Píldora TAI CXVI; Niveles de Abstracción en SGBD: Guía Visual

🧠 Niveles de Abstracción y Lenguajes en Bases de Datos: Una Guía Visual y Actualizada

🔍 ¿Qué es un SGBD y cómo se organiza internamente?

Un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) está estructurado en tres niveles de abstracción definidos por el estándar ANSI/SPARC para separar la lógica del usuario de la implementación física:


🧩 1. Niveles de Abstracción

NivelNombre¿Qué representa?Ejemplos de Lenguaje
ExternoVista de usuarioLo que ve el usuario. Seguridad, privacidad.DCL (GRANT, REVOKE)
ConceptualModelo lógico globalQué datos existen y cómo se relacionan. Independiente de software.DML (SELECT, INSERT…)
InternoModelo físicoCómo se almacenan físicamente los datos.DDL (CREATE, DELETE…)

🔄 Independencia lógica: cambiar el nivel conceptual sin afectar el externo
🔧 Independencia física: modificar el nivel interno sin afectar los demás


🧱 2. Modelos Lógicos de Bases de Datos

📐 Modelo Jerárquico

  • Relaciones 1 a N (tipo árbol)
  • Ventajas: Eficiente en grandes volúmenes
  • Ejemplo: ADABAS, IMS

🔗 Modelo en Red

  • Relaciones N a M
  • Basado en estructuras de punteros
  • Ejemplo: CODASYL

📊 Modelo Relacional (actual estándar)

  • Representa datos en tablas
  • Basado en el álgebra relacional
  • Ejemplo: Oracle, PostgreSQL, MySQL, SQL Server

🎯 La mayoría de las bases de datos actuales usan el modelo relacional

🧬 Otros modelos:

  • Multidimensionales: OLAP, BI
  • Objeto-relacionales: PostgreSQL con JSON, MongoDB (NoSQL)
  • Distribuidos y Documentales: Bases de datos NoSQL como Cassandra, Firebase

🧪 3. Lenguajes del SGBD

LenguajeFunciónInstrucciones clave
DDLDefiniciónCREATE, ALTER, DROP
DMLManipulaciónINSERT, UPDATE, DELETE
DCLControl de accesoGRANT, REVOKE
TCLTransaccionesCOMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT
DQLConsultaSELECT

💡 SQL es el lenguaje más usado, pero también existen QBE (Query By Example), QUEL, FSQL (difuso), etc.


🤖 Tipos de LMD: ¿Cómo se consulta una base de datos?

TipoProceduralNo Procedural
Basado en tuplasSQL clásicoSQL declarativo
Basado en dominiosQBE
  • SQL: el más común, permite consultas claras como: sqlCopiarEditarSELECT nombre FROM empleados WHERE salario > 2000;
  • 🧠 Lenguajes No Procedurales: indican qué se quiere obtener, sin cómo

🔧 Componentes del SGBD

ComponenteDescripción
Procesador de consultasInterpreta sentencias SQL
Compilador DMLTraduce consultas al lenguaje interno
Intérprete DDLEjecuta cambios en la estructura de la BD
Gestor de archivosAdministra almacenamiento
Motor de ejecuciónDecide cómo recuperar datos
Herramientas estadísticasEvalúan rendimiento y eficiencia
Catálogo / MetadatosDescribe la estructura interna y relaciones

🗃️ BONUS: ¿Qué es un lenguaje de consultas?

Es la herramienta que usamos para extraer información de las bases de datos.
La obtención puede basarse en:

  • 🔹 Tuplas → como SQL
  • 🔸 Dominios → como QBE

📌 Resumen Visual

Niveles del SGBD:
Usuario ←→ [Externo] ←→ [Conceptual] ←→ [Interno] ←→ Físico

Modelos:
Jerárquico / Red / Relacional / Multidimensional / Documental

Lenguajes:
DDL / DML / DCL / TCL / DQL

Consultas:
SQL (tuplas) / QBE (dominios) / FSQL (difuso)

📚 Referencias de estudio:

  • ANSI/SPARC 1975
  • CODASYL (Conference on Data Systems Languages)
  • PostgreSQL, Oracle, MySQL
  • IBM IMS, ADABAS

Respuesta

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