Arquiteturas de Banco de Dados

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO TOCANTINS/CAMETÁ
Prof. Joiner dos Santos Sá
joinersa@hotmail.com
Banco de Dados II
Arquitetura de Sistemas 
de Bancos de Dados
A ARQUITETURA DE TRÊS 
ESQUEMAS
 O objetivo da arquitetura de três esquemas é
separar as aplicações do usuário do banco de
dados físico.
 Os três esquemas podem ser definidos em
três níveis:
◦Nível Interno, Nível Conceitual e Nível Externo
A ARQUITETURA DE TRÊS 
ESQUEMAS
1) O nível interno contém um esquema
interno, que descreve a estrutura do
armazenamento físico do banco de dados.
O esquema interno usa um modelo de
dados físico e descreve os detalhes
completos do armazenamento de dados e
caminhos de acesso para o banco de dados.
A ARQUITETURA DE TRÊS 
ESQUEMAS
2) O nível conceitual tem um esquema
conceitual, que descreve a estrutura do DB
interno para uma comunidade de usuários.
 Oculta detalhes do armazenamento
físico;
 Descrição de entidades, tipos de dados,
relacionamentos, operações de usuários e
restrições.
A ARQUITETURA DE TRÊS 
ESQUEMAS
3) O nível externo ou de visão inclui uma
série de esquemas externos ou visões de
usuário.
Cada esquema externo descreve a parte do
BD em que um grupo de usuários em
particular está interessado e oculta o
restante do BD do grupo de usuários.
INDEPENDÊNCIA DE DADOS
 É a capacidade de alterar o esquema em
certo nível do BD sem que ocorram
alterações ou problemas no próximo nível
mais alto (Navathe, 2011).
INDEPENDÊNCIA DE DADOS
Existem dois tipos de independência de dados:
 Independência de dados lógica:
◦É a capacidade de alterar o esquema conceitual sem ter
que alterar o esquema externo ou as aplicações do
usuário.
 Independência de dados física:
◦É a capacidade de alterar o esquema interno sem ter
que alterar o esquema conceitual, o esquema externo
ou as aplicações do usuário.
LINGUAGENS E INTERFACES DO 
BANCO DE DADOS
 DDL (Data Definition Language – Linguagem de
Definição de Dados)
◦Usada pelo DBA e pelos projetistas de DB para definir os
esquemas conceitual e interno.
◦Um compilador DDL permite processar instruções a fim de
identificar as descrições dos construtores de esquema e
armazenar a descrição de esquema no catálogo do SGBD.
◦A DDL é utilizada em SGBDs onde a separação entre os níveis
interno e conceitual não é muito clara.
LINGUAGENS E INTERFACES DO 
BANCO DE DADOS
 DCL (Data Control Language – Linguagem de Controle de
Dados)
◦ Controla aspectos de autorização de dados e licenças de
usuários para controlar quem tem acesso dentro de um
banco.
◦ Ex.:
GRANT: atribuir privilégios de acesso a um usuário
REVOKE: remove privilégios de acesso dados a um usuário
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
 SDL (Storage Definition Language – Linguagem de
Definição de Armazenamento)
◦Em um SGBD em que a separação entre os níveis conceitual e
interno são bem claras, é utilizado uma outra linguagem para
a especificação do esquema interno.
◦A especificação do esquema conceitual fica por conta da DDL
 VDL (Vision Definition Language – Linguagem de
Definição de Visões)
◦Em um SGBD que utiliza a arquitetura três esquemas, é
necessária a utilização de mais uma linguagem para a
definição de visões.
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
 Nem sempre as DDL, VDL e DML são
linguagens distintas.
◦ Ex.: SQL engloba DDL + VDL + DML
◦ SDL não faz parte da SQL, para mantê-la
apenas nos níveis conceitual e externo.
(Navathe, 2011)
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
 Interfaces baseadas em menu para clientes
Web ou de navegação
◦ Lista de opções de menus para realização de solicitações;
◦ Acaba com a necessidade de memorizar comandos e sintaxe
de uma linguagem;
 Interfaces baseadas em formulário
◦ O Oracle Forms é um componente do pacote de produtos da
Oracle que oferece um extenso conjunto de recursos para
projetar e montar aplicações usando formulários.
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
 Interface gráfica com o usuário
◦ Apresenta um esquema para o usuário em formato de
diagrama;
◦ Normalmente a GUI utiliza menus e formulários, além de
dispositivo de apontamento como o mouse.
 Interfaces de linguagem natural
◦ Aceitam solicitações escritas em inglês ou em qualquer outro
idioma;
◦ Ex.: Mecanismos de buscas como o Google.
LINGUAGENS E INTERFACES DE 
BANCO DE DADOS
 Interface de entrada e saída de voz
 Interfaces para usuários paramétricos
◦ Pequeno conjunto de comandos abreviados.
◦ Ex.: Caixa de banco;
 Interfaces para o DBA
◦ Incluem comandos privilegiados, para criação de contas,
definir parâmetros do sistema, conceder autorização de
conta, etc.
Arquitetura Centralizada e 
Cliente/Servidor para os SGBDs
 Breve Histórico:
◦No passado, grandes computadores centrais (mainframes)
processavam todas as funções do SBD (Aplicação +
Interface de usuário + funcionalidades de SGBD).
◦Atualmente, os SGBDs são independentes da aplicação e
de interface com o usuário. Exploram processamento no
lado do usuário, gerando as arquiteturas cliente-servidor.
◦SGBDs distribuídos.
Arquitetura Centralizada
Arquitetura Cliente/Servidor para 
SGBDs
 São BDs distribuídos
 Arquitetura distribuída em mais de uma
máquina.
 Possui dois tipos, baseado nos fundamentos
da estrutura cliente/servidor (CS):
◦CS em duas camadas
◦CS em três camadas
CS em duas camadas
 Lado do cliente: interface com os usuários e 
com os programas de aplicação.
 Lado do servidor: SGBD
CS em duas camadas
 O ODBC (Open Database Connectivity) oferece 
uma API pela qual os programas podem 
acessar os SGBDs
 A maioria dos SGBDs oferecem drivers ODBC 
para seus sistemas.
 Um driver processa as solicitações ODBC e 
envia instruções SQL para o SGBD.
CS em três camadas
 Possui uma camada intermediária entre cliente
e o servidor de BD
 Servidor de aplicações:
◦Armazena as regras de negócio (restrições ou
procedimentos para verificação e validação dos dados).
◦Também pode incrementar segurança do BD checando as
credenciais de acesso antes de enviar uma solicitação ao
servidor.
CS em três camadas
CS em N camadas
A linguagem SQL é dividida em subconjuntos de acordo com as operações que se deseja efetuar
sobre um banco de dados. Considere os grupos de comandos:
I. CREATE, ALTER, DROP. 
II. GRANT, REVOKE. 
III. DELETE, UPDATE, INSERT.
Os comandos listados em:
A. I correspondem à Data Control Language − DCL e II à Data Definition Language − DDL.
B. I correspondem à Data Manipulation Language − DML e III à Data Control Language − DCL.
C. II correspondem à Data Manipulation Language − DML e III à Data Control Language − DCL.
D. I correspondem à Data Definition Language − DDL e III à Data Manipulation Language − DML.
E. II correspondem à Data Control Language − DCL e III à Data Definition Language − DDL.
a) Independência de programação
b) Independência física
c) Independência interna
d) Independência lógica
e) Independência de S.O
Com base nos conhecimentos acerca de arquitetura três esquemas
de um SGBD, analise a seguinte frase:
“É a capacidade de alterar o esquema conceitual sem precisar
modificar os esquemas externos”.
a) Uma das desvantagens da arquitetura de três esquemas é a
impossibilidade de aplicar a independência de dados.
b) Um dos objetivos da arquitetura de três esquemas é aproximar o
banco de dados físico das aplicações.
c) O nível conceitual serve para descrever a estrutura do banco de
dados.
d) Mapeamentos são as transformações que dados brutos armazenados
sofrem para se tornar informações inteligíveis.
e) O nível interno inclui uma série de visõesdo usuário utilizadas para
descrever partes do banco de dados.
A respeito da arquitetura de três esquemas para banco
de dados, assinale a opção correta.
I. O nível conceitual oculta os detalhes das estruturas de armazenamento físico
e se concentra na descrição de entidades, tipos de dados, relacionamentos,
operações do usuário e restrições.
