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Unidade I BANCO DE DADOS Prof. Luiz Fernando O que é um banco de dados? Fonte: www.portaldavaca.com.br O que é um banco de dados? Segundo a definição, é um conjunto de registros dispostos em estrutura regular que possibilita a reorganização destes e a produção de informação. Normalmente, acessado por meio de um SGBD. O que é um SGBD? Sistema gerenciador de banco de dados. Software que serve de interface entre o usuário e o banco de dados em si. Auxilia o usuário na administração do banco de dados e em tarefas de manutenção deste. A seguir, alguns exemplos de SGBD: Arquitetura SGBD Oracle (Terceiro) SGBD Microsoft SQL Server SGBD phpMyAdmin Funções básicas de um SGBD Método de acesso Duas categorias de linguagem, conhecidas como DDL (Data Definition Language) e DML (Data Manipulation Language), devem ser suportadas. Restrições de Integridade (RI) Integridade está associada à ideia de dados corretos, consistentes no banco de dados. As restrições de integridade preocupam-se em manter dados sempre coerentes, verdadeiros com a realidade em questão. Funções básicas de um SGBD Segurança Políticas de autorização de acesso devem permitir que apenas agentes autorizados sejam usuários ou aplicações realizem certas operações sobre certos dados. Controle de concorrência Esse controle evita conflitos de acesso simultâneo a um dado por mais de uma transação. Funções básicas de um SGBD Independência dos dados Independência física: a aplicação não se preocupa com detalhes de localização física dos dados ou controles de integridade e segurança. Independência lógica: garante que uma aplicação tenha condições de especificar a porção do banco de dados a qual deseja ter acesso, não precisando ter conhecimento do esquema global. Como os dados são armazenados? Os dados são armazenados em áreas chamadas páginas. O tamanho dessas páginas podem variar de banco para banco. Nelas são armazenados os dados e os metadados (dados dos dados). Exemplo Exemplo Exemplo Page Header Data Armazena informações como última atualização dos dados, posição do próximo dado a ser gravado etc. Item Pointer Data Grava informações sobre os índices dos dados, quando há índices. Itens Os dados (e metadados) propriamente ditos. Diferença entre dado e informação Tudo o que é armazenado pode ser considerado como dado. Um nome é um dado. Uma data é um dado. Um local é um dado. Diferença entre dado e informação A informação surge quando se juntam dois ou mais dados e a partir deles se tira uma conclusão. Diferença entre dado e informação São Paulo. 28 de agosto de 1978. Luiz Fernando. Interatividade Uma grande empresa varejista possui armazenado em seus servidores quase 10 anos de dados de vendas. Com base nisso, podemos afirmar: a) A empresa em questão possui informações estratégicas para planejar seus próximos passos. b) A empresa possui uma “pedra bruta” em suas mãos que, quando lapidada, pode vir a se tornar uma joia preciosa na forma de informação para tomada de decisões estratégicas. c) Trata-se de uma empresa com um bom volume de vendas. d) É uma empresa bem-conceituada no mercado. e) Nenhuma das anteriores. História do banco de dados Começa junto com a história da informática. Surgiu da necessidade de se armazenar os dados para uso posterior. Evoluiu através das décadas junto com a informática. Continua a evoluir até hoje. História do banco de dados: 1950/1960 Dados armazenados em fitas magnéticas. Dados armazenados em decks de cartões perfurados. Leitura dos dados feita sequencialmente. História do banco de dados: 1960/1970 Surgem os primeiros discos rígidos. Dados não necessitam mais ser sequenciais. Modelo de dados hierárquico. Modelo de dados em rede. História do banco de dados: modelo de dados em rede História do banco de dados: modelo de dados em rede Mais avançados que os hierárquicos. Permite que um filho possa ser ligado a mais de um registro pai. Aplicações devem ser construídas para atravessar um conjunto de registros previamente interligados. Eram gravados ordenadamente. História do banco de dados: modelo de dados hierárquico História do banco de dados: modelo de dados hierárquico Só permite relacionamentos de 1 para 1 e 1 para muitos, entre a base e seus filhos. É representado por uma diagrama de estrutura em árvore. História do banco de dados: 1970/1980 Edgar Frank Codd (1923- 2003) propõe o modelo de dados relacional, que se tornou um marco em como pensar em banco de dados. Ele desconectou a estrutura lógica do banco de dados do método de armazenamento físico. Tal sistema se tornou padrão desde então. Fonte: http://www.programmer.com.cn/tag História do banco de dados: 1970/1980 Com base na teoria de Codd foram criados dois protótipos de sistemas relacionais, que depois foram sendo aperfeiçoados com o tempo. Ingress: desenvolvido pela UCB, que no final das contas serviu como base para Ingress Corp., Sybase, MS SQL Server, Britton-Lee, Wang PACE. Esse sistema utilizava QUEL como linguagem de consulta. História do banco de dados: 1970/1980 System-R: desenvolvido pela IBM San Jose, serviu de base para o IBM SQL/DS, IBM DB2, Oracle, todos os BD da HP, Tandem’s Non-Stop SQL. Esse sistema utilizava SEQUEL como linguagem de consulta. História do banco de dados: 1970/1980 O termo Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Relacional (SGBDR – RDBMS em inglês) foi definido durante esse período. História do banco de dados: 1970/1980 O Dr. Peter Chen propõe o modelo Entidade-Relacionamento (ER) para projetos de banco de dados, dando uma nova e importante percepção dos conceitos de modelos de dados. Assim como as linguagens de alto nível, a modelagem ER possibilita ao projetista concentrar-se apenas na utilização dos dados, sem se preocupar com estrutura lógica de tabelas. Fonte: http://www.csc.lsu.edu/~chen/ História do banco de dados: 1980/1990 Inicio da computação pessoal (PC). Boom dos sistemas de bancos de dados. A Linguagem Estruturada de Consultas (SQL) torna-se a linguagem padrão mundial para os SGBDs. A grande maioria dos bancos de dados conhecidos hoje comercialmente é criada nessa época. História do banco de dados: 1980/1990 Modelo cliente-servidor. Boom da internet. OLTP – On Line Transaction Process (Processos de Transação em Tempo Real). OLAP – On Line Analytical Process (Processos Analíticos em Tempo Real). Open Source. Tendências Aumento cada vez maior do volume de dados gerados (Big Data). Novas formas de armazenamento. Novas formas de recuperação dos dados. Interatividade Em relação aos modelos de dados apresentados, podemos dizer que o modelo relacional leva vantagem sobre o hierárquico e o em rede por: I. Não ser obrigado a gravar dados sequenciais. II. Permitir expressar melhor a realidade. III. Permitir gravar e recuperar dados de forma mais rápida e fácil. a) Apenas a frase I é verdadeira. b) Apenas a frase II é verdadeira. c) Apenas as frases I e II são verdadeiras. d) As três frases são verdadeiras. e) Nenhuma frase é verdadeira. Tipos de bancos de dados Relacional. Orientado a objeto. NoSQL. Banco de dados relacional Os dados são separados em entidades, conforme cada assunto, e são gravados como atributosdessas entidades. Permite que essas entidades se relacionem entre si. Proporciona uma forma rápida e segura de se armazenar e de recuperar os dados. Banco de dados orientado a objetos Cada informação é armazenada na forma de objetos. Os objetos são organizados em uma hierarquia de tipos e subtipos que recebem as características de seus supertipos. Banco de dados orientado a objetos Os objetos podem conter referências para outros objetos, e as aplicações podem, consequentemente, acessar os dados requeridos usando um estilo de navegação de programação. Os dados geralmente são manipulados pela aplicação escrita usando uma linguagem de programação orientada a objeto (Java, C#, C++). Banco de dados NoSQL Entende-se Not Only SQL. Banco de dados não relacionais. Não suportam instruções e operações de junção SQL. Primeiras pesquisas surgiram em 1998. Big Data Modelo dos 5V Velocidade. Volume. Variedade. Veracidade. Valor. Big Data Velocidade Processamento em tempo real. Volume São gerados petabytes de dados. Variedade Dados estruturados e desestruturados. Big Data Veracidade Dados que façam sentido e venham de fontes confiáveis. Valor Tem de gerar valor. Big Data Tecnologias no mercado Oracle Exadata. SAP HANA. Apache Hadoop (Open Source). Big Data Linguagem R Criada no Departamento de Estatística da Universidade de Auckland, Nova Zelândia. Utilizada para cálculos estatísticos e gráficos. Big Data X Business Intelligence BI Dados estruturados. Foco na análise. Big Data Dados desestruturados. Foco na descoberta. Bancos de dados proprietários Oracle (Oracle) www.oracle.com SQL Server (Microsoft) www.microsoft.com/sqlserver/en/us/default.aspx Sybase Ase (SAP) www.sybase.com/products/databasemanagement/ adaptiveserverenterprise DB2 (IBM) www-01.ibm.com/software/data/db2 Bancos de dados em softwares livres My SQL www.mysql.com PostgreSQL www.postgresql.org Cassandra cassandra.apache.org SQLite