Um SGBD é um sistema que gerencia grandes quantidades de dados inter-relacionados, fornecendo mecanismos para armazenar, manipular e recuperar essas informações de forma eficiente e consistente. Os principais objetivos de um SGBD são fornecer uma visão abstrata e independente dos dados aos usuários e aplicativos, além de garantir a integridade e consistência das informações mesmo quando acessadas simultaneamente por múltiplos usuários.

1. Técnico em Informática
Organização de Computadores
Aula 4 – Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados
Prof. Vitor Hugo Melo Araújo

2. SGBD
 Um SGBD (Sistema Gerenciador de Banco de Dados)
consiste em uma coleção de dados inter-relacionados
e em um conjunto de programas para acessá-los.
 SGBDs são projetados para gerenciar grandes grupos
de informações

3. SGBD
 O gerenciamento envolve:
 A definição de estruturas para o armazenamento
da informação
 O Fornecimento de mecanismos para manipular
as informações
 Quando vários usuários acessam os dados o SGBD
precisa garantir a INTEGRIDADE dos dados, evitando
resultados anômalos.

4. OBJETIVOS DE UM SGBD
 Isolar os usuários dos detalhes mais internos do banco
de dados (abstração de dados)
 Prover independência de dados às aplicações
(estrutura física de armazenamento e à estratégica de
acesso)

5. OBJETIVOS DE UM SGBD
Vantagens
 Rapidez na manipulação e no acesso à informação
 Redução no esforço humano (desenvolvimento e
utilização)
 Redução da redundância e da inconsistência de
informações
 Redução de problemas de integridade
 Compartilhamento de dados
 Aplicação automática de restrições de segurança
 Controle integrado de informações distribuídas
fisicamente

6. OBJETIVOS DE UM SGBD
O grande objetivo de um SGBD é prover aos usuários
uma visão ABSTRATA dos dados
 O sistema omite certos detalhes de como os
dados são armazenados e mantidos
 Mas oferece mecanismos eficientes para BUSCA
e ARMAZENAMENTO

7. ARQUITETURA GERAL DE UM SGBD
Interface
Processamento
de Consultas
Processamento
de Transações
Acesso a
Arquivos
Modelagem de
Dados (“projeto
estrutural”)
Base de Dados
SGBD

8. ABSTAÇÃO DE DADOS
Mundo Real
Modelo
Conceitual
(modelo abstrato dos
dados)
Sistema Médico
 Independente do
modelo de dados
 Independente do
SGBD
Modelo Lógico
(estrutura dos dados)
 Dependente do
modelo de dados
 Independente do
SGBD
Médico Consulta Paciente
CRM nome
Relacional Orientado a
Objetos
Objeto-relacional
Modelo Físico
 Dependente do
modelo de dados
 Dependente do SGBD
 Organisação física dos dados
 Estruturas de armazenamento de dados
 Índices de acesso
Médico (CRM, Nome)

9. EXERCÍCIOS
1. Qual o objetivo da modelagem de um banco de
dados?
2. Quais as etapas de um Projeto de Desenvolvimento de
um Sistema de Banco de Dados? O que é feito em cada
uma dessas etapas?
3. O que são modelos de dados?
4. Qual a diferença entre os modelos orientados a
registro e os modelos orientados a objetos? Cite
exemplos de cada um deles.

10. FUNÇÕES DE UM SGBD
Instâncias e Esquemas
 Os bancos de dados mudam a medida que
informações são inseridas ou apagadas
 A coleção de informações armazenadas é
chamada de INSTÂNCIA do bando de dados
(mudam com frequência)
 O projeto geral do bando de dados é chamado
ESQUEMA do banco de dados (não mudam com
frequência)

11. INDEPENDÊNCIA DOS DADOS
 O uso de banco de dados permite modificar o
ESQUEMA dos dados em um nível sem afetar a
definição do esquema em um nível mais alto. Isto é
chamado de INDEPENDÊNCIA DOS DADOS.
Projeto Conceitual
Projeto Lógico
Projeto Físico
Níveis
De
Abstração
Minimundo
esquema
instâncias

12. INDEPENDÊNCIA DOS DADOS
 Existem 2 tipos de Independência
 Independência física de dados: Habilidade de
modificar o esquema físico sem a necessidade
de reescrever os programas aplicativos
 Estas modificações são necessárias para melhorar o
desempenho
 Independência lógica de dados: Habilidade de
modificar o esquema conceitual sem a
necessidade de reescrever os programas
aplicativos
 Estas modificações são necessárias quando a estrutura
lógica é alterada. EX: Adição de um novo atributo

13. INDEPENDÊNCIA DOS DADOS
 A independência lógica dos dados é a mais difícil de
ser alcançada do que a independência física, pois os
programas são bastante dependentes da estrutura
lógica dos dados que eles acessam.

