BDI_1_conceitos

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BDI_1_conceitos

  1. 1. BANCO DE DADOS Conceitos
  2. 2. Software
  3. 3. Software
  4. 4. Software
  5. 5. Dados
  6. 6. Informação
  7. 7. O que é um banco de dados?
  8. 9. 1. O que é um banco de dados ? São conjuntos de dados relacionados e acessíveis. Dados são fatos conhecidos, que podem ser registrados e possuem significado. Representação de mini-mundo.
  9. 12. Importância da informação <ul><li>Qual a importância da informação para as organizações hoje? </li></ul>
  10. 13. 1.1 Exemplos <ul><li>Banco (clientes, contas, empréstimos) </li></ul><ul><li>Linhas aéreas (reservas, horários) </li></ul><ul><li>Universidades (alunos, cursos, notas) </li></ul><ul><li>Transações de Cartão de Crédito (compras, faturas) </li></ul><ul><li>Telecomunicação (registro de chamadas, cobranças, saldos de cartões pré-pago) </li></ul>
  11. 14. 2. Evolução dos BD’s
  12. 15. 2.1 Sistema de arquivos <ul><li>Cada aplicação com seu conjunto de dados; </li></ul><ul><li>Descrição dos dados dentro da aplicação; </li></ul><ul><li>Redundância de dados; </li></ul><ul><li>Difícil manutenção; </li></ul><ul><li>Dificuldade na segurança dos dados. </li></ul>
  13. 17. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Inconsistências e Redundância: cada programa terá seus próprios arquivos, o mesmo dado pode estar em vários locais ao mesmo tempo. </li></ul><ul><ul><li>Ex.: telefone de cliente no registro de conta poupança e de conta corrente </li></ul></ul>
  14. 18. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Dificuldade de Acesso aos Dados: novas consultas não previstas levarão muito tempo para serem programadas. </li></ul><ul><ul><li>Ex.: novo relatório apenas com clientes de um determinado bairro </li></ul></ul>
  15. 19. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Isolamento de Dados: dados dispersos em arquivos dispersos em diferentes formatos dificultam programação. </li></ul>
  16. 20. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Problemas de Integridade: restrições tem de ser implementadas no software. </li></ul><ul><ul><li>Ex.: saldo de aplicação sempre > R$ 25,00 </li></ul></ul>
  17. 21. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Problemas de Atomicidade: em caso de falha é preciso que os dados sejam restaurados completamente. </li></ul><ul><ul><li>Ex.: transferência de R$ 50,00 da conta A para a conta B, uma falha poderia fazer com que o dinheiro fosse debitado da conta A mas não creditado na B </li></ul></ul>
  18. 22. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Anomalias no acesso concorrente: vários usuários podem estar lendo/escrevendo dados simultaneamente. </li></ul><ul><ul><li>Exemplo de problema: dois clientes fazendo saques de R$ 50,00 e R$ 100,00 de uma mesma conta bancária </li></ul></ul><ul><li>• Transação 1: lê saldo de R$ 500,00 </li></ul><ul><li>• Transação 2: lê saldo de R$ 500,00 </li></ul><ul><li>• Transação 1: grava saldo atualizado de R$ 450,00 </li></ul><ul><li>• Transação 2: grava saldo atualizado de R$ 400,00 </li></ul>
  19. 23. 2.1 Sistema de processamento de arquivos <ul><li>Problemas de Segurança: nem todos os usuários do sistema devem ser capazes de acessar todos os dados, e é difícil impor tais restrições de segurança </li></ul><ul><ul><li>Ex.: funcionário de vendas não precisa ter acesso aos dados do financeiro </li></ul></ul>
  20. 24. 2.2 Características da abordagem de banco de dados <ul><li>Todo SBD deve possuir para minimizar os problemas de sistemas de arquivos </li></ul><ul><ul><li>Natureza autodescritiva do SBD </li></ul></ul><ul><ul><li>Isolamento entre os programas e dados e abstração de dados </li></ul></ul><ul><ul><li>Suporte para as múltiplas visões dos dados </li></ul></ul><ul><ul><li>Compartilhamento de dados e o processamento de transação multiusuários </li></ul></ul>
  21. 25. 3. Sistema de Gerenciamento de Banco de dados (SGBD) Conjunto de programas responsáveis pelo gerenciamento de um banco de dados. O principal objetivo é retirar da aplicação cliente a responsabilidade de gerenciar o acesso, manipulação e organização de uma grande quantidade de dados.
