Clase 1 2009 1 ac

Base de Datos Profesor: Ms. Luis Serna Jherry

Contenido del Curso de Base de Datos
Conceptos Básicos
Definiciones
Análisis de Datos
Técnicas de Modelamiento
Implementación
Bases de Datos Relacionales
Explotación
Lenguaje SQL
Otros Temas:
DBMS
BD Distribuidas
BD orientadas a Objetos

Base de Datos
… Es un conjunto de datos “persistentes” utilizado por los sistemas de aplicaciones de empresas y organizaciones.
… Es una colección de datos interrelacionados creados con un DBMS.
… Es un conjunto autodescriptivo de datos integrados. Tiene un diccionario de datos.
...Sirve para poder almacenar datos que luego pueden ser recuperados al hacer una consulta y convertirse en “información”.
Definiciones Previas

Ejemplos
Base de Datos de Ciudadanos Peruanos
Base de Datos de estudiantes de la Universidad
Base de Datos de una Biblioteca
Diccionario
Base de Datos de un supermercado

Por qué utilizar una Base de Datos ???
Para no tener datos duplicados
Para tener facilidad de acceso y eficiencia en las operaciones.
Para tener datos relacionados de una forma que pueden ser buscados y obtener cualquier tipo de información sobre ellos.
Para poder tener compatibilidad en el uso de diferentes programas.

Jerarquía de los elementos de datos -
En el procesamiento de archivos:
En el procesamiento de BD:
Bits Bytes o caracteres Campos Registros Archivos + Metadatos + Indices + Metadatos de aplicación Bits Bytes o caracteres Campos Registros Archivos

Metadatos
Descripción de la estructura de la BD
Se almacena en tablas ( tablas del sistema )
Indices
Mejoran el acceso a los datos almacenados
Empleado para clasificación y recuperación de datos

Tabla del Sistema de Tablas Tabla de las Columnas del Sistema {#Alumno, Cod_Curso} 3 Registro Cod_Curso 3 Curso #Profesor 3 Profesor #Alumno 4 Alumno Llave Primaria Número de columnas Nombre de la tabla -- ------- ----------- -------- -- ------- ----------- -------- 20 Texto Profesor Pr_Apellido 4 Entero Profesor #Profesor -- ------- ----------- -------- 20 Texto Alumno Al_Apellido 4 Entero Alumno #Alumno Longitud Tipo de dato Nombre de Tabla Nombre de Columna

Tabla Alumnos Sistemas de Información Fernando Montes 700 Ing. De Software José Zumaeta 600 Sistemas de Información Carlos Valdivia 500 Ing. De Software Andrés Pérez 400 Ing. De Software Elena Sánchez 300 Sistemas de Información María López 200 Sistemas de Información Juan Pérez 100 Especialidad Al_Nombre Al_Apellido #Alumno

Indice por Apellido Indice por Especialidad 200 López 600 500 300 100, 400 700 #Alumno Zumaeta Valdivia Sánchez Pérez Montes Al_Apellido 300, 400, 600 Ing. De Software 100, 200, 500, 700 Sistemas de Información #Alumno Especialidad

Metadatos de Aplicación
Estructura y formato de los formularios, informes, consultas y demás componentes de la aplicación.

Definiciones Previas REGISTRO LOGICO Representa la percepción del usuario o programador de lo que es un registro de datos. NRO O/C PROVEEDOR FECHA COMPRADOR TOTAL 01-002560 01-002561 LAU CHUN S.A. TAI LOY S.A. 16-08-99 16-08-99 99-999999 XXXXXXXXXXXXXXX dd-mm-aa Federico López Alejandra Ruiz XXXXXXXXXXXX S/. 450.50 S/. 840.50 S/. 0.00

Definiciones Previas REG.2 REG.1 REG.3 REGISTRO FISICO Puede consistir de varios registros lógicos , además de un control del sistema donde guarda información sobre el almacenamiento para facilitar la búsqueda. Es una unidad de transferencia de datos entre el dispositivo de almacenamiento y la memoria principal.