www.sqlite.org Software livre Liberdade 0: a liberdade de executar o programa para qualquer propósito. Liberdade 1: a liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo para as suas necessidades. Liberdade 2: a liberdade de redistribuir cópias, de modo que você possa ajudar ao seu próximo. Liberdade 3: a liberdade de modificar o programa e liberar essas modificações, de modo que toda a comunidade se beneficie. Interatividade Qual o banco de dados mais indicado para as empresas? a) O Oracle, porque é mais caro. b) O SQL Server, porque é da Microsoft. c) O MySQL, por ter as versões livre e proprietária. d) O PostgreSQL, porque é 100% software livre. e) Não existe banco de dados certo – cada caso é um caso. Carreira em banco de dados DBA – Data Base Administrator ou Administrador de Banco de Dados. DA – Data Administrator ou Administrador de Dados. Data Base Developer ou Desenvolvedor de Banco de Dados. Programador. DBA – Data Base Administrator Carreira mais alta em banco de dados. Profissional responsável pela saúde do banco de dados. Hardware. Software. DA – Data Administrator Responsável pelos dados armazenados. Responsável pelos relatórios gerenciais. Responsável pela distribuição das informações. BI – Business Intelligence. Data Base Developer Responsável pelo desenvolvimento de programas dentro do banco de dados. Desenvolve usando a linguagem padrão do banco de dados (Oracle PL-SQL ou Microsoft T-SQL). Esses programas podem ser rotinas que rodam por trás ou em conjunto com outras aplicações. Programador Desenvolve programas / aplicativos em alguma linguagem de programação (C#, PHP, VB.NET, DELPHI). Utiliza SQL indiretamente para interagir com o banco de dados. Também pode chamar procedimentos desenvolvidos pelos desenvolvedores. Certificação Certificações são o meio pelo qual o conhecimento de um profissional em determinada tecnologia é avaliado e atestado. Os grandes fornecedores de bancos de dados possuem cada qual suas certificações. Microsoft MCTS – Microsoft Certified Technology Specialist (Primeiro Nível). MCITP – Microsoft Certified IT Professional (Segundo Nível). MCM – Microsoft Certified Master (Top). Divide-se em três caminhos: Database Administrator; Database Developer; BI Developer. Oracle Oracle Certified Associate (Primeiro Nível). Oracle Certified Professional (Segundo Nível). Oracle Certified Master (Terceiro Nível). Duas provas por nível. Necessidade de cursos presenciais. Interatividade Certificações são o meio pelo qual uma empresa atesta a competência de um profissional em sua tecnologia. Assim, assinale a alternativa correta: a) Certificações não agregam nada ao profissional que a possui. b) Somente a empresa se beneficia com certificações. c) O profissional certificado tem atestado pela empresa sua capacidade, o que lhe garante certa vantagem no mercado de trabalho. d) Certificações não trazem benefícios para as empresas. e) Nenhuma das anteriores. ATÉ A PRÓXIMA! Slide Number 1 O que é um banco de dados? O que é um banco de dados? O que é um SGBD? Arquitetura SGBD Oracle (Terceiro) SGBD Microsoft SQL Server SGBD phpMyAdmin Funções básicas de um SGBD Funções básicas de um SGBD Funções básicas de um SGBD Como os dados são armazenados? Exemplo Exemplo Exemplo Diferença entre dado e informação Diferença entre dado e informação Diferença entre dado e informação Interatividade Resposta História do banco de dados História do banco de dados: 1950/1960 História do banco de dados: 1960/1970 História do banco de dados:�modelo de dados em rede História do banco de dados:�modelo de dados em rede História do banco de dados:�modelo de dados hierárquico História do banco de dados:�modelo de dados hierárquico História do banco de dados: 1970/1980 História do banco de dados: 1970/1980 História do banco de dados: 1970/1980 História do banco de dados: 1970/1980 História do banco de dados: 1970/1980 História do banco de dados: 1980/1990 História do banco de dados: 1980/1990 Tendências Interatividade Resposta Tipos de bancos de dados Banco de dados relacional Banco de dados orientado a objetos Banco de dados orientado a objetos Banco de dados NoSQL Big Data Big Data Big Data Big Data Big Data Big Data X Business Intelligence Bancos de dados proprietários Bancos de dados em softwares livres Software livre Interatividade Resposta Carreira em banco de dados DBA – Data Base Administrator DA – Data Administrator Data Base Developer Programador Certificação Microsoft Oracle Interatividade Resposta Slide Number 64
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