Aplicações em Quatro Camadas - Banco de Dados

Esse modelo é uma atualização do modelo de três camadas, tendo a principal ideia de tirar a camada de apresentação do cliente e centralizá-la em um determinado ponto, sendo a grande maioria dos casos um servidor web (iis, apache, etc). Para isso, o acesso aos programas não são mais instalados nos clientes e sim acessados através de browsers, como o internet explorer, o firefox, o netscape navegator etc. Com isso, os clientes não precisam ser instalados maquina a maquina. As camadas são: cliente, que são os browsers; a camada de apresentação, que geralmente está alocada no servidor web, podendo ser composta de páginas HTML, ASP, PHP etc; camada lógica, que são alocadas as regras de negócio e a camada de dados, onde temos o servidor de banco de dados.

Aplicações em Três Camadas - Banco de Dados

A principal ideia desse modelo é a retirada das regras de negócio do cliente e centralizá-la em um determinado ponto, o qual é chamado de servidor de aplicação. O acesso ao banco de dados é feito por esse servidor de aplicação. A grande vantagem desse modelo em relação ao modelo Cliente/Servidor é a atualização do servidor de aplicação em um único ponto, não necessitando trocar os executáveis de todas as estações. Com isso, a camada de apresentação continua nos clientes, a camada de lógica (regras de negócio) ficam em um servidor e a camada de dados (banco de dados) ficam em outro ponto, facilitando uma boa parte da manutenção.

Processamento distribuído

Processamento distribuído significa que máquinas diferentes podem estar conectadas entre si em uma rede de computadores como a internet, de tal modo que uma única tarefa de processamento de dados possa se estender a várias máquinas na rede. A comunicação entre as várias máquinas é efetuada por algum tipo de software de gerenciamento de rede.

Segundo o Wikipedia, um sistema de processamento distribuído ou paralelo é um sistema que interliga vários nós de processamento (computadores individuais, não necessariamente homogéneos) de maneira que um processo de grande consumo seja executado no nó "mais disponível", ou mesmo subdividido por vários nós. Conseguindo-se, portanto, ganhos óbvios nestas soluções: uma tarefa qualquer, se divisível em várias subtarefas pode ser realizada em paralelo.

Características de um Gerenciador de Banco de Dados

Controle de redundância: informações devem possuir um mínimo de redundância visando estabelecer à estabilidade do modelo;

Compartilhamento de dados: as informações devem estar disponíveis para qualquer número de usuários de forma concomitante e segura;

Controle de acesso: necessidade de saber quem pode realizar qual função dentro do banco de dados;
Esquematização: os relacionamentos devem estar armazenados no banco de dados para garantir a facilidade de entendimento e aplicação do modelo. A integridade das informações deve ser garantida pelo banco de dados;

Backup ou cópias de segurança: deve haver rotinas específicas para realizar a cópia de segurança dos dados armazenados;

A segurança é um fator que muito diferencia um banco de dados de outro. Às vezes, há dois bancos de dados que utilizam o SQL como linguagem de acesso e manipulação de dados, mas que têm estruturas de controle de acesso completamente diferentes. Um gerenciador de banco de dados deve prever o controle de acesso às informações e garantir por meio de recursos internos que os dados sejam disponibilizados rapidamente.

O objetivo de um banco de dados relacional é armazenar um grupo de objetos de um dicionário de dados, de forma a tornar rápida e segura a manipulação das informações contidas nesses objetos. Como objetos, podemos entender tabelas, visões, índices e até mesmo procedimentos e funções que estejam armazenadas no banco de dados.

Introdução à Banco de Dados

Um banco de dados é um conjunto coerente e lógico de dados relacionados que possuem significância intríseca. Esses dados representam aspectos do mundo real e devem ser mantidos para atender aos requisitos da empresa.
Esses dados estão dispostos em uma ordem predefinida para atender a determinadas necessidades dos usuários. Existem diversos objetos que podem ser armazenados em um banco de dados, como índices, visões, procedimentos e funções.