Esquema
Es la descripción lógica de la Base de datos.
Es un diagrama general de todos los campos de datos y de los registros almacenados.
Proporciona los nombres de los archivos (entidades y sus atributos) y especifica las relaciones entre ellos.

Subesquema
Es la visión que tienen el usuario y el programador de aplicaciones de los datos que utilizan.
Es sinónimo de área o vista.
Del mismo esquema se pueden derivar muchos subesquemas.

Modelo de Datos
Es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones entre ellos, la semántica y las ligaduras de consistencia o restricciones .
Proporciona capacidades estructurales muy flexibles y permite que las ligaduras de datos sean especificadas explícitamente.

Modelo de Datos
Modelo Entidad-Relación (E-R), basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos llamados entidades, y de relaciones entre éstas.
Modelo orientado a objetos, que incluye muchos conceptos del modelo E-R, pero representa tanto datos como lógica inherente a ellos (operaciones).

Modelos de Datos
Entidad
Algo que puede ser de interés para una organización acerca de lo cual recopila y almacena información.
Cada ocurrencia de la entidad se denomina Instancia
Atributo
Cada uno de los datos que describen una entidad.
Se almacenan físicamente en campos o elementos de datos

Modelos de Datos
Relación (asociación, interrelación o vínculo)
Es una conexión o asociación entre instancias de entidades
Las instancias asociadas pueden pertenecer a la misma entidad o a otra.
Las relaciones en un modelo tienen una multiplicidad (cardinalidad) y se les asigna un nombre que las describe.

Comparación de terminologías Valores, Reglas, Defaults Columna Fila Tabla Base de Datos Base de Datos (DBMS) Valor de campo. Campo Registro Archivo .DBF Directorio Archivos DBF Dominio o Valores de atributo Atributo Tupla Entidad Modelo de BD Modelo de Datos Valor de campo Campo Registro Archivo Físico Librería Mainframes AS/400

Ventajas del enfoque de BD.
Disminuye la redundancia de datos
Pr eserva la independencia de los datos respecto de las aplicaciones.
Permite compartir datos , controlando los accesos concurrentes.
Facilita el establecimiento de estándares.
Permite definir restricciones de seguridad.
Posibilita la integridad de los datos.

Independencia de Datos
Independencia Lógica
Es la capacidad de modificar la estructura lógica sin que por ello tengan que reescribirse los programas.
Independencia Física
Es la capacidad de modificar la distribución y la organización física de los datos sin afectar la estructura lógica general ni los programas de aplicación.

Es básicamente un a colección de archivos interrelacionados y un conjunto de programas para crear, almacenar y modificar estos archivos .
Su propósito es resguardar la información de dichos archivos y hacer que esté disponible cuando se la solicite.
Proporcionan un entorno práctico y eficiente para la recuperación y el almacenamiento de los datos.
El Sistema de Administración de BD (DBMS ó SGBD)

El Sistema de Administración de BD (DBMS ó SGBD)
Funciones:
Crear, organizar y manipular la Base de Datos (DML y DDL)
Mantener Sub Sistemas de Seguridad, Integridad, Control de concurrencia y Recuperación.
Registrar las estadísticas de uso.
Administrar el diccionario de datos.
Optimizar el desempeño.

Seguridad, Integridad y Recuperación
Seguridad implica asegurar que los usuarios están autorizados para llevar a cabo las tareas que tratan de ejecutar
Integridad implica asegurar que lo que tratan de hacer los usuarios es correcto.
Recuperación implica asegurar la base de datos contra daños en el sistema o en el hardware.

