Estudo da adequação do uso de XML para o armazenamento de dados históricos

Abstract

Resumo: O XML (eXtensible Markup Language) vem se tornando um padrão para representação de dados na Internet. Ele surgiu da necessidade de um formato de dados que facilitasse a publicação e extração de dados neste meio. Por outro lado, a grande maioria das empresas utiliza bancos de dados relacionais para o armazenamento dos seus dados. Os bancos de dados relacionais consolidaram-se nos últimos 20 anos como uma estrutura sofisticada, estável e de alto desempenho. Para que as empresas possam disponibilizar seus dados na Internet existe a necessidade de transformar os dados relacionais em XML e vice-versa. Esta necessidade fez com que surgissem diversas frentes de estudo, tanto na linha de conversão de dados entre os dois modelos, como na linha de desenvolvimento de um sistema gerenciador de banco de dados que utiliza o XML como seu modelo de dados. Chamaremos este último de XML nativo. Em algumas empresas existe a necessidade de armazenar dados históricos, quer seja por questões legais ou por necessidades dos negócios. A manutenção desses dados históricos em um banco de dados relacional muitas vezes é onerosa, devido à necessidade de mantê-los consistentes com a base de dados corrente. Ou seja, alterações no esquema da base corrente podem causar alterações no esquema da base histórica. Este trabalho visa analisar a adequação do modelo XML para o armazenamento de dados históricos, mais especificamente sua adequação para a modelagem de dados no caso de evolução de esquema. Além disto, apresentaremos um estudo de caso, mostrando como um SGBD XML nativo poderia ser utilizado em uma aplicação bancária. Inicialmente traçaremos um perfil das características do negócio e sua modelagem para, a seguir, apresentar o mapeamento do modelo relacional para XML e o comportamento dos dois modelos em caso de uma evolução de esquema. Baseado neste resultado, apresentaremos as características da implementação física do sistema tanto em um banco de dados relacional como em um banco de dados XML nativo, traçando um perfil comparativo destas duas formas de armazenamento e suas linguagens de consulta. Palavras-chave: banco de dados relacional, banco de dados XML nativo, formas de conversão do modelo relacional para XML, evolução de esquema, armazenamento de dados históricos.

Abstract: XML (eXtensible Markup Language) has become a standard for data representation in the Internet. It has been defined to facilitate the publication and extration of data in this medium. Nevertheless, most companies use relational data bases to store its data. Relational data bases have been used for the past 20 years and have been recognized as a sophisticated, stable and high performance systems. When companies need to make their data available in the Internet, relational data must be mapped to XML and vice versa. Algorithms for transforming data between this two models have been extensively studied in the literature. Another fruitful line of research is the development of DBMS that adopt XML as its data model. We will refer to them as native XML DBMS. Companies usually need to store historical data due to legal or business needs. Maintaining historical data in a relational database is expensive when it is necessary to keep them consistent with the current database. More specifically, schema modifications in the current base are reflected as updates in the schema of the historical base. This dissertation analyzes the adequacy of XML to store historical data, more specifically, to determine how changes in the schema affects an XML schema definition and its data. We will present a case study, showing how a native SGBD CML can be used in a banking application. First, we will describe the characteristics of the business and its modeling. Then, we will present a mapping of relational model into XML and the behavior of the two models in case of a schema evolution. Based on this result, we will analyze the physical implementation of the system in a relational data base, as well as in a native data base XML, taking into consideration the two storage forms and their query languages.