Gerenciador de Banco de Dados

Os bancos de dados requerem tipicamente um grande espaço de armazenamento. Os bancos de dados corporativos são medidos geralmente em gigabytes, ou, para os maiores, terabytes de dados.Um gigabyte equivale a 1000 megabytes (um bilhão de bytes) e um terabyte representa um milhão de gigabytes. Visto que a memória principal de um computador não pode armazenar essas informações, ela é armazenada em discos. Os dados são movidos entre discos de armazenamento e a memória principal conforme a necessidade. Uma vez que esse movimento de dados é bastante lento em comparação com a velocidade da unidade central de processamento (UCP ou CPU, Central Processing Unit), é imperativo que o sistema de banco de dados estruture os dados de forma a minimizar o movimento de dados entre os discos e a memória principal.

A finalidade de um sistema de bancos de dados é simplificar e facilitar o acesso aos dados. Visões do usuário de alto nível ajudam-nos a atingir isto. Os usuários do sistema não devem preocupar-se desnecessariamente com os detalhes físicos da implementação do sistema. Contudo, o principal fator na satisfação de um usuário com o sistema de bancos de dados é seu desempenho. Se o tempo de resposta a uma solicitação é muito longo, o valor do sistema é diminuído. O desempenho de um sistema depende da eficiência das estruturas de dados usadas para representar os dados no banco de dados. E, se for o caso, a vantagem não deve ser dada apenas entre espaço e tempo, mas também eficiência de um tipo de operação versus outra.

O gerenciador de banco de dados é um módulo de um programa que provê a interface entre os dados de baixo nível armazenados num banco de dados e os programas de aplicação e as solicitações submetidas ao sistema. O gerenciador de banco de dados é responsável pelas seguintes tarefas:

• Interação com o gerenciamento de arquivos. Os dados não trabalhados são armazenados no disco usando o sistema gerenciador de arquivos, que geralmente é fornecido por algum sistema operacional. O gerenciador de banco de dados traduz os diversos comandos da DML em comandos de baixo nível do gerenciador de arquivos. Portanto, o gerenciador de banco de dados é responsável pelo armazenamento, pela busca e pela atualização de dados no banco de dados.
• Cumprimento de integridade. Os valores de dados armazenados num banco de dados precisam satisfazer certos tipos de restrições de consistência. Por exemplo, o número de horas que um empregado pode trabalhar em uma semana não pode ultrapassar um limite estabelecido (digamos, 80 horas). Tal restrição precisa ser especificada explicitamente pelo administrador do banco de dados. O sistema gerenciador de banco de dados pode então determinar se as atualizações no banco de dados resultam numa violação da restrição; em caso positivo, ações apropriadas precisam ser tomadas.
• Cumprimento de segurança. Como discutido anteriormente, nem todo usuário do banco de dados necessita ter acesso a todo o banco de dados, para impor requisitos de segurança de acesso aos dados.
• Cópias de reserva (backup) e recuperação (restore). Um computador, como qualquer outro dispositivo mecânico ou elétrico, está sujeito a falhas. As causas das falhas incluem quebras de disco, falhas na energia e erros de software. Em cada um dos casos, as informações que se referem ao banco de dados podem ser perdidas. É responsabilidade do sistema gerenciador do banco de dados detectar tais falhas e restabelecer o estado do banco de dados como estava antes da ocorrência da falha. Isto é feito normalmente através da ativação de diversos procedimentos de recuperação e de cópias de reserva.
• Controle de concorrência. Se diversos usuários atualizam o banco de dados concorrentemente, a consistência dos dados pode não ser mais preservada. Controlar a interação entre usuários simultâneos é outra atribuição do gerenciador de banco de dados.

Sistema de banco de dados projetados para uso em pequenos computadores pessoais podem não ter todos os recursos descritos acima. Por exemplo, muitos sistemas pequenos restringem o acesso a apenas um usuário de cada vez. Outros atribuem ao usuário tarefas como cópias de segurança, recuperação e imposição de segurança. Isto permite um gerenciador de BD menor, com menor requerimento de recursos, especialmente no que diz respeito à memória principal. Por outro lado, assim como os baixos custos e baixos recursos são suficientes para pequenos bancos de dados pessoais, porém eles são inadequados para satisfazer as necessidades de empreendiementos de média ou larga escala.

Autor: André Sanches