El Sistema de Administración de BD (DBMS) Peticiones de usuario DBMS Sistema Operativo BD Física El DBMS sirve de interfase entre las peticiones de usuario y los datos almacenados

Arquitectura de una aplicación con DBMS Nivel Externo (vistas individuales de los usuarios) Nivel Lógico (qué datos se almacenan y cómo se relacionan) Nivel Físico (vista del almacenamiento)

Componentes Funcionales de un DBMS ALMACENAMIENTO EN DISCO Gestor de Almace-namiento Procesador de Consultas Interfases de Aplicaciones Programas de Aplicación Consultas D B M S Esquema de Base de Datos Usuarios Usuarios finales Programadores Usuarios sofisticados Administrador de Base de Datos Archivos de datos diccionario de datos Código objeto de los programas de aplicación Motor de evaluación de consultas precompilador del DML incorporado compilador del DML incorporado intérprete del DDL Gestor de transacciones Gestor de memoria intermedia Gestor de archivos Indices Datos estadísticos Fuente: “Fundamentos de Bases de Datos” – A. Silberschatz

El Administrador de la BD (DBA)
Funciones
Definir el modelo de datos o esquema conceptual.
Comunicación con los usuarios.
Definir el esquema interno.
Definir las verificaciones de seguridad e integridad.
Definir procedimientos de respaldo y recuperación.
Supervisar el desempeño y responder a cambios en los requerimientos.

Esquemas Físicos de Bases de Datos
Son las arquitecturas lógico-físicas con las que se implementan las Bases de Datos.
Jerárquicas
Redes
Relacional

Bases de Datos Jerárquicas
Los Archivos que componen la base de datos están organizados en niveles ordenados por jerarquías.
Las relaciones entre los datos se representan mediante enlaces , que se pueden ver como punteros físicos
Un archivo padre puede tener muchos hijos o ramificaciones.
Un archivo hijo no puede tener mas que un padre.

Base de Datos de Redes
Los Archivos que componen la base de datos están organizados en base a una estructura de red.
Las relaciones entre los datos se representan mediante enlaces , que se pueden ver como punteros
Se habla de archivos propietarios y archivos miembros.
Un archivo miembro puede tener mas de un archivo propietario

Base de Datos Relacional
Los archivos se denominan tablas o Relaciones
La representación de las tablas es la de una matriz bidimensional.
Las filas se denominan tuplas y representan los registros de información.
Las columnas representan a los atributos.
El rango de valores posibles del atributo se denomina dominio.
Las relaciones entre las tablas se establecen mediante los valores de atributos comunes (en lugar de hacerlo mediante punteros)

Breve Historia de las Bases de Datos
Hasta 1970 aprox. Uso de tarjetas perforadas y de cintas perforadas.
/////|
| . | | . |
| o o .ooo| W
| oo o. o| i
| oo o. oo|k
| oo o. o| i
| ooo . | p
| oo .o o| e
| oo .o | d
| oo o. o| i
| oo . o| a
| o.o o| Retorno de carro (CR)
| o. o | Avance de línea (LF) | . |
||/////
[Fuente http://es.wikipedia.org/wiki/Cinta_perforada]

Breve Historia de las Bases de Datos
2. Finales del 1960. El modelo Jerárquico tiene acogida y también CODASYL " Conference on Data Systems Languages " genera COBOL y modelo de redes.
3. Codd propone en 1970 su modelo Relacional para hacer independiente el modelo de datos de los programas. Define su teoría en términos de lógica predicativa y de teoría de conjuntos. Oracle y DB2 recién aparecen en 1980.
4. Por 1980 se comienza a investigar las bases de datos distribuidas.
5. Por los 1990 se enfocan en bases de datos orientadas a objetos.
6. Hacia finales de los 90 se crean modelos orientados a dimensiones para datawarehouses (OLAP).
[Fuente http://en.wikipedia.org/wiki/Databases

Evolución Histórica Archivos secuenciales BD jerárquicas BD de redes Archivos con acceso directo 1960 Publicaciones del modelo relacional de Codd 1970 BD relacionales. 1980 Plataforma C/S 1990 Sistemas de BDOO 2000

Clase 1 2009 1 ac

by Rosa Felix

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