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Fundamentos de banco de dados 02 caracteristicas e vantagens sgbd

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  1. 1. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS SGBD : CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  2. 2. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Processamento de Arquivos • Cada sistema define e implementa os arquivos necessários para seu contexto o Os arquivos de dados se confundem com o próprio sistema, formando um bloco único o Qualquer alteração na estrutura dos arquivos gera uma grande alteração nos programas • Existem programas distintos que necessitam dos mesmos dados o Redundância de dados: os mesmo dados em lugares diferentes. • Essa Redundância gera: o Espaço de armazenamento desperdiçado o Replicação de esforços para manter os dados redundantesFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  3. 3. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Abordagem SGBD Na abordagem utilizando um SGBD, um único Banco de Dados é criado, mantido e acessado por todos os sistemas. Algumas características: • Natureza autodescritiva • Isolamento entre os programas e os dados, e a abstração de dados • Suporte para as múltiplas visões de dados • Compartilhamento de dados e processamento de transações de multiusuáriosFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  4. 4. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Natureza autodescritiva • Descrição completa da estrutura do banco e suas restrições o Estrutura de cada item, tipo e formato de cada dato, restrições • Existe um catálogo que armazena as informações chamado metadados o O catálogo é utilizado pelo próprio SGBD e também pelos usuários que precisam de informações sobre a estrutura do banco. o Não se altera as informações de metadados, o uso de tais informações é apenas para consulta, caso contrário, o banco poderá apresentar graves problemas. • O SGBD precisa trabalhar com uma diversidade muito grande de aplicações, o catálogo permite isso.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  5. 5. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Isolamento entre os programas e dados • Diferente do processamento de arquivos, os programas não possuem informações sobre o armazenamento dos dados • A estrutura dos arquivos de dados é armazenada nos catálogos do SGBD • O Banco de Dados pode ter sua estrutura alterada sem precisar alterar os programas que o acessam • Essa característica é chamada independência programa-dadosFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  6. 6. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Isolamento entre os programas e dados • O SGBD fornece aos programas uma representação conceitual de dados, que não inclui detalhes de armazenamento • Essa característica é chamada de abstração de dadosFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  7. 7. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Suporte para múltiplas visões de dados • Um banco de dados típico tem muitos usuários e cada usuários pode precisar de diferentes visões do banco de dados • Uma visão pode ser: o Um subconjunto do banco de dados, que atendem critérios de necessidades do usuário o Uma visão virtual dos dados, derivada dos dados existentes, simulando dados/informações que não estão explicitamente armazenadosFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  8. 8. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Compartilhamento de dados • Um SGBD deve permitir o acesso concorrente de diversos usuários • O controle de concorrência deve permitir que muitos usuários, ao tentar atualizar o mesmo dado, o façam de modo controlado, para assegurar que os resultados das atualizações sejam corretos o Reserva de assento em companhias aéreas Atendentes Internet Agentes de viagemFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  9. 9. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Processamento de transações • Transação: é um processo que inclui um ou mais acessos no banco de dados, como leitura e gravação de registros o Isolamento: garante que cada transação possa ser efetuada de forma isolada de outras transações o Atomicidade: garante que todas as operações da transação sejam realizadas ou nenhum delas seja o Exemplo clássico: Transferência bancária Leitura de saldo Validação de saldo Débito da conta origem Validação da conta de destino Crédito da conta destino • O SGBD deve permitir que transações concorrentes operem corretamenteFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  10. 10. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Vantagens da abordagem SGBD As vantagens da utilização de um SGBD vão além das principais características apresentadas. Vantagens: • Controle de redundância • Restrição de acesso não autorizado • Garantia de armazenamento persistente • Estruturas para o processamento eficiente de consultas • Garantia de backup e restauração • Restrição de integridade • Inferência e regras • Outras...FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  11. 11. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Controle de redundância • Na abordagem usando banco de dados, os sistemas que precisam dos dados de uma entidade (por exemplo aluno, funcionários, etc) são integrados e utilizam o mesmo repositório. o Eliminação de esforços: Atualizações feitas uma única vez o Consistência do dados: Atualizações são realizadas em um único local o Espaço para armazenamento: Problema sério para grandes bancos. • Entretanto, na prática, algumas vezes é necessário o uso de redundância controlada, para melhorar a performance de alguns processos. o Uma consulta que é muito realizada em um banco de dados e que utiliza várias tabelas. o Transportar os dados de outras tabelas que possuem um custo alto de pesquisa para a tabela que contém mais dados.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  12. 12. