cc302 – Módulo 1 Introducción a las Bases de Datos Prof. J. Ignacio Vázquez Herrera Bibliografía: Sistemas de bases de datos Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe Fundamentos de bases de datos Henry F. y Abraham Silverschatz Sistemas de Bases de Datos. Diseño, Implementación y Admón Peter Rob y Carlos Coronel

¿Qué es una Base de Datos? Conjunto de Datos relacionados entre sí. Los Datos son hechos conocidos que pueden registrarse. Un directorio telefónico Una guía de T.V. Un sistema de reservación Tus papeles en el archivero El SIIAU

Conjunto de Datos relacionados entre sí.

Los Datos son hechos conocidos que pueden registrarse.

Un directorio telefónico

Una guía de T.V.

Un sistema de reservación

Tus papeles en el archivero

El SIIAU

Propiedades implícitas de una BD Representa algún aspecto del mundo real o minimundo . Las modificaciones del minimundo se reflejan en la BD. Es una colección de datos lógicamente coherentes (como en un directorio telefónico). Una colección aleatoria no puede considerarse una BD. Se diseña, construye y puebla con datos para un propósito específico y está dirigida a un grupo de usuarios. En otras palabras: Una BD tiene una fuente de la que se derivan los datos. Tiene cierto grado de interacción con el mundo real. Hay un público que está interesado en su contenido.

Representa algún aspecto del mundo real o minimundo . Las modificaciones del minimundo se reflejan en la BD.

Es una colección de datos lógicamente coherentes (como en un directorio telefónico). Una colección aleatoria no puede considerarse una BD.

Se diseña, construye y puebla con datos para un propósito específico y está dirigida a un grupo de usuarios.

En otras palabras:

Una BD tiene una fuente de la que se derivan los datos.

Tiene cierto grado de interacción con el mundo real.

Hay un público que está interesado en su contenido.

Comparación de Enfoques Hay redundancia pues los archivos se encuentran separados. Existen inconsistencias de datos , es decir, las diversas copias de los mismos datos pueden no coincidir. Hay dificultad en la recuperación de los datos, pues es difícil prever las consultas requeridas a futuro. No se implementan sistemas de seguridad confiables. Procesamiento de archivos

Hay redundancia pues los archivos se encuentran separados.

Existen inconsistencias de datos , es decir, las diversas copias de los mismos datos pueden no coincidir.

Hay dificultad en la recuperación de los datos, pues es difícil prever las consultas requeridas a futuro.

No se implementan sistemas de seguridad confiables.

Comparación de Enfoques Naturaleza autodescriptiva . La definición de la BD se almacena en un catálogo del sistema. A esta definición se le conoce como metadatos . Separación entre los programas y los datos . Esto es posible gracias a la abstracción de los datos . Manejo de múltiples vistas (de acuerdo al usuario). Compartición de datos y procesamientos de transacciones multiusuario . Hay un control de concurrencia para asegurar que las modificaciones sobre la BD se haga de manera controlada. Bases de Datos

Naturaleza autodescriptiva . La definición de la BD se almacena en un catálogo del sistema. A esta definición se le conoce como metadatos .

Separación entre los programas y los datos . Esto es posible gracias a la abstracción de los datos .

Manejo de múltiples vistas (de acuerdo al usuario).

Compartición de datos y procesamientos de transacciones multiusuario . Hay un control de concurrencia para asegurar que las modificaciones sobre la BD se haga de manera controlada.

Independencia con respecto a los Datos Independencia lógica . La capacidad para modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación Independencia física . La capacidad de modificar el esquema interno sin alterar el esquema conceptual

Independencia lógica . La capacidad para modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación

Independencia física . La capacidad de modificar el esquema interno sin alterar el esquema conceptual

Actores en el escenario Administrador . Se encarga de autorizar el acceso a la BD, de coordinar y vigilar su empleo y de adquirir los recursos necesarios en Hardware y Software. Diseñador . Identifica los datos que se almacenarán en la BD y así elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos. Usuarios finales . Las personas que necesitan tener acceso a la BD para consultarla, actualizarla y generar informes. La BD existe para que ellos la usen. Programador . Implementa los programas y aplicaciones necesarios para acceder a la BD, de acuerdo a las necesidades de los usuarios.

Administrador . Se encarga de autorizar el acceso a la BD, de coordinar y vigilar su empleo y de adquirir los recursos necesarios en Hardware y Software.

Diseñador . Identifica los datos que se almacenarán en la BD y así elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos.

Usuarios finales . Las personas que necesitan tener acceso a la BD para consultarla, actualizarla y generar informes. La BD existe para que ellos la usen.

Programador . Implementa los programas y aplicaciones necesarios para acceder a la BD, de acuerdo a las necesidades de los usuarios.

Niveles de abstracción de los datos Nivel físico. Es el nivel más bajo. Describe como se almacenan realmente los datos. El programador es quien tiene acceso a este nivel. Nivel conceptual . Describe que datos son almacenados en la base y las relaciones entre ellos. Oculta los detalles del almacenamiento físico. El administrador es el que usa este nivel pues decide que información se va a guardar. Nivel de visión . Describe solo parte de la base de datos. Se define para facilitarle al usuario la interacción con el sistema, ocultándole todos los detalles.

Nivel físico. Es el nivel más bajo. Describe como se almacenan realmente los datos. El programador es quien tiene acceso a este nivel.

Nivel conceptual . Describe que datos son almacenados en la base y las relaciones entre ellos. Oculta los detalles del almacenamiento físico. El administrador es el que usa este nivel pues decide que información se va a guardar.

Nivel de visión . Describe solo parte de la base de datos. Se define para facilitarle al usuario la interacción con el sistema, ocultándole todos los detalles.

Ventajas del enfoque de BD Potencial para imponer normas. Menor tiempo de creación de aplicaciones. Flexibilidad. Disponibilidad de información actualizada. Economías de escala.

Potencial para imponer normas.

Menor tiempo de creación de aplicaciones.

Flexibilidad.

Disponibilidad de información actualizada.

Economías de escala.

¿Qué es un SGBD? Sistema de Gestión de Bases de Datos (o DBMS por sus siglas en inglés). Es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos. Un SGBD es un software de propósito general que facilita el proceso de Definir , Construir y Manipular Bases de Datos. Definir : Especificar tipos, estructuras y restricciones. Construir : Guardar los datos en algún medio de almacenamiento. Manipulación : Funciones para consultar y actualizar la BD.

Sistema de Gestión de Bases de Datos (o DBMS por sus siglas en inglés).

Es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos.

Un SGBD es un software de propósito general que facilita el proceso de Definir , Construir y Manipular Bases de Datos.

Definir : Especificar tipos, estructuras y restricciones. Construir : Guardar los datos en algún medio de almacenamiento. Manipulación : Funciones para consultar y actualizar la BD.

Características de un SGBD (o DBMS) Control de redundancia Restricción de accesos no autorizados Almacenamiento persistente Reglas de deducción Suministro de múltiples interfaces con los usuarios Representación de Vínculos complejos entre los datos Cumplimiento de las restricciones de integridad Respaldo y Recuperación

Control de redundancia

Restricción de accesos no autorizados

Almacenamiento persistente

Reglas de deducción

Suministro de múltiples interