Etapa de gestión manual Etapa del sistema de archivos Etapa del sistema de base de datos
1.1.3.1 Etapa de gestión manual
Antes de mediados de los años 50, los ordenadores se utilizaban principalmente para cálculos científicos. No existe un sistema operativo, ni software especializado para administrar datos, ni dispositivos como discos para almacenar datos. Las características de la gestión de datos durante este periodo son:
1.
2. Existe una correspondencia uno a uno entre datos y programas, es decir, un conjunto de datos corresponde a un programa. Los datos para diferentes aplicaciones son independientes entre sí.
3. No existe ningún sistema de software para gestionar los datos. Los programadores no solo deben especificar la estructura lógica de los datos (como se muestra en la Figura 1.2), sino también diseñar la estructura física del programa, incluidas las estructuras de almacenamiento, los métodos de acceso y los métodos de entrada/salida. Es decir, los datos no son independientes del programa, son parte integral del programa. Una vez que los datos en la memoria cambian, se debe modificar el programa.
La gestión de datos comenzó a entrar en la etapa del sistema de archivos a finales de los años 50. Existe un software en el sistema operativo que gestiona específicamente los datos, generalmente llamado sistema de archivos. El llamado sistema de archivos es un tipo de software informático que se especializa en la gestión de datos. En el sistema de archivos, los datos se organizan en un archivo de acuerdo con ciertas reglas y las aplicaciones acceden y procesan los datos del archivo a través del sistema de archivos. Las características de la gestión de datos del sistema de archivos son:
1. La conversión entre la estructura lógica y la estructura de almacenamiento del archivo la realiza el sistema, haciendo que el programa y los datos tengan un cierto grado de independencia.
2. Los archivos en el sistema de archivos corresponden básicamente a una aplicación, es decir, los datos todavía están orientados a la aplicación. Diferentes aplicaciones pueden compartir archivos como una unidad, pero también deben crear sus propios archivos cuando las partes requeridas de los datos son las mismas.
3. Los archivos en el sistema de archivos sirven a la aplicación y la estructura lógica del archivo está optimizada para la aplicación. Por lo tanto, es difícil agregar algunas aplicaciones a los datos existentes y el sistema no es fácil de expandir. Una vez que cambia la estructura lógica de los datos, se debe modificar el programa. Los cambios en la aplicación también pueden afectar los cambios en la estructura de datos del archivo. Los datos y los procedimientos carecen de independencia.
1.1.3.3 Etapa del sistema de base de datos
Para ilustrar las características del sistema de base de datos, presentamos un ejemplo. Tomemos como ejemplo la gestión de los estudiantes por parte de la escuela. En aras de la simplicidad, supongamos que los archivos, el departamento de gestión docente y el departamento de asuntos estudiantiles han creado los siguientes tres archivos en el sistema de archivos:
En los tres archivos de datos anteriores, existen los siguientes problemas:
(1) Se repite una gran cantidad de datos.
(2) La estructura lógica del archivo se define en el programa de aplicación (como PASCAL o lenguaje C). Si la estructura lógica del archivo cambia, el programa también debe cambiar.
(3) La característica más importante de la gestión de archivos en el sistema de archivos es que los archivos son independientes y están dispersos. Los archivos solo reflejan su propia información y no la relación entre archivos.
La organización de los datos en el sistema de base de datos se divide en tres capas. El primer nivel es para todo tipo de usuarios y es una forma organizativa orientada al usuario. La segunda capa es la estructura de datos de todo el sistema, que contiene toda la información que necesitan los usuarios y el rendimiento general. La tercera capa es el almacenamiento físico en la computadora. Bajo la premisa de garantizar que la información contenida en la segunda capa se almacene, la estructura del archivo se organiza en forma de acceso físico. Este es un archivo que en realidad se guarda en un almacenamiento externo. En otras palabras, los archivos de datos utilizados por los usuarios (que existen lógicamente) y los archivos de datos realmente almacenados en un almacenamiento externo (que existen físicamente) están completamente separados. Los datos se organizan en una estructura de tres niveles y la relación entre las estructuras de tres niveles se implementa mediante un mapeo de dos niveles. Así es como un sistema de base de datos gestiona los datos.
Bajo la gestión unificada del sistema de gestión de bases de datos, esta colección de archivos interrelacionados con menos redundancia, alta independencia y soporte para compartir entre múltiples usuarios se denomina base de datos (DB para abreviar).