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Restrição de acesso não autorizado • Como todas os dados vão estar em um único local, é possível que nem todas as pessoas tenham acesso à todos os dados. o Uma pessoa da secretaria pode não ter acesso aos dados financeiros o Uma pessoa do financeiro pode não ter acesso aos dados de salários • O SGBD deve ter um mecanismo de segurança e autenticação o Criação de usuários/grupos e autenticação por senhas • Atribuição de uma série de permissões/bloqueios o Mais comuns: Apenas consultar Consultar apenas alguns dados Não deletar dados Somente inserir dados o A granularidade das permissões depende do SGBDFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  13. 13. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Garantia de armazenamento persistente • Quando um programa é executado, os dados que ficam em variáveis são descartadas quando o programa termina sua execução • Os bancos de dados fornecem estruturas compatíveis com as variáveis do programa. o O programa então repassa tais informações a um banco de dados que persiste as informações. o Posteriormente é realizado um acesso a tais dados, podendo ser feito por outros programas, inclusive.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  14. 14. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultasFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  15. 15. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultas • Deve fornecer mecanismos para consultas e atualizações eficientes o Dever oferecer formas de encontrar rapidamente um dado no disco • Para isso são usados: o Indexes (índices) o Buffering (armazenamento temporários) • O SGBD é responsável pela escolha eficiente do plano de execução da consulta baseado nas estruturas de armazenamento existentes • Tunning: o A opção de qual index criar é de responsabilidade do projetista e o seu ajuste (tunning) é responsabilidade do DBA.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  16. 16. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultas • Indexes (índices) o Estruturas em forma de árvore (tree) o Estruturas em hash o Faz o mapeamento de unidades lógicas armazenadas com o endereço físico em disco • Buffering (armazenamento temporários) o Mantém partes do banco de dados na memória principal (ajustes deste tipo dependem do sistema operacional)FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  17. 17. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultas • hashFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  18. 18. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultas • Índice em clusterFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  19. 19. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Estruturas para o processamento eficiente de consultas • Índice sem clusterFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  20. 20. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Garantia de backup e restauração • O SGBD deve prover facilidades para recuperação de falhas de hardware e software. • Funcionalidade que realiza uma cópia de segurança do banco de dados e permite que tal cópia seja restaurada caso ocorra uma falha. o Na maioria das vezes, mais importante que a utilização da funcionalidade em si, é a definição de uma política de backup escolhendo horários e períodos adequados.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  21. 21. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Garantia de backup e restauração Erro X Falha X DefeitoFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  22. 22. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Garantia de backup e restauração • Falha: Ocorre no nível mais baixo do hardware ou software. o Uma fonte queimar o Uma linha de código errada • Erro: Uma falha pode gerar um erro. Um erro é a representação da falha no universo da informação (dados). o Por conseqüência de uma falha um dado foi corrompido • Defeito: O defeito é o que é percebido pelo usuário, é a representação de um erro no universo do usuário. o O sistema já esta com erro e o dado já esta corrompidoFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  23. 23. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Restrição de integridade • São restrições identificadas no mini-mundo que o banco representa e garante • O responsável pela identificação é o projetista do banco de dados o Exemplos simples: Valor negativo para o dado altura de uma pessoa; Nota 110 (maior que 100) em uma disciplina; • As restrições podem ser verificadas no instante que o dado é inserido ou a partir de um processo manual de testeFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  24. 24. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Inferência e regras • A representação no banco de dados de alguma regra do mini- mundo. • Especifica-se uma regra e depois tal regra é acionada ocasionando na atualização ou geração de dados o Exemplo: Preencher o dado resultado para um conjunto de alunos é a utilização de uma regra, onde, quando o dado nota for menor que 60 o resultado será reprovado.FUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  25. 25. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS Outras vantagens • Garantia de padrões o Garantir o uso de padrões na organização, códigos, nomes, datas • Redução no tempo para desenvolvimento de aplicações o Encapsulamento das regras de armazenamento e integrações • Flexibilidade o Alteração da estrutura dos dados de forma simples • Disponibilidade para atualizar informações o Assim que um dado é atualizado, ele está disponível para todos os usuários • Economias de escala o Investimento pontual em profissionais e equipamentosFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
  26. 26. Prof. Rafael Pinheiro – rpinheiro2@gmail.com SGBD: CARACTERÍSTICAS E VANTAGENSCARACTERÍSTICAS VANTAGENS ¿Dúvidas? @_rpinheiro www.facebook.com/rpinheiro2 www.linkedin.com/pub/rafael-pinheiro/24/31/b47 rpinheiro2@gmail.comFUNDAMENTOS DE BANCO DE DADOS
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