II. A independência lógica de dados é a capacidade de alterar o esquema
conceitual sem ter que alterar os esquemas externos ou os programas de
aplicação.
III. A independência física de dados é a capacidade de alterar o esquema
conceitual sem ter que alterar o esquema físico.
IV. O nível externo representa o conjunto dos programas de aplicação que
acessam diretamente o banco de dados.
O objetivo da arquitetura três esquemas é separar as aplicações do usuário do
banco de dados físico. Nesta arquitetura, os esquemas podem ser definidos em
três níveis: externo, conceitual e interno. Neste contexto, informe a alternativa
que contém todas as afirmações corretas.
a) Uma alteração no esquema interno da arquitetura implica
alterar também o esquema externo.
b) Na arquitetura de três esquemas, os níveis são definidos
como interno, intermediário e externo.
c) No nível interno da arquitetura, são descritos os caminhos
de acesso para o banco de dados.
d) Em um SGBD embasado nessa arquitetura, todos os grupos
de usuários utilizam o mesmo esquema externo.
Acerca da arquitetura de três esquemas para bancos de
dados, assinale a opção correta.
a) Todas estão corretas.
b) Nenhuma está correta.
c) Há exatamente três sentenças corretas.
d) Há exatamente duas sentenças corretas.
e) Há exatamente uma sentenças corretas.
Avalie as seguintes sentenças com relação à arquitetura de um Sistema de BD: I . O esquema
interno descreve como os dados são fisicamente armazenados, como por exemplo, a
organização dos arquivos e alocação de dados em disco. II . O esquema conceitual descreve
quais dados estão armazenados no banco de dados e os relacionamentos existente entre
eles. III . O esquema externo descreve a parte do banco de dados visível a determinado
grupo de usuários. O esquema externo também pode ocultar parte do banco de dados de
determinado grupo de usuários. IV . A arquitetura de três esquemas tem como objetivo a
independência entre os esquemas. Por exemplo, mudanças no esquema interno não
deveriam implicar em alterações no esquema conceitual. Assinale a alternativa CORRETA:
a) I e II, somente. b) II e III, somente. c) I e III, somente. d) I, II e III. e) Nenhuma.
Para responder a esta questão, sobre os níveis da arquitetura de três-esquemas aplicada no
desenvolvimento de um banco de dados, leia as afirmativas.
I. O nível interno tem um esquema interno, que descreve a estrutura de armazenamento
físico do banco de dados. Esse esquema utiliza um modelo de dado físico e descreve os
detalhes complexos do armazenamento de dados e caminhos de acesso ao banco de dados.
II. O nível conceitual possui um esquema conceitual, que descreve a estrutura de todo o
banco de dados para a comunidade de usuários. O esquema conceitual oculta os detalhes
das estruturas de armazenamento físico e se concentra na descrição de entidades, tipos de
dados, conexões, operações de usuários e restrições.
III. O nível externo ou visão (view) abrange os esquemas externos ou visões de usuários.
Cada esquema externo descreve a parte do banco de dados que um dado grupo de usuários
tem interesse e oculta o restante do banco de dados desse grupo.
Está correto o que se afirma em:
a) I e II.
b) I e IV
c) II e III
d) I, III e IV
e) II, III e IV
Julgue os itens a seguir, relativamente ao conceito de visão de um banco de 
dados. 
I Visões complexas podem utilizar comandos DML para manipulação dos dados. 
II Visões fazem referência a tabelas, sem armazenar nenhuma linha. 
III Visões complexas podem conter funções.
IV Visões e tabelas temporárias são equivalentes quanto ao tratamento. 
Estão certos apenas os itens
a) Certo
b) Errado
CREATE VIEW BIOLOGO_VW AS
SELECT nome, endereco, telefone
FROM FUNCIONARIO
WHERE codigo_biologo=674;
Com base no código SQL acima, julgue o item a seguir.
A view, após ser implementada, conterá informações como, por exemplo, nome 
e telefone de todos os biólogos. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO TOCANTINS/CAMETÁ
DÚVIDAS?
PERGUNTAS?
Prof. Joiner dos Santos Sá
joinersa@hotmail.com