  22. 26. 3.1 Vantagens dos SGBD <ul><li>Controle de Redundância </li></ul><ul><li>Controle a Acesso não Autorizado </li></ul><ul><li>Backup e Restauração </li></ul><ul><li>Prover várias Interfaces de Usuário </li></ul><ul><li>Permitir Inferência (indução) </li></ul><ul><li>Garantia de armazenamento de estruturas para o processamento eficiente de consultas </li></ul><ul><li>Integridade Referencial </li></ul>
  23. 28. 3.3 Classificação dos SGBDs <ul><li>Quanto ao modelo de dados adotado: </li></ul><ul><ul><li>Relacionais </li></ul></ul><ul><ul><li>De rede </li></ul></ul><ul><ul><li>Hierárquicos </li></ul></ul><ul><ul><li>Orientados a objetos </li></ul></ul><ul><ul><li>Objeto-relacionais </li></ul></ul><ul><li>Quanto ao número de usuários suportados: </li></ul><ul><ul><li>Mono-usuários </li></ul></ul><ul><ul><li>Multi-usuários </li></ul></ul><ul><li>Quanto à localização dos dados: </li></ul><ul><ul><li>Centralizados </li></ul></ul><ul><ul><li>Distribuídos </li></ul></ul>
  24. 29. Quando não usar um SGBD? <ul><ul><li>Grande investimento inicial </li></ul></ul><ul><ul><li>Overhead devido a uma variedade de controles que o SGBD tem que executar </li></ul></ul><ul><li>Quando o SGBD não é necessário </li></ul><ul><ul><li>Aplicações simples e que não necessitam de mudanças </li></ul></ul><ul><ul><li>Requisitos de processamento que não podem ser garantidos pelo SGBD </li></ul></ul><ul><ul><li>Não requer acesso múltiplo de usuários </li></ul></ul>
  25. 30. Pesquisa <ul><li>Procurar na Internet SGBDs e suas características: </li></ul><ul><li>Preço </li></ul><ul><li>Licença </li></ul><ul><li>Fatia de mercado </li></ul>
  26. 31. Princípios dos bancos de dados
  27. 32. Princípios dos bancos de dados <ul><li>4. Visão dos dados </li></ul><ul><li>5. Modelo de dados </li></ul><ul><li>6. Linguagens de banco de dados </li></ul><ul><li>7. Gerenciamento de transações </li></ul><ul><li>8. Administração de memória </li></ul><ul><li>9. Usuários de banco de dados </li></ul><ul><li>10. Arquitetura do SGBD </li></ul>
  28. 33. 4. Visão dos dados <ul><li>Abstração de </li></ul><ul><li>dados </li></ul>
  29. 34. 4. Visão dos dados <ul><li>Instâncias: conjunto de informações contidas em determinado BD, em um dado momento. </li></ul><ul><li>Esquemas: o projeto geral do banco de dados. </li></ul><ul><li>Estado: conjunto de dados armazenados, em um particular instante. </li></ul>
  30. 36. 4. Visão dos dados <ul><li>Independência dos dados: capacidade de modificar a definição dos esquemas em determinado nível, sem afetar o esquema do nível superior. </li></ul><ul><ul><li>Física </li></ul></ul><ul><ul><li>Lógica </li></ul></ul>
  31. 37. 4. Visão dos dados <ul><li>Independência física: capacidade de modificar o esquema físico sem que qualquer programa de aplicação tenha que ser reescrito (exemplo: criação de índices); </li></ul><ul><ul><li>Modificações no nível físico são necessárias para aprimorar o desempenho; </li></ul></ul>
  32. 38. 4. Visão dos dados <ul><li>Independência lógica: Capacidade de modificar o esquema conceitual sem precisar reescrever programas de aplicação. </li></ul><ul><ul><li>Difícil de ser conseguida; </li></ul></ul><ul><ul><li>Em alguns casos, recompilação é requerida ; </li></ul></ul><ul><ul><li>Modificações no nível lógico são necessárias para adequar o conjunto de dados às aplicações. </li></ul></ul><ul><ul><li>Programas de aplicação são mais fortemente dependentes da estrutura lógica dos dados do que do seu acesso; </li></ul></ul><ul><ul><li>Oferecida até um certo ponto nos produtos de mercado Independência de Dados Física. </li></ul></ul>
  33. 39. 5. Modelo de dados <ul><li>Os objetivos dos modelos são: </li></ul><ul><ul><li>Comunicação com clientes: pode-se mostrar ao cliente, através de um produto de demonstração, parte ou todo o comportamento externo de um sistema; </li></ul></ul><ul><ul><li>Visualização: permite visualizar idéias antes de torná-las concretas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Redução da complexidade: os modelos reduzem a complexidade dividindo-a em um pequeno número de coisas importantes a serem tratadas de cada vez. </li></ul></ul>
