  Artículo para la revista Linux Actual número 13: Interfaces
  WWW a bases de datos.
  Javier Fernández-Sanguino Peña  <jfs@computer.org>
  18 Marzo 2000

  Con este artículo vamos a dar comienzo a una serie que va a estudiar
  las herramientas, diseño y programación para unir dos importantes tec­
  nologías entre sí: Internet y las bases de datos.

  11..  IInnttrroodduucccciióónn aa llaa sseerriiee

  Este artículo es el primero de una serie que pretende enseñar al
  lector como, con herramientas sobre GNU/Linux se pueden unir dos
  tecnologías tan importante entre sí hoy en día como son las bases de
  datos y el fenómeno de Internet, en particular la _W_o_r_l_d _W_i_d_e _W_e_b.

  En el primer artículo de esta serie se va a realizar una introducción
  breve a estas tecnologías y a explicar la razón de usar como
  herramienta de desarrollo e integración a GNU/Linux, posteriormente
  vamos a analizar las herramientas que pueden servirnos para gestionar
  la base de datos, y se aplicarán todos los conceptos en el diseño de
  una aplicación real. Se verán los métodos de programación, y las
  alternativas existentes actualmente para integrar ambos sistemas,
  deteniéndonos en una de ellas para solucionar la implementación de la
  aplicación.


  22..  IInnttrroodduucccciióónn bbrreevvee aa llaass bbaasseess ddee ddaattooss

  La tecnología de bases de datos es  una de las más antiguas dentro de
  la ciencia de la informática, esencialmente es una tecnología que se
  basa en la capacidad para almacenar y recuperar información
  relacionada entre sí. Una base de datos puede ser desde un fichero de
  texto (estilo _/_e_t_c_/_p_a_s_s_w_d) hasta un conjunto de tablas repartidas en
  ficheros binarios y que acumulen millones de registros. En cualquier
  caso es necesario un programa capaz de gestionar estos datos y
  permitir acceder a esta información de la manera más rápida posible.

  Existe más de un esquema a la hora del desarrollo y definición de las
  bases de datos: bases de datos orientadas a objetos, bases de datos
  relacionales, bases de datos jerárquicas, etc... Hoy en día, a pesar
  del crecimiento de la programación orientada a objetos y, por tanto,
  de las bases de datos diseñadas con la misma filosofía (que
  actualmente permiten el desarrollo de las bases de datos multimedia),
  el tipo de bases de datos más utilizada sigue siendo las bases de
  datos relacionales.

  Es necesario distinguir en una base de datos su diseño de su
  implementación, como veremos más adelante, para el mismo diseño se
  pueden escoger implementaciones distintas que se ajusten más o menos a
  éste. Evidentemante, si se escoge una implementación inadecuada se
  perderán algunas de las ventajas del modelo realizado en la etapa de
  diseño.

  Las bases de datos constituyen una importante herramienta a la hora de
  almacenar y recuperar la información. Sin embargo para utilizar esta
  herramienta es necesario ofrecer un interfaz al usuario para abstraer
  toda la complejidad de ésta. Sin éste interfaz la base de datos puede
  seguir utilizándose pero el usuario ha de conocer el "lenguaje" de la
  base de datos para acceder a ella (actualmente el más utilizado es
  SQL, _S_t_a_n_d_a_r_d _Q_u_e_r_y _L_a_n_g_u_a_g_e).


  33..  EEll iinntteerrffaazz WWWWWW aa uunnaa bbaassee ddee ddaattooss..

  Así pues, el interfaz es un elemento fundamental a la hora de hacer
  uso de una base de datos, aqí es donde entra la World Wide Web.

  La World Wide Web se puede considerar como el elemento de Internet que
  integra el cliente universal, y por tanto, puede usarse como el
  interfaz universal a todo tipo de aplicaiones.

  Muchos fabricantes de equipos y desarrolladores han empezado a mover
  sus aplicaciones e interfaces para que puedan ser operados desde con
  clientes basados en ésta. Así, por ejemplo, nos encontramos con
  fabricantes de elementos de interconexión de redes (_s_w_i_t_c_h_e_s,
  conmutadores, o _r_o_u_t_e_r_s) o impresoras de red que incluyen en su
  hardware un servidor de WWW para que sus herramientas puedan ser
  manejadas, configuradas, en fín, gestionadas, desde un navegador de
  WWW.

  La ventaja para el fabricante es clara ya que le evita tener que crear
  una herramienta para el cliente, ahorrando en el desarrollo; no
  olvidemos que para un fabricante de hardware un cliente puede ser,
  potencialmente, cualquie combinación posible de uso de hardware,
  sistema operativo y software. Así pues en lugar de tener que realizar
  un interfaz para, por ejemplo, Solaris, otro para Linux y otro para
  Windows NT, el fabricante indica al usuario que sólo necesita un
  navegador de WWW como interfaz a la gestión de su equipo. No será
  necesario que programa un interfaz para cada plataforma en la que
  quiera ser gestionado sino que, al incorporar tecnologías estándar en
  la WWW tanto de presentación (HTML) como de interacción cliente
  servidor (protocolo HTTP) su herramienta puede ser utilizada desde
  cualquier lugar y con cualquier plataforma que tenga un cliente de
  WWW.

  El movimiento del acceso de bases de datos de sistemas propietarios a
  un sistema abierto como es la WWW, empezó ya hace años, y su arquetipo
  un sistema por y para la WWW, es el conocido _y_a_h_o_o, en realidad
  cualquier buscador en la WWW. Este buscador no es más que una base de
  datos de documentos al que se accede mediante un interfaz WWW. La
  ventaja, al margen de la que ofrezca la aplicación en sí, es que por
  un lado cualquiera puede "preguntar" a la base de datos sin conocer el
  funcionamiento de la base de datos detrás, por otro los "clientes"
  potenciales son todos aquellos con acceso a la WWW porque los
  estándares usados son los mismos que para acceder a cualquier otro
  servidor.


  44..  GGNNUU//LLiinnuuxx ccoommoo ssiisstteemmaa ddee ddeessaarrrroolllloo

  GNU/Linux es un sistema ideal para instalar una base de datos que se
  va a operar desde Internet, no sólo por su demostrada velocidad en el
  acceso a una base de datos, sino por la multitud de bases de datos y
  herramientas para gestionarlas existentes.

  En GNU/Linux se disponen actualmente de un buen número de sistemas de
  bases de datos, por un lado sistemas libres como PostgreSQL o
  BeagleSQL, por otro sistemas "semi-libres" como mSQL o mySQL, y,
  finalmente, sistemas propietarios: Oracle, Informix o Sybase.

  También dispone de una multitud de servidores de WWW, con una especial
  mención a Apache, el servidor de WWW más utilizado en Internet.
  Finalmente, al tratarse de un sistema abierto y poderse optimizar "a
  medida" para el desarrollo a realizar lo convierte en la alternativa
  ideal.

  No hay que olvidar tampoco el factor coste. En la actualidad se puede
  montar un sistema profesional utilizando herramientas totalmente
  libres, el coste sera sólo el del hardware y el de las personas
  dedicadas a montarlo. El coste en licencias será nulo y puede creer el
  lector que el coste de un sistema de base de datos propietario y un
  sistema operativo propietario que de las mismas prestaciones (sino
  menos) es ciertamente elevado (estamos hablando de millones de
  pesetas). Si se monta el sistema con herramientas libres se podrán
  adaptar al 100% para lo que se precisa ya que el desarrollador tendrá
  a su disposición el código fuente de todas ellas para adaptarlas a
  medida.


  55..  EElleecccciióónn ddee llooss ccoommppoonneenntteess

  Para montar un sistema de interfaz de bases de datos via WWW se han
  elegido como componentes básicos:

  ·  sistema operativo: Debian GNU/Linux 2.1. Actualmente Debian es la
     distribución que más herramientas ofrece para un desarrollador y
     para el usuario, con más de 5000 paquetes (4 cds de binarios en
     Debian 2.2) de código libre en la distribución principal. Si el
     lector es un desarrollador _d_e_b_e usar Debian GNU/Linux. Como núcleo
     del sistema utilizaremos un nucleo Linux 2.2 ajustado a las
     necesidades.

  ·  servidor de web: Apache 1.3.3. El servidor de web más utilizado en
     Internet, extensible, seguro y rápido, y portado a multitud de
     sistemas.

  ·  gestor de base de datos: PostgreSQL 6.3.2. Se ha elegido PostgreSQL
     en lugar de otros sistemas de base de datos semi-libres debido a su
     amplia licencia. Quizás otros sistemas de base de datos (como
     mySQL) puedan ser más rápidos pero PostgreSQL ofrece todas las
     capacidades necesarios para un desarrollo e implementación inicial.
     El cambio posterior de la base de datos a otro sistema de base de
     datos no será si en las herramientas desarrolladas se utilizan el
     estándares para comunicarse con la base de datos (JDBC, SQL..)


  66..  IInnssttaallaacciióónn ddee llooss ccoommppoonneenntteess

  Gracias al sistema de paquetes usado por las distribuciones de
  GNU/Linux hoy en día permiten instalar los componentes comentados
  previamente sin mayor esfuerzo por parte del administrador.
  Simplemente seleccionando el componente e instalandolo, restando sólo
  hacer la configuración (que en la mayor parte de los casos vendrá
  hecha pero será necesaria adaptar a las necesidades específicas del
  usuario). En el caso de Debian GNU/Linux instalaremos los paquetes
  apache y postgresql.

  Podríamos comentar cómo hacer la instalación a partir de cero desde el
  código fuente distribuido por los proyectos de desarrollo, pero no se
  va a comentar aquí como hacerlo ya que ha sido previamente comentado
  para ambos componentes en esta misma revista.

  Dado que aún no hemos especificado la aplicación que vamos a realizar
  no entraremos aún en la configuración de estos componentes, sino que
  la dejaremos para más adelante. Nos bastará con ver que los
  componentes han sido correctamente instalados y funcionan.


  77..  CCoommpprroobbaacciióónn ddee llaa iinnssttaallaacciióónn:: AAppaacchhee

  Para ver que efectivamente tenemos el servidor de web instalado y
  lanzado haremos lo siguiente:

  ·  Comprobaremos que existe el demonio que atiende a las peticiones y
     está actualmente ejecutándose. Para ello ejecutamos ps aux | grep
     apache. Que nos deberá mostrar el proceso ejecutándose. Si no
     aparece una lista de procesos lo deberíamos reiniciar con
     /etc/init.d/apache start (esto es para Debian GNU/Linux, otras
     distribuciones ponen los guiones para lanzar los demonios de otra
     forma.

  ·  Probaremos al servidor para comprobar que funciona conectándonos al
     puerto en que por defecto se instala el demonio, el puerto 80.
     Bastará con hacer un telnet localhost 80 y ver que efectivamente
     hay una conexión. Para cerrarla sin enviar pulsaremos Ctrl+5 lo que
     enviará el código de escape a la aplicación telnet y podremos
     cerrarla escribiendo close (más información man telnet)

  ·  Para ver que sirve adecuadamente páginas lanzaremos un navegador
     contra el servidor, escribiendo como dirección http://localhost/.
     Si el servidor ha sido adecuadamente lanzado veremos una página de
     muestra.

  En cualquier caso si vemos cualquier problema es recomendable acudir a
  la documentación. En el caso de Debian viene dentro del paquete
  apache-doc, y que, tras instalar, incluirá la documentación en
  /usr/doc/apache-doc. También es recomendable acudir a los registros
  del programa que se encuentran (en Debian) en /var/log/apache.


  88..  CCoommpprroobbaacciióónn ddee llaa iinnssttaallaacciióónn ddee PPoossttggrreeSSQQLL

  Para probar la configuració de PostgreSQL vamos a utilizar uno de los
  interfaces de gestión que más adelante se comentarán, ya que se trata
  del más sencillo viene incluido con la distribución normal de
  PostgreSQL.

  Conviene comentar que Debian GNU/Linux viene con un usuario de gestión
  de la base de datos que es que el debe usarse para realizar la gestión
  de la misma: creación de usuarios de la base de datos y bases de
  datos. Mientras no se haya creado ningún usuario de base de datos que
  sea un DBA (_D_a_t_a_b_a_s_e _A_d_m_i_n_i_s_t_r_a_t_o_r) será necesario usar siempre éste.

  Por ello para probar la base de datos lo primero que haremos será
  "convertirnos" en este usuario haciendo, como superurusario, _s_u _-
  _p_o_s_t_g_r_e_s. Este usuario tiene como directorio _h_o_m_e el /var/postgres que
  es donde se van a encontrar todos los ficheros que utilice la base de
  datos. Tras esto haremos algunas pruebas:


  ·  De igual manera que para el servidor de web, la base de datos se
     lanza como un servicio llamado _p_o_s_t_m_a_s_t_e_r en un puerto determinado.
     Para ver si el servidor está lanzado haremos ps aux |grep postgres
     que nos deberá listar un proceso lanzado como usuario postgres. Si
     no es así quizás no esté lanzado (aunque el gestor de paquetes lo
     lanza al instalarlo) pero se puede lanzar con /etc/init.d/postgres
     start.

  ·  Ahora mismo no probaremos que nos podemos conectar al servidor ya
     que, posiblemente, aún no esté configurado para aceptar conexiones
     a través de TCP/IP. Si estuviera configurado se lanzaría en el
     puerto 5432 (ver /etc/services), y podríamos probarlo conectándonos
     mediante un telnet como antes.

  ·  Dado que posiblemente acepte sólo conexiones de usuarios de la
     misma máquina, probaremos a conectarnos con el interfaz de texto.
     Para ello ejecutaremos pgsql sin argumentos. Si nos da un _p_r_o_m_p_t
     del estilo de template1=> estará funcionando correctamente
     (saldremos con Ctrl+D o con "\q"). Si da un error posiblemente no
     esté funcionando.

  De la misma forma que apache, para cualquier problema debemos
  consultar la documentación, que en Debian se instala en el paquete
  postgres-doc, y los ficheros de registro que ahora estarán en
  /var/log/postgres.log.


  99..  GGeessttiióónn ccoommoo uussuuaarriioo ppoossttggrreess

  Hay ciertas herramientas de gestión de la base de datos que son
  necesarias conocer para utilizarlas como usuario 'postgres'. Veremos
  más adelante su uso particular para la base de datos que se va a
  crear, pero no está de más recordarlas aquí. Al instalar la
  distribución de postgres, quedarán instalados en el directorio
  /usr/lib/postgresql/bin los programas que son necesarios para
  gestionar "desde cero" la base de datos. Estos programas estarán en el
  PATH del usuario postgres.

  Antes de nada es necesario tener clara una cosa del sistema de base de
  datos. Un sistema de base de datos es una colección de bases de datos
  administradas por el mismo usuario, físicamente el sistema así como
  cada base de datos, es una serie de ficheros pertenecientes al usuario
  y que el servicio _p_o_s_t_m_a_s_t_e_r se encarga de gestionar, en el caso de
  Debian estos ficheros se instalan por defecto en
  /var/lib/postgres/data. La ventaja de esta filosofía es que para mover
  la base de datos o hacer una copia de seguridad de ésta basta con
  copiar los ficheros de la misma.


  ·  cleardbdir: destruye todas las bases de datos instaladas. Sólo se
     utiliza cuando se quiere reinicializara el sistema de base de datos
     y es necesario para el demonio _p_o_s_t_m_a_s_t_e_r.

  ·  initdb: crea un nuevo sistema de base de datos, crea los
     directorios necesarios para el sistema y la base de datos _t_e_m_p_l_a_t_e_1
     que se trata de la plantilla a través de la cual se generarán el
     resto de las bases de datos. En un sistema en el que se haya
     instalado correctamente la base de datos esto se habrá realizado ya
     y el usuario no tendrá que hacerlo.

  ·  initlocation: prepara un directorio para albergar el sistema de
     base de datos.

  ·  pg_passwd: permite manipular el fichero de contraseñas de la base
     de datos. Se trata de una aplicación similar al programa passwd
     pero para el sistema de base de datos.

  ·  pg_upgrade: permite actualizar el sistema de base de datos. Cuando
     se cambia de versión del sistema de base de datos es necesario
     actualizar los datos ya que sino serán incompatibles con el nuevo
     sistema. Este programa facilita el movimiento de una versión a
     otra.

  ·  pg_dump y pg_dumpall vuelcan (una base de datos en el caso del
     primero y todas las bases el segundo), las ordenes SQL necesarias
     en un fichero ASCII de forma que la base de datos se pueda
     recuperar a través de éste. Sin hacer uso de ninguna opción la base
     de datos será volcada con todos los datos incluidos. Al tratarse de
     SQL estándar, este mismo fichero puede usarse para crear de nuevo
     la base de datos en otro sistema de bases de datos, facilitando la
     migración a cualquier otro sistema.

  ·  pg_id: devuelve el identificador de usuario correspondiente al
     usuario administrador de las bases de datos.
  ·  createdb: crea una base de datos en nuestro sistema de base de
     datos. En realidad llama al interfaz pgsql para realizar esto.

  ·  createuser: crea un usuario reconocido en el sistema de bases de
     datos. Los usuarios del sistema de base de datos_n_o tienen por qué
     tener relación con los usuarios en nuestro sistema operativo,
     pudiendo haber usuarios distintos.

  ·  destroydb: elimina una base de datos.

  ·  destroyuser: elimina un usuario del sistema de bases de datos.


  El administrador de la base de datos necesita conocer estas
  herramientas para usarlas, si surge la necesidad. En particular,
  aquellas funciones que no se pueden hacer a través del interfaz, ya
  que la creación y destrucción de bases de datos y usuarios se podrá
  hacer con las herramientas de gestión que ahora se analizarán.


  1100..  HHeerrrraammiieennttaass ddee ggeessttiióónn ddee llaa bbaassee ddee ddaattooss

  Antes de hacer nada en el sistema de base de datos, ni crear usuarios
  ni otras bases de datos, deberemos conocer primero qué programas
  podremos usar para la gestión de la base de datos:


  ·  pgsql: el interfaz en modo texto para acceder a la base de datos,
     permite realizar todas las funciones de acceso a una base de datos
     mediante órdenes SQL (teclear \h para acceder a la lista de todas
     las órdenes disponibles) y obtener también información del sistema
     de base de datos, como ver las bases de datos, los tipos de datos
     soportados, etc... para ver las órdenes disponibles teclear \?.

  ·  pgaccess (última versión 0.98.4): interfaz en Tcl/Tk que permite
     visualizar las tablas, crearlas mediante un formulario de forma
     rápida, etc.. Es el interfaz más evolucionado para postgresql
     aparte del interfaz textual. No son necesarios conocimientos de SQL
     para hacer uso de muchas de las funciones y permite administrar
     tanto la base de datos como los datos en sí de una manera eficaz.
     En el caso de Debian para instalarlo es necesario instalar el
     paquete libpgtcl.

  ·  gtksql (última versión 0.3): interfaz en Gtk a la base de datos.
     Muestra las tablas de la base de datos y permite hacer consultas
     SQL, visualizando el resultado en el mismo interfaz. Se trata de
     una herramienta aún en desarrollo pero que le puede resultar útil a
     un administrador para hacer tareas sencillas.

  ·  gasql: un interfaz en Gtk para PostgreSQL desarrollado para el
     proyecto GNOME, aún se encuentra en desarrollo, pero tiene algunas
     funcionalidades útiles.

  Estos programas nos van a ser útiles para poder acceder a la base de
  datos sin tener muchos conocimientos del funcionamiento de ésta,
  aunque nos va a ser imprescindible el conocimiento del lenguaje SQL,
  podemos utilizarlas en muchas situaciones. Existen otras herramientas
  como wisql y owd que el autor aún no ha probado, y serán comentadas en
  posteriores artículos.


  1111..  SSiigguuiieenntteess aarrttííccuullooss

  En los siguientes artículos de esta serie vamos a analizar el
  desarrollo de una aplicación específica y a ver las herramientas
  necesarias para ofrecer un interfaz de acceso a nuestra base de datos
  mediante la WWW.

  Llevaremos a cabo el análisis de la aplicación así como su desarrollo
  y empezaremos a ver la ventaja de tener herramientas gráficas de
  gestión de la base de datos para detectar errores y depurar la
  aplicación.


  1122..  SSuummaarriiooss


  1133..  LLiissttaaddooss

  LISTADO 1-


  Para el lector interesado se recomienda buscar más información en
  diversos servidores de web. Estos son:


  ·  PostgreSQL: http://www.postgresql.org y su FAQ en
     http://www.postgresql.org/docs/.

  ·  Apache: http://www.apache.org

  ·  El HOWTO de PostgreSQL para Linux:
     http://metalab.unc.edu/LDP/HOWTO/PostgreSQL-HOWTO.html

  ·  PGaccess: http://www.flex.ro/pgaccess

  ·  gtksql: http://www.mygale.org/ bbrox/GtkSQL

  ·  gasql: http://www.gnome.org/applist

  También para seguir esta serie puede ser conveniente algún
  conocimiento de bases de datos generales. Se recomienda el libro de
  Silberschatz, Korth y Sudarsan: "Database Systems Concepts, III ed, Mc
  Graw-Hill, 1996." (http://www.bell-labs.com/topic/books/db-
  book/index.html) que también ha sido traducido al castellano, otro
  libro también recomendado es el de Ullman y Widom: "A First Course in
  Database Systems" de 1997 editado por Prentice-Hall
  (http://www-db.stanford.edu/ ullman/fcdb.html).


  Para el lector que quiera profundizar en SQL podrá encontrar muchos
  enlaces en la parte bibliográfica del HOWTO de PostgreSQL para Linux
  aunque también es recomendable el tutorial disponible en
  http://w3.one.net/ jhoffman/sqltut.htm


  PIE LISTADO 1:Servidores donde encontrar más información


  1144..  CCaappttuurraass


  ·  postgresl.jpg: PostgreSQL es el sistema de base de datos libre más
     potente del mundo.

  ·  pgaccess.gif. PgAccess es un interfaz tremendamente útil para la
     gestión de nuestro sistema de base de datos.

  ·  gtksql.gif. Para los que quieran una simple "hoja SQL" gtksql es la
     herramienta a utilizar.


  1155..  NNoottaass ddee mmaaqquueettaacciióónn


  1166..  NNoottaass ddee ccoooorrddiinnaacciióónn