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Técnico em Informática 
Organização de Computadores 
Aula 4 – Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados 
Prof. Vitor Hugo Melo Araújo
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
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.
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)
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
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
ARQUITETURA GERAL DE UM SGBD 
Interface 
Processamento 
de Consultas 
Processamento 
de Transações 
Acesso a 
Arquivos 
Modelagem de 
Dados (“projeto 
estrutural”) 
Base de Dados 
SGBD
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)
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.
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)
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
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
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.
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
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
USUÁRIOS DO BANDO DE DADOS 
Administrador do banco de dados: 
 Tem o controle central dos dados e dos programas de 
acesso aos dados
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
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
ARQUITETURA GERAL DE UM SGBD
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
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.
ARQUITETURA STAND-ALONE
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.
ARQUITETURA CENTRALIZADA
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)
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
ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR
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.
ARQUITETURA DISTRIBUÍDA
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.
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. 
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b) Consistência: 
c) Isolamento: 
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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.
Técnico em Informática 
Organização de Computadores 
Aula 4 – Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados 
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Aula 4 - Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados

  • 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
  • 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.
  • 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.
  • 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
  • 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.
  • 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