Objetivo da aula
- Assimilar o conceito de SGBDs - Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados
- Entender a diferenciação entre Dados, Informação, Conhecimento e Processo
Conceitos
Componentes
- Componentes de um sistema de Banco de Dados
- Dados
- Hardware
- Software
- Usuários
- Sistema de Banco de Dados:
- Definição: Sistema de manutenção de registros por computador - ou seja, um sistema cujo objetivo global é manter as informações e torná-las disponíveis quando solicitadas.
- Num sistema grande, dados dos bancos de dados são integrados e compartilhados.
- Integração:
- Por integrado, pode-se dizer que os Bancos de Dados podem ser imaginados como a unificação de diversos arquivos de dados que, de outra forma, seriam distintos, eliminando-se total ou parcialmente qualquer redundância entre os mesmos.
- Exemplo: Quando um funcionário é contratado pela Universidade, é criado um cadastro com todos os seus dados. Se ele for aluno também, e tiver um cadastro a parte, teremos uma redundância de informações.
- Compartilhamento:
- Por compartilhado, pode-se dizer que parcelas de dados podem ser compartilhadas por diversos usuários num BD, no sentido de que todos os usuários podem ter acesso a mesma parcela de dados (e podem usá-los com finalidades diferentes) e isto pode ser feito concorrentemente
- Exemplo: No exemplo acima, os mesmos dados de um funcionário poderia ser ao mesmo tempo, requisitado por vários setores ao mesmo tempo: Pessoal, Financeiro e Acadêmico. Imagine o impacto que pode ter se um deles estiver alterando os dados.
Dados
- O que é um dado?
- Representação da informação que pode estar registrada em papel, quadro de aviso ou num HD
- Fatos fornecidos que descrevem uma característica de um objeto ou evento do mundo real
- Elemento que mantém a sua forma bruta (texto, imagens, sons, vídeos, etc.), ou seja, sozinho não leva a compreender determinada situação
- Exemplos:
- nome de um empregado
- número de horas trabalhadas
- número peças em estoque
- pedidos de venda
- cor e peso da fruta
- automonia e carga da bateria
- nro de comôdos e área do apartamento
- etc.
- Informação:
- Informação é este mesmo dado, porém, trabalhado, lapidado, contextualizado, ou seja, informação é o dado, cuja forma e conteúdo são apropriados para um uso específico.
- Exemplos:
- total de vendas mensais
- lista de clientes ordenada por total comprado
- média de alunos por turma
- turmas com menos 10 alunos
- peso total da grade de frutas
- tempo de vida da bateria
- preço final do apartamento
- etc.
- Processo:
- Série de tarefas logicamente relacionadas, executadas para atingir um resultado definido.
- Exemplos:
- ordenação dos alunos pelo número de matricula
- restauração das tabelas
- verificação de integridade dos dados
- disparo de uma ação de alarme
- etc.
- Conhecimento:
- Regras, diretrizes e procedimentos usados para selecionar, organizar e manipular dados, para torná-los mais úteis para determinado fim.
- Exemplos:
- Backup diário numa janela de 0 a 3 horas da manhã
- Seleção dos registros de duas tabelas filtrando dados específicos
- Disparo de uma ação quando o saldo ficar negativo
- etc.
Hardware
- Composto de toda infra-estrutura necessária para manter as unidades de armazenamento.
- Envolve principalmente unidades de disco de cabeça móvel com algumas características específicas:
- Tempo de posicionamento - seek time
- Retardo rotacional
- Cilindro, trilha
- Cabeça de leitura/gravação
- Complementado com dispositivos de backup como robôs
- Uma unidade robótica (também chamada de biblioteca) é um conjunto composto de:
- Um rack (para armazenar as fitas usadas no backup)
- Um braço robótico (para buscar as fitas dentro do rack)
- Um leitor de fitas (onde o braço insere as fitas a serem lidas)
- Todo o sistema é automático e as fitas alimentadas no sistema são catalogadas automaticamente. Esses sistemas são bem grandes (geralmente são instalados em salas específicas) e muito caros, e por isso só são vistos em grandes empresas onde há necessidade de grande espaço de armazenamento (da ordem de centenas ou milhares de terabytes).
- Expandido no conceito de cluster e nuvem
- Cluster: Sistema que compreende dois ou mais computadores ou sistemas que trabalham em conjunto para executar aplicações ou realizar outras tarefas. Tem como características básicas confiança, distribuição de carga e desempenho
- Nuvem: A ideia central dessa arquitetura é prover uma ampla replicação de dados, distribuindo-os entre milhares e milhares de servidores, minimizando assim os aspectos de performance, e principalmente, de disponibilidade. Essa proposta quebra parte paradigma tradicional de centralização de dados, transações e de storage. Assim, foi desenhada um novo modelo de sistemas de armazenamento que atende ao objetivo de estender a disponibilidade. O conceito fundamental de ACID (atomicidade,consistência,isolamento e durabilidade) teve que ser revisto de forma a ajustar a esse novo cenário.
- Um dos grandes desafios do hardware do sistema de banco de dados é minimizar o número de acessos a disco (entradas/saídas de disco)
- Outro ponto que onera o hardware de um sistema de banco de dados é a necessidade de:
- Segurança: Preservação do acesso físico e virtual
- Backup: Freqüentes rotinas de cópias de dados
- Redundância: Duplicação das estruturas de armazenamento.
Questões
- Com relação a Sistemas de Banco de Dados:
- Por que é não é tão simples o processo de Restauração de Backup?
- Por que a redundância dos dados não é interessante?
- O que é um tempo de busca?
- Descubra outros tempos que afetam o desempenho do disco de armazenamento.
- Imagine e descreva um processo obrigatório numa empresa com BDs gigantes.
- Suponha o sistema de biblioteca da UFU, sugira uma informação a ser extraída, por exemplo, pela Diretora.
- Agora, uma informação extraída pelo Departamento de Compras.
- Cite uma das muitas dificuldades em se montar um Banco de Dados que compartilhe informações.