14. USUÁRIOS DO BANDO DE DADOS
Programadores de Aplicativos:
 São os usuários que escrevem os programas de
aplicação através da DML (Linguagem de Manipulação
de Dados) EX: Um sistema bancário são programas que
geram cheques, fazem débito e crédito em contas,
transferem fundos entre contas
Usuários de alto nível:
 Interagem com o sistema sem escrever programas
 Formulam consultas em uma linguagem de consulta, e
cada consulta é submetida a um processador de
consulta, cuja função é gerar um comando da DML

15. USUÁRIOS DO BANDO DE DADOS
Usuários especializados (especialistas)
 Escrevem aplicativos especializados como sistemas
especialistas
Usuário ingênuos
 Interagem com o sistema invocando os programas
aplicativos. EX: um cliente do banco invocaria um
programa para efetuar a transferência de R$50,00 da
conta A para a conta B

16. USUÁRIOS DO BANDO DE DADOS
Administrador do banco de dados:
 Tem o controle central dos dados e dos programas de
acesso aos dados

17. USUÁRIOS DO BANDO DE DADOS
Funções do Administrador do banco de dados:
 Definição do esquema
 Definição de estruturas de armazenamento e métodos
de acesso
 Modificação de esquemas e de organização física
 Concessão de autorização para acesso aos dados
 Especificação de restrições de integridade

18. ESTRUTURA GERAL DO SGBD
 Gerenciados de arquvos
 Gerenciador do banco de dados
 Processador de Consultas
 Pré-compilador da DML
 Compilador da DDL (Linguagem de Definição de
Dados)
 Arquivos de dados
 Dicionário de dados
 Índices

19. ARQUITETURA GERAL DE UM SGBD

20. ARQUITETURA DO SGBD
Quanto a arquitetura o SGBD pode ser classificados
dentre quatro tipos:
 Arquitetura Stand-Alone (Sistema de Computador
Pessoal)
 Arquitetura Centralizada
 Arquitetura Cliente-Servidor
 Arquitetura Distribuída

21. ARQUITETURA STAND-ALONE
 Os computadores pessoais trabalham em sistema
stand-alone, ou seja, fazem seus processamentos
sozinhos.
 O SGBD roda na própria máquina.
 No começo esse procedimento era bastante limitado,
porém, com a evolução do hardware, tem-se PCs com
grande capacidade de processamento
 Eles funcionam como hospedeiro e terminais.
 Desta maneira, possuem um único aplicativo a ser
executado na máquina
 A principal vantagem desta arquitetura é a
simplicidade.

22. ARQUITETURA STAND-ALONE

23. ARQUITETURA CENTRALIZADA
 Nessa arquitetura existe um computador com grande
capacidade de processamento, o qual é o hospedeiro
do SGBD e emuladores para os vários aplicativos.
 Esta arquitetura tem como principal vantagem a de
permitir que muitos usuários manipulem grande
volume de dados.
 Sua principal desvantagem esta no seu alto custo, pois
exige ambiente especial para mainframes e soluções
centralizadas.

24. ARQUITETURA CENTRALIZADA

25. ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR
 Nesse tipo de arquitetura o cliente (front end) executa
as tarefas do aplicativo, ou seja, fornece a interface do
usuário (tela, e processamento de entrada e saída)
 O servidor (back end) executa as consultas no SGBD e
retorna os resultados ao cliente.
 Apesar de ser uma arquitetura bastante popular, são
necessárias soluções sofisticadas de software que
possibilitem:
o tratamento de transações, as confirmações de
transações (commits), desfazer transações (rollbacks),
linguagens de consultas (stored procedures) e gatilhos
(triggers)

26. ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR
 O servidor do bando de dados faz a verdadeira
operação de busca e retorna somente os dados que
preencham corretamente a consulta do usuário.
 O sistema cliente servidor possui algumas vantagens
como em arquitetura distribuída; são rápidos, pois as
consultas são feitas em servidores de alta potência.
 A maior desvantagem dessa arquitetura é que eles
exigem que os dados sejam armazenados num único
sistema

27. ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR

28. ARQUITETURA DISTRIBUÍDA
 Nesta arquitetura, a informação está distribuída em
diversos servidores.
 Cada servidor atua como no sistema cliente-servidor,
porém as consultas oriundas dos aplicativos são feitas
para qualquer servidor indistintamente.
 Caso a informação solicitada seja mantida por outro
servidor ou servidores, o sistema encarrega-se de
obter a informação necessária, de maneira
transparente para o aplicativo, que passa a atuar
consultando a rede, independente de conhecer seus
servidores, tanto os dados como as funções de
processamento são distribuídos em diversos locais.

29. ARQUITETURA DISTRIBUÍDA

30. ARQUITETURA DISTRIBUÍDA
 Nos sistemas distribuídos os dados podem estar replicados,
ou seja, eles se repetem em cada nó da rede, o que
aumenta a disponibilidade do banco, ou os dados podem
estar fragmentados, ou seja, divididos por vários nós da
rede, aumentando a velocidade pois permite
processamento paralelo.
 Dentre as vantagens dos sistemas distribuídos estão o
menor risco de falhas, pois quando um nó falha, o trabalho
é mantido pelos outros nós da rede entre e outras
vantagens.
 Como desvantagem essa arquitetura é mais complexa de
ser implementada, e é mais propensa a falhas de segurança
tendo em vista os dados estar espalhados em vários locais.

31. EXERCÍCIOS
1. O que é um SGBD, e qual sua principal função?
2. Umas das características de um SGBD é o gerenciamento
de transações. O que é uma transação no contexto de
banco de dados?
3. Explique cada uma das propriedades ACID do
gerenciamento de transações do SGBD.
a) Atomicidade:
b) Consistência:
c) Isolamento:
d) Durabilidade:
4. Quando um SGBD executa um rollback?
5. Explique com suas palavras cada uma das características
do SGBD.
6. Quais as principais arquitetura de SGBD? Aponte
vantagens e desvantagens de cada um deles.

32. Técnico em Informática
Organização de Computadores
Aula 4 – Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados
Prof. Vitor Hugo Melo Araújo