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El catálogo del sistema Luis A. González Ares

6 de noviembre de 2018

El catálogo del sistema – Planteamiento Objetivos Comprender la necesidad histórica del almacenamiento de los metadatos. Plantear los diccionarios de datos estudiando sus características. Entender el concepto de catálogo del sistema como aglutinador de la descripción de los diferentes esquemas. Diferenciar claramente los diccionarios de datos del catálogo del sistema. Estudiar la información almacenada en el catálogo del sistema. Comprender las posibilidades de realización de consultas sobre los metadatos tanto por el SGBD como por los usuarios. • Estudiar la propuesta del lenguaje SQL relacionadas con el catálogo del sistema.

• • • • • •

Contenidos 1. 2. 3. 4.

El diccionario de datos El catálogo del sistema La propuesta estándar Ejemplos de productos

El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema – El DD El diccionario de datos Desde el comienzo de la Informática se ha intentado plasmar en los sistemas de información el conocimiento que los usuarios poseían sobre su dominio de aplicación. Al principio los sistemas de información estaban soportados por un conjunto de programas en los que se incluía la descripción de los datos y otras características. Metodología muy compleja y casi imposible de mantener. Necesidad de centralizar las descripciones de datos. Aparecen los (descripciones, estructuras, aspectos de seguridad, edición y usos de los datos, etc.). Los evolucionan hasta formar parte de herramientas de diseño de aplicaciones. Actúan como de diversas bases de datos.

ligadas en muchos casos a

sobre software, sistemas, datos, etc., y como fuente de definición de esquemas

Los usuarios consultan ese DD y algunos pueden modificarlo. Esta fundamental del DD.

es una característica

Los

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El catálogo del sistema – El DD

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El diccionario de datos (cont.) La utilización de un DD debe proporcionar, entre otras cosas: • sobre los . • de la autenticidad de l • entre los participantes en el • • Facilidades de . Nombres alternativos: DD, IRD (Diccionario de Recursos de la Información), Repositorio. IRDS: sistema informático que gestiona el IRD (estándar ISO/IEC 10027, especificar un software para su utilización en la descripción y control de los recursos de información de las organizaciones) En resumen: Un forma parte de un , en él , formando un , sobre los programas que actúan sobre ellas, y sobre otros elementos relativos al sistema de información. Lo usa el personal informático implicado en el diseño y desarrollo, modificándolo directamente. Entre sus objetivos tenemos: • • • •

- requerimientos, especificaciones, diseño, etc. -. controlado del sistema. de la estructura de la BD. sobre cualquier elemento.

Nota: El término diccionario de datos puede ser equívoco, ya que se usa a veces para denominar lo que se conoce también como el catálogo del sistema de un SGBD relacional. El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema – El valor de los metadatos Tratamiento de los metadatos • Ausencia de recopilación de metadatos Debido a desconocimiento o a considerar que el catálogo de un SGBD relacional cumple esa función. • Diccionario de Datos (nombre clásico de cualquier herramientas de repositorio de metadatos) Almacena una cantidad reducida de metadatos, sin un objetivo claro de obtener valor de ellos. • Herramientas de repositorio de metadatos (utilizadas para extraer valor de los datos) Estructuras (nombres, tipos de datos, etc.), contenido (valores), semántica (significado) y, en menor medida, utilización (dónde, quién, con qué privilegios, cómo, etc.) Estandarización Generación de informes sobre cualquier dato • Políticas de Administración de datos y de Gobernanza de datos Data Management, gestión o administración de datos: El desarrollo y ejecución de arquitecturas, políticas, prácticas y procedimientos que gestionan apropiadamente las necesidades del ciclo de vida completo de los datos (DAMA International) (lo que se debe hacer). Data governance, gobierno o gobernanza de los datos: El proceso de realizar la toma de decisiones y de establecer los criterios de autoridad referentes a los datos corporativos (The Data Governance Institute) (la potestad para determinar lo que se debe hacer).