  34. 40. 5. Modelo de Dados
  35. 41. 5. Modelo de dados <ul><li>Modelo conceitual </li></ul><ul><ul><li>Independente de tipo de SGBD </li></ul></ul><ul><ul><li>Registra estrutura dos dados que podem aparecer no banco de dados </li></ul></ul><ul><ul><li>Não apresenta como estes dados estão armazenados no nível de SGBD </li></ul></ul><ul><li>Modelo lógico </li></ul><ul><ul><li>Nível de abstração vista pelo usuário do SGBD </li></ul></ul>
  36. 42. 5. Modelo de dados <ul><li>Modelo físico </li></ul><ul><ul><li>Detalhes de armazenamento interno de informações </li></ul></ul><ul><ul><li>Não tem influência sobre a programação, mas influencia a performance das aplicações </li></ul></ul>
  37. 43. 6. Linguagens de Banco de Dados <ul><li>Linguagem de Definição de Dados (DDL); </li></ul><ul><li>Linguagem de Manipulação de Dados (DML); </li></ul><ul><li>Linguagem de Controle de Dados (DCL). </li></ul>
  38. 44. 7. Gerenciamento de transações <ul><li>Transação: unidade lógica de trabalho </li></ul><ul><li>Atomicidade: a transferencia deve acontecer como um todo ou não acontecer </li></ul><ul><li>Consistência do banco de dados </li></ul><ul><li>Durabilidade: tolerância a falhas </li></ul>
  39. 45. 8. Administração de Memória <ul><li>Os BDs exigem um grande volume de memória </li></ul><ul><li>O objetivo do BD é simplificar e facilitar o acesso aos dados, considerando as diferenças de velocidades dos dispositivos </li></ul>
  40. 46. 9. Usuários do BD <ul><li>Administrador do BD (DBA): definição do esquema, estrutura de dados, acesso ao sistema; </li></ul><ul><li>Usuários finais: </li></ul><ul><ul><li>Casuais; </li></ul></ul><ul><ul><li>Iniciantes; </li></ul></ul><ul><ul><li>Sofisticados; </li></ul></ul><ul><ul><li>Autônomos. </li></ul></ul><ul><li>Analistas de sistemas e programadores. </li></ul>
  41. 47. 10. Visão geral da estrutura de um SGBD
  42. 48. 11. Projeto de Banco de Dados <ul><li>Relacione os passos que você seguiria para definir o banco de dados de uma empresa em particular. </li></ul>
  43. 49. 11. Projeto de Banco de Dados <ul><li>Levantamento de requisitos </li></ul><ul><li>Modelo de dados conceitual (dados e relacionamentos) </li></ul><ul><li>Modelo lógico (definição das restrições de integridade) </li></ul><ul><li>Modelo físico </li></ul><ul><li>Interfaces para os tipos de usuários </li></ul><ul><li>Inicializar o banco de dados </li></ul>
  44. 51. Onde estamos? Pesquisando 8.058.044.651 paginas na Web, em 2005
  45. 52. Onde estamos? <ul><li>Vem aí o Estado policial-informático </li></ul><ul><li>(Elio Gaspari – O Globo 17/04/05) </li></ul><ul><ul><li>LexisNexis e ChoicePoint (2001) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>contas de 3 bilhões de cartões de crédito </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>139 milhões de números de telefones </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>200 milhões de pleitos de seguradoras </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>mais 100 milhões de fichas criminais </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>ChoicePoint (2001) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>nome e endereço dos eleitores mexicanos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>passaportes dos cidadãos da Costa Rica </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>RG e telefone de todos os argentinos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>registro civil de todos os colombianos </li></ul></ul></ul>
  46. 53. Qual o futuro dos BDs??
  47. 54. Exercício <ul><li>Exercício 1 no Moodle </li></ul>
  48. 55. Atividade <ul><li>Escrever quais são os dados necessários para os seguintes sistemas: </li></ul><ul><li>Clinica medica </li></ul><ul><li>Loja de roupas </li></ul><ul><li>Escola </li></ul>

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