Segundo DATE (p. 41, 2000), o objetivo geral do SGDB é fornecer suporte ao desenvolvimento e à execução de aplicações de bancos de dados. Portanto, sob um ponto de vista de mais alto nível, um sistema de banco de dados pode ser considerado como tendo uma estrutura muito simples em duas partes, consistindo em um servidor (também chamado back end) e um conjunto de clientes (também chamados front ends).

O servidor é o próprio SGDB, emitindo as funções de manipulação de dados, segurança, definição de dados, integridade de dados etc.
Os clientes são as diversas aplicações executadas sobre o SGBD, tanto aplicações escritas por usuários quanto aplicações fornecidas pelo fabricante do SGBD ou produtores independentes. (DATE, p. 41, 2000)

Um gerenciador de banco de dados (DBMS – Database Management System) é uma coleção de programas que permitem criar estruturas, manter dados e gerenciar as transações efetuadas em tabelas, além de permitir a extração das informações de maneira rápida e segura.

Ao se projetar um banco de dados tem-se em mente um conjunto de aplicações que primordialmente se deseja fazer sobre os dados. Elas determinam o uso principal que se quer fazer do banco de dados. Bancos de dados podem ser muito simples ou muito complexos e/ou de tamanhos que podem variar de um banco de dados para outros.

Como, por exemplo, podemos ter uma simples e pequena base de dados dos nomes e telefones das pessoas conhecidas de um indivíduo ou dos bens e valores de uma pessoa física. Bases de dados podem ser mantidas de forma manual, através de um arquivo físico ou de forma automática através de um computador. Uma base de dados maior e mais complexa poderia ser, o catálogo de todos os livros publicados nos Estados Unidos ou uma base de dados de todas as fotos recolhidas ao longo dos anos pelo programa espacial americano.

Há cinco tipos de banco de dados:

• Hierárquico: um gerenciador desse tipo representa dados como uma estrutura de arvore,composto de uma hierarquia de registros de dados.
• Rede: Representa os dados como registros vinculados uns aos outros, formando conjuntos comuns de dados. Existe uma similaridade muito grande entre o modelo hierárquico e o modelo de rede. Pode-se entender o modelo de rede como uma generalização do modelo hierárquico, ou este último como um caso particular do modelo de rede. No modelo de rede, um filho pode ter mais de um pai.
• Relacional: representa os dados como uma simples coleção de linhas e colunas em tabelas bidimensionais.
• Objeto-Relacional: combina o modelo orientado a objetos (união de propriedades e métodos) com o modelo relacional (linhas e colunas de tabelas).
• Objeto: representa os dados e processos em um único objeto. Aplicações escritas pelo usuário são basicamente programas aplicativos comuns em uma linguagem de programação convencional de terceira geração (L3G).

Aplicações fornecidas por fabricantes (chamadas frequentemente de ferramentas – tools) tem finalidade básica de auxiliar na criação e execução de outras aplicações. Por exemplo, uma das ferramentas fornecida pelo fabricante será um gerador de relatórios. Qualquer solicitação de relatório pode ser considerada um pequeno programa aplicativo, escrito em uma linguagem de geração de relatórios de nível muito alto.

As ferramentas fornecidas pelo fabricante podem ser divididas em diversas classes:

a. Processadores de linguagem de consulta.
b. Geradores de relatórios.
c. Subsistemas gráficos de negócios.
d. Planilhas eletrônicas.
e. Processadores de linguagem natural.
f. Ferramentas para gerenciamento de cópias ou “extração de dados” (DATE, p. 42, 2000)

Utilitários
São programas projetados para auxiliar o DBA com diversas tarefas administrativas. Exemplos:

a. Rotinas de carga, a fim de criar a versão inicial do banco de dados a partir de um ou mais arquivos do sistema operacional.
b. Rotinas de descarregamento/recarregamento, a fim de descarregar o banco de dados, ou partes dele, para o meio de armazenamento de backup e recarregar dados dessas cópias de backup.
c. Rotinas de reorganização, a fim de rearranjar os dados no banco de dados armazenado por várias razões (em geral, relacionada com o desempenho)
d. Rotinas estatísticas, a fim de calcular diversas estatísticas de desempenho, tais como
tamanhos de arquivos e distribuição de valores de dados. (DATE, p. 43, 2000)