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El catálogo del sistema – El valor de los metadatos

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Data Governance El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema El catálogo del sistema de un SGBD relacional Operación sobre una BD relacional (lenguaje declarativo). El SGBD debe: • • • • • •

Verificar que existen las tablas involucradas. Comprobar que el usuario dispone de los privilegios adecuados. Cerciorarse de que las columnas son válidas. Determinar el tipo de datos de cada columna. Comprobar si existen índices definidos y elegir la estrategia de obtención de los datos más adecuada. Obtener los datos y presentárselos al usuario.

Los para distinguirlas de las ordinarias que almacenan datos de los usuarios. Con el término del sistema de un SGBD relacional se designa el una base de datos relacional en las que de la misma. Estas tablas del sistem , y son de estas tablas son críticos para el buen funcionamiento del SGBD.

de para los usuarios. Los datos de

Los diversos componentes del SGBD usan el catálogo para realizar sus funciones.

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El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema de un SGBD relacional (cont.) Mediante el catálogo, una base de datos relacional: • Autocontiene las referencias de su propia estructura mediante el uso de tablas • Permite consultar su estructura usando SQL El catálogo almacena datos de los esquemas conceptual, externo y físico, y las correspondencias entre ellos. Incluye, entre otras cosas: • • • • • • • •

la descripción de las tablas los atributos de cada tabla las claves primarias, foráneas y otras reglas de integridad la definición de las vistas la descripción de los espacios de almacenamiento los índices asociados a las tablas información relativa a seguridad la descripción de las estructuras lógicas y físicas de las BD y del SGBD.

No incluye información sobre el uso de estos objetos por programas ni acerca de los propios programas. Dificultades de estandarización: • La estandarización no es estructural y fue muy tardía. • Parte de la información es específica del SGBD. El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema – El estándar La propuesta estándar El no especifica completamente la estructura de un catálogo del sistema que debe tener la implementación de un SGBD. Sólo realiza una propuesta de contenidos y una forma de acceder a ellos. Define unas estructuras lógicas que mantienen una jerarquía: Está formado por el conjunto de caracteres utilizado. Un mismo de los elementos que contiene). Es un

Es un

referentes al l puede crear varios esquemas (y por tanto ser

. Cada catálogo tiene uno o más esquemas, pero u que contien . Cada

se denomina

, que está formado por todos los

c Un entorno SQL es el marco de trabajo bajo el que los datos pueden existir y las operaciones SQL pueden realizarse.

El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema – El estándar

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La propuesta estándar (cont.)

Descripción gráfica y parcial de la estandarización del catálogo (letras en blanco)

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El catálogo del sistema – El estándar

(iii)

La propuesta estándar (cont.) Los nombres completos de los objetos de un esquema se referencian por el nombre del catálogo, del esquema y del propio objeto.

, como: • • • • • • •

ablas dominios vistas columnas restricciones usuarios ...

El estándar Estas vistas de cada catálogo es lo que

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, sino que . .

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El catálogo del sistema – El estándar

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La propuesta estándar (cont.) Manipulación de esquemas: – Creación CREATE SCHEMA nombre_esquema declaracion CREATE DOMAIN ... CREATE TABLE ... ... – Fijar otro esquema de trabajo SET SCHEMA nombre_esquema – Modificación ALTER SCHEMA nombre_esquema – Eliminación DROP SCHEMA nombre_esquema que permite las opciones: CASCADE elimina todo lo existente en el esquema y lo relacionado con él RESTRICT sólo actúa si los elementos del esquema han sido eliminados previamente

El catálogo del sistema

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El catálogo del sistema – Ejemplos Ejemplos de productos: Oracle : un conjunto de

(objetos del esquema),

Un esquema contiene, entre otros, los objetos siguientes: • • • • • • •

tablas vistas índices secuencias disparadores sinónimos clusters

Referenciar un nombre de un objeto del esquema: user1.tabla1 El catálogo de Oracle: Los usuarios acceden a las vistas del catálogo: Lo que A lo que el y a lo que l A lo que el

El catálogo del sistema

, o sea, lo que está en su esquema. , esto es, lo que ha creado , (a lo que todos los usuarios pueden acceder).

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El catálogo del sistema – Ejemplos

(ii)

Ejemplos de productos: Oracle (cont.) Ejemplos: USER_TABLES, ALL_TABLES y DBA_TABLES. TABS. USER_TABLES USER_INDEXES USER_OBJECTS USER_CONSTRAINTS USER_VIEWS USER_SEQUENCES USER_TAB_COLUMNS USER_CATALOG USER_SYNONYMS USER_TRIGGERS USER_USERS ...

Tablas Indices Objetos Restricciones Vistas Secuencias Columnas de tablas y de vistas Tablas, vistas y sinónimos Sinónimos Disparadores Usuarios

Tablas de rendimiento dinámico Tablas con datos de ficheros críticos o con imágenes de datos en memoria. Se accede a estas tablas mediante vistas que comienzan por V$. V$PARAMETER V$INSTANCE V$SYSSTAT V$LOCK ... El catálogo del sistema

Parámetros de configuración Datos del entorno de ejecución Estadísticas del sistema sobre bloques accedidos físicamente Bloqueos

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El catálogo del sistema – Ejemplos

(iii)

Ejemplos de productos: SQL Server 2000 Tablas del sistema de cada Base de datos Concepto de finalidad concret

(BD):

(tablas, vistas, etc.) que los usuarios agrupan para una

CREATE DATABASE, DROP DATABASE Catálogo de la BD: Conjunto de tablas del sistema en cada BD: SYSUSERS SYSOBJECTS SYSCOLUMNS SYSINDEXES SYSCONSTRAINTS SYSPERMISSIONS SYSFILES ...

Usuarios (SO, grupos SO, SQL Server, roles) Objetos en la BD (tablas, vistas, restricciones, disparadores, ... Columnas Indices Restricciones Permisos otorgados por usuarios sobre objetos Zonas de almacenamiento

Tablas del sistema de cada instalación Catálogo del sistema: Tablas con datos de cada instalación de SQL Server. BD: MASTER, MSDB, MODEL, TEMPDB, ... Destacables en la BD MASTER: SYSDATABASES SYSLOGINS SYSCACHEOBJECTS SYSLOCKINFO ... El catálogo del sistema

BD en SQL Server Cuentas de conexión Datos sobre el uso del caché Bloqueos 14

El catálogo del sistema – Ejemplos

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Ejemplos de productos: SQL Server 2008 Se mantiene la estructura de DATABASE con las habituales del sistema (MASTER, MSDB, MODEL, TEMPDB) y las de usuario. Cada tabla sigue perteneciendo siempre a una base de datos. Existe una nueva

.

Las vistas pertenecen a dos esquemas:

o no, pero

del sistema. Estas

• • Cada

pero con las .

Esta estructuración aparentemente sorprendente, se debe a que realmente los objetos del sistema se encuentran en la nueva base de datos del sistema . A los datos de datos.

El catálogo del sistema

pertenecientes al

, en cada base de

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El catálogo del sistema – Ejemplos

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Ejemplos de productos: SQL Server 2008 (cont.)

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El catálogo del sistema – Ejemplos

(vi)

Ejemplos de productos: SQL Server 2008 (cont.)

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El catálogo del sistema – Referencias Referencias [ElNa07]

Elmasri, R.; Navathe, S. B.: Fundamentals of Database Systems (5th edition). Addison-Wesley, 2007. (Traducción: Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos. Addison-Wesley, 2007.)

[GaUl02]

García-Molina, H.; Ullman, J.; Widom, J.: Database Systems: The Complete Book. Prentice Hall, 2002.

[Grub01]

Gruber, M.: Mastering SQL. Sybex, 2001.

[MeSi01]

Melton, J.; Simon, A.: SQL:1999 - Understanding Relational Language Components. Morgan Kaufmann, 2001.

[UlWi97]

Ullman, J.; Widom, J.: A first course in Database Systems. Prentice Hall, 1997. (Traducción: Introducción a los sistemas de bases de datos. Prentice Hall, 1999.)

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