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Unidad 2. Gestión de Bases de Datos. Los Sistemas Gestores de Bases de Datos

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Introducción a los Sistemas Gestores de Bases de Datos. …

Introducción a los Sistemas Gestores de Bases de Datos.
Características y funciones. Modelos de datos de los SGBD.

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  • 1. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Diapositivas realizadas a partir de los apuntes elaborados por Eva Tortosa Sánchez para el módulo “Gestión de Bases de Datos”, inscritos en el Registro de la Propiedad Intelectual “SafeCreative” con todos los derechos reservados. Unidad 2: Sistemas Gestores de Bases de Datos 2.1 Introducción 2.2 Definición y características de Bases de Datos.. 2.3 Arquitectura de referencia ANSI/SPARC 2.4 Los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD) 2.5 Funciones de los SGBD. 2.6 Componentes de los SGBD. 2.7 Modelos de datos
  • 2. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: Sistemas Gestores de Bases de Datos. 2.1 Introducción Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Modelos de Organización de datos: 1. Ficheros clásicos ==> Obsoletos debido a que daban muchos problemas: ✗ Datos aislados ✗ Muchas redundancias ✗ El control de concurrencias, autorizaciones, integridad, etc. queda en manos de los programadores 2. Sistemas Gestores de Bases de Datos ==> Surgen con el objetivo de solucionar los problemas de los Sistemas de Ficheros clásicos. ¿Cómo? ==> “Integrando datos, estructura de los datos y herramientas que los manejan”
  • 3. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.2 Definición y características de BD's Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Definición de Base de Datos (BD): Colección de datos almacenados en un soporte informático secundario y de acceso directo. Los datos de una base de datos están lógicamente relacionados entre sí. Los datos de una base de datos están estructurados de acuerdo con un modelo de datos. El modelo de datos con el que se diseña una BD tiene que ser capaz de recoger el mayor contenido semántico (significado) de los datos de la empresa/organismo para la que se diseña la base de datos. Una Base de Datos debe describir un modelo del mundo real.
  • 4. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.2 Definición y características de BD's Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Características de Base de Datos (BD): 1. No redundancias o redundancia mínima de los datos ==> No hay datos repetidos o, si los hay (por necesidades de eficiencia por ejemplo) la redundancia será mínima. Esto favorece la consistencia de los datos (no errores) 2. Independencia de los datos Física ==> Puedo cambiar el HW sin que afecte a los datos Lógica ==> Puedo cambiar los programas que acceden a los datos sin que cambien los datos y ==> Puedo modificar los datos y sus relaciones y añadir/ eliminar datos sin que esto afecte a los programas que acceden a ellos
  • 5. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.2 Definición y características de BD's Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Características de Base de Datos (BD): 3. Confidencialidad y Seguridad de los datos ==> Existirá control de autorizaciones y de gestión de copias, entre otras herramientas que garantizarán que: * Es seguro que tenemos los datos y * Los ve solo quien debe verlos 5. Integridad de los datos ==> Los datos son válidos. Gracias a: Técnicas preventivas ==> Evitan que los datos se corrompan Técnicas curativas ==> Si se producen errores, se podrán subsanar
  • 6. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.3 La arquitectura de referencia ANSI/SPARC Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones ✗ ANSI/SPARC ==> American National Standards Institute/ Standards Planning And Requirements Committee ● Se trata de un Marco de referencia sobre el que se diseñan BD's. ✗ Es una Arquitectura en 3 Niveles ✗ Se usará durante toda la vida de la BD (diseño, implement., mantenim.) Idea ==> Una BD es compleja así que SEPAREMOS: N. Interno ==> Como se almacenan físicamente los datos de la BD N. Externo ==> Cómo ven los usuarios los datos de la BD. N. Conceptual ==> Cómo es la estructura de la BD completa Cada nivel da lugar a un esquema ==>
  • 7. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.3 La arquitectura de referencia ANSI/SPARC Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Esquemas del modelo ANSI/SPARC Esquema Interno ==> Describe como están fisicamente almacenados los datos Esquema Conceptual (o Esquema) ==> Descripción conceptual de la BD completa. Es una representación de los datos de una empresa u organismo y su estructura Es “El plano de los datos de la empresa y de su estructura” Esquemas Externos (o subesquemas) ==> Descripciones de la visión que tienen los distintos usuarios de la misma BD. FILOSOFÍA Modelo ANSI/SPARC ==> Divide y vencerás: Separamos * datos físicos de estructura * estructura global o completa de la visión de cada usuario. OBJETIVO ==> LIBERAR a los encargados de un nivel de controlar el resto de niveles
