGBD dos anos 80 (Relacional) oferece as seguintes

funcionalidades adicionais:

1. Linguagem de Consulta com operações de manipulação de

dados e ferramentas para desenvolvimento de aplicações

2. Independência de dados

3) Quais são os tipos de conexão existentes com BD? Explique-as.

Conexões lógicas ao Banco de Dados

TIME SHARING

Estações dos usuários não possuem inteligência e tipicamente são terminais alfanuméricos.

Toda a aplicação é executada no servidor, inclusive o SGDB.

Existe um alto overhead de comunicação.

O acesso remoto é simplificado através de linhas dedicadas.

Não é escalável.

SERVIDOR DE ARQUIVOS

As estações de trabalho são inteligentes.

Toda a aplicação é executada na estação, inclusive o SGBD.

Todos os arquivos residem no servidor e transitam pela rede quando são acessados.

O tráfego da rede é proporcional ao número de estações.

É mais escalável do que a conexão anterior, porém apresenta problemas com

Relação ao tamanho do BD devido ao tráfego de dados pela rede.

CLIENTE-SERVIDOR

O SGBD é residente e executado no servidor;

As estações são inteligentes, possuem alta capacidade de processamento.

A aplicação é dividida entre a estação (cliente) e o SGBD.

O SGBD executa comandos SQL, vindos dos clientes, e apenas os resultados desses comandos trafegam pela rede.

Apresenta uma sobrecarga menor para a rede do que o tipo de conexão servidor de arquivos. Também sobrecarrega menos o servidor do que o tipo de conexão time sharing.

É difícil atualizar aplicações nas estações clientes.

Estações clientes não devem guardar dados corporativos por razões de

segurança.

O acesso remoto pode ser complexo. Esse problema foi minorado recentemente com a disponibilização de Intranets.

Integridade, segurança e backup da BD devem ter procedimentos semelhantes aos de mainframes.

Ajuste do sistema.

SERVIDOR DE APLICAÇÕES

Concentra a aplicação numa única máquina, o servidor de aplicações, que recebe os pedidos dos clientes e os dirige ao SGBD.

Combina todas as vantagens da arquitetura cliente-servidor e elimina a principal desvantagem referente a atualização da aplicação.

Propicia sigilo do código da aplicação, agora residente numa máquina fisicamente controlada.

Em sistemas muito grandes a concentração de todo o processamento em uma única máquina pode ser diminuída replicando uma ou mais vezes o servidor de aplicações.

SERVIDOR WEB

Permite acesso gráfico ao SGBD de forma transparente, tanto local como remotamente.

A aplicação reside em um servidor WWW que também faz o papel de servidor de aplicações.

O único software requerido no cliente é um navegador padrão.

Apresenta problemas no que se refere a diferentes graus de resolução gráfica.

4) Quais são os modelos de dados existentes? Explique-os.

Modelo Hierárquico: os dados são classificados hierarquicamente, de acordo com uma arborescência descendente. Este modelo utiliza apontadores entre os diferentes registros. Trata-se do primeiro modelo de SGBD.

Modelo em Rede: como o modelo hierárquico, este modelo utiliza apontadores para os registros. Contudo, a estrutura já não é necessariamente arborescente no sentido descendente.

Modelo Relacional (SGBDR, Sistema de gestão de bases de dados relacionais): os dados são registrados em duas dimensões (linhas e colunas). A manipulação destes dados faz-se de acordo com a teoria matemática das relações.

Modelo Relacional (SGBDR, Sistema de gestão de bases de dados relacionais): os dados são registrados em duas dimensões (linhas e colunas). A manipulação destes dados faz-se de acordo com a teoria matemática das relações.

Modelo Orientado Objetos: Eles começaram a ser desenvolvidos em função dos limites de armazenamento e representações semântica dos modelos relacionais. Alguns exemplos são os sistemas de informações geográficas (SIG) , os sistemas CAD e CAM. O termo Modelo Orientado Objetos é usado para o documento padrão que contém a descrição geral das facilidades de um conjunto de linguagens de programação orientadas a objetos e a biblioteca de classes que pode formar a base para o Sistema de banco de Dados.

Sistemas Objeto-Relacionais: tenta suprir a dificuldade dos sistemas relacionais convencionais, que é o de representar e manipular dados complexos. A solução proposta é a adição de facilidades para manusear tais dados utilizando-se das facilidades SQL existentes.

5) Quais são os aspectos relevantes que devem ser considerados para atingir a eficiência e eficácia do sistema informatizado? (na visão do BD).

Para obter eficiência e eficácia no sistema informatizado os seguintes aspectos devem ser levados em consideração:

Os projetos Lógicos e funcional devem ser capazes de prever o volume de informações a curto, médio e longo prazo.

Possibilitar eficiência e confiabilidade no armazenamento de dados e permitir utilização de diferentes tipos de gerenciadores de dados através de linguagens de consultas padronizadas.

Projeto de interface ágil para propiciar aprendizado suave ao usuário, no intuito de minimizar o esforço cognitivo.

Projeto com interface compatível com múltiplas plataformas.

Independência de implementação da interface em relação aos SGBDs que darão condições às operações de armazenamento de informações.

6) Quais são as arquiteturas de SGBD’s? Explique-as.

Arquiteturas de SGBDs

Plataformas centralizadas: Na arquitetura centralizada, existe um computador com grande capacidade de processamento, o qual é o hospedeiro do SGBD e emuladores para os vários aplicativos. Esta arquitetura tem como principal vantagem a de permitir que muitos usuários manipulem grande volume de dados. Sua principal desvantagem está no seu alto custo, pois exige ambiente especial para mainframes e soluções centralizadas.

Sistemas de Computador Pessoal - PC: Os computadores pessoais trabalham em sistema stand-alone, ou seja, fazem seus processamentos sozinhos. No começo esse processamento era bastante limitado, porém, com a evolução do hardware, tem-se hoje PCs com grande capacidade de processamento. Eles utilizam o padrão Xbase e quando se trata de SGBDs, funcionam como hospedeiros e terminais. Desta maneira, possuem um único aplicativo a ser executado na máquina. A principal vantagem desta arquitetura é a simplicidade.

Banco de Dados Cliente-Servidor: Na arquitetura Cliente-Servidor, o cliente (front_end) executa as tarefas do aplicativo, ou seja, fornece a interface do usuário (tela, e processamento de entrada e saída). O servidor (back_end) executa as consultas no DBMS e retorna os resultados ao cliente. Apesar de ser uma arquitetura bastante popular, são necessárias soluções sofisticadas de software que possibilitem: o tratamento de transações, as confirmações de transações (commits), desfazer transações (rollbacks), linguagens de consultas (stored procedures) e gatilhos(triggers). A principal vantagem desta arquitetura é a divisão do processamento entre dois sistemas, o que reduz o tráfego de dados na rede.

Banco de Dados Distribuídos (N camadas): Nesta arquitetura, a informação está distribuída em diversos servidores. Como exemplo, observe a abaixo. Cada servidor atua como no sistema cliente-servidor, porém as consultas oriundas dos aplicativos são feitas para qualquer servidor indistintamente. Caso a informação solicitada seja mantida por outro servidor ou servidores, o sistema encarrega-se de obter a informação necessária, de maneira transparente para o aplicativo, que passa a atuar consultando a rede, independente de conhecer seus servidores. Exemplos típicos são as bases de dados corporativas, em que o volume de informação é muito grande e, por isso, deve ser distribuído em diversos servidores. Porém, não é dependente de aspectos lógicos de carga de acesso aos dados, ou base de dados fracamente acopladas, em que uma informação solicitada vai sendo coletada numa propagação da consulta numa cadeia de servidores. A característica básica é a existência de diversos programas aplicativos consultando a rede para acessar os dados necessários, porém, sem o conhecimento explícito de quais servidores dispõem desses dados.

Arquitetura Três Esquemas:

A principal meta da arquitetura “três esquemas” é separar as aplicações do usuário do banco de dados físico. Os esquemas podem ser definidos como:

· nível interno: ou esquema interno, o qual descreve a estrutura de armazenamento físico do banco de dados; utiliza um modelo de dados e descreve detalhadamente os dados armazenados e os caminhos de acesso ao banco de dados;

· nível conceitual: ou esquema conceitual, o qual descreve a estrutura do banco de dados como um todo; é uma descrição global do banco de dados, que não fornece detalhes do modo como os dados estão fisicamente armazenados;

· nível externo: ou esquema de visão, o qual descreve as visões do banco de dados para um grupo de usuários; cada visão descreve quais porções do banco de dados um grupo de usuários terá acesso.

POSTADO POR FLÁVIO VEDOVELI ÀS 15:25

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