  • 8. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.4 Los Sistemas Gestores de Bases de Datos Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Definición de SGBD Conjunto de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que proporcionan todo lo necesario para: DESCRIBIR, MANIPULAR y RECUPERAR los datos integrados en una BD, Asegurando la INTEGRIDAD, CONFIDENCIALIDAD y SEGURIDAD. Un SGBD debe: ✗ Garantizar: ✗ Independencia lógica y física de los datos ✗ La mínima redundancia posible ✗ La integridad de los datos ✗ Facilitar: ✗ La administración ==> Con Asistentes, interfaces y/o herramientas visuales de definición, manipulación y gestión. ✗ El control de la seguridad y Concurrencia de los datos ✗ La atomicidad de las operaciones ==> Herramientas que aseguren que varias operaciones se hacen como una sola. Esto garantiza que las BD's queden en un estado estable, aunque haya errores.
  • 9. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.5 Funciones de los SGBD Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Funciones de los SGBD ➢ DESCRIPCIÓN ==> Especificar todos los elementos, su estructura, las relaciones que existen entre ellos y el control de autorizaciones. ¿Cómo? ==> Lenguaje de Definición de Datos (LDD o DDL) ➢ MANIPULACIÓN ==> Permite añadir, borrar, modificar o buscar datos ¿Cómo? ==> Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD o MDL) ➢ UTILIZACIÓN o CONTROL ==> Interfaces/Sentencias que permiten realizar las tareas de control necesarias sobre los datos y su estructura ¿Cómo? ==> Interfaces gráficas o Lenguaje de Control de Datos (LCD o DCL)
  • 10. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.6 Componentes de los SGBD Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones Componentes de los SGBD ➢ Diccionario de datos (Metadatos) ==> Datos sobre los datos ➢ Componentes de procesamiento de sentencias ==> Compiladores de sentencias DDL, DML y DCL ➢ Motor de ejecución ==> Núcleo del SGBD. Es el servicio principal de un SGBD. Permite acceder a los datos y ejecuta sentencias. ➢ Componentes de gestión de Almacenamiento ==> Incluye ➢ Gestor de Autorizaciones ➢ Gestor de Integridad ➢ Gestor de Transacciones ➢ Gestor de Ficheros. ➢ Interfaz de comunicaciones ==> Hoy día todos los SGBD funcionan en entornos cliente/servidor, por lo que es imprescindible las herramientas necesarias de acceso a la red.
  • 11. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.7 Modelos de datos Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones MODELO DE DATOS ==> Forma de modelar o estructurar los datos. 1. Modelo Jerárquico.- Conjunto ordenado de árboles. Un nodo hijo tendrá un solo nodo padre. (Obsoleto) 2. Modelo de Red.- Extensión del modelo jerárquico. Un nodo hijo podrá tener uno más padrdres. (Obsoleto) 3. Modelo Relacional.- Los datos se organizan en tablas. Se establecen relaciones entre tablas a través de valores comunes. Esto da nombre al modelo. Muy intuitivo. tabla <==> Fichero clásico Fila <==> Registro Campo <==> Columna Se ha establecido como el principal modelo de datos para Sistemas de Información de procesamiento de datos y gestión de empresas
  • 12. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2: SGBD. 2.7 Modelos de datos Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones 4. Modelo Orientado a Objetos.- Conjunto de objetos. Tabla <==> entidad <==> tipo objeto Fila <==> Ocurrencia de entidad <==> objeto Relaciones <==> Los tipos de objeto se relacionan entre si en jerarquía. 5. Modelo Relacional Orientado a Objetos.- Híbrido entre modelo relacional y el Orientado a Objetos. Podría tratarse del modelo del futuro para gestionar BD que necesiten del modelo relacional 6. Modelo No Relacional o NoSQL.- El Nuevo Modelo de datos. Modelo de las BD de las empresas de Internet. ✗ No apropiado, al menos de momento, para los SI que necesitan de las características del modelo relacional (Integridad, Control de Redundancias, etc.). ✗ Con auge de Internet surgen otras necesidades ==> ✗ Modelos más rápidos ✗ Gestión de grandes volúmenes de datos/documentos
  • 13. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2. SGBD. Actividad: Asocia Empresas con su Motor NoRelacional. Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones SGBD más conocidos.- Los más conocidos y extendidos son los SGBD Relacionales. Algunos ejemplos son Oracle, MS-Sql Server, MySQL Server, …. Muchas aplicaciones web utilizan MySQL Server. Modelo NoRelacional.- El nuevo modelo de datos en Internet. Se trata de un nuevo modelo que ha aparecido con el auge de páginas web en las que los datos no necesitan estar relacionados y en los que la velocidad prima frente a la integridad. Algunos ejemplos son páginas como Google, Amazon, FaceBook, Twiter, etc.
  • 14. Módulo: Gestión de Bases de Datos Ciclo Formativo: Administración de Sistemas Informáticos y Redes Unidad 2. SGBD. Bibliografía Eva Tortosa Sánchez Dpto. Informática y Comunicaciones ➢ Sistemas Gestores de Bases de Datos, Gregorio Cabrea Sánchez, Paraninfo, 2001 ➢ Administración y Análisis de Bases de Datos, C. Pérez, RA-MA, 2002 ➢ Martin 1975 (Def. BD) ➢ Conference des Staticiens Europeens, 1977 (Def. BD) ➢ Introducción a los Sistemas de Bases de Datos, Christopher Date, Prentice Hall. ➢ http://wikipedia.org ➢ Bases de Datos No Relacionales, Diego Lz. De Ipiña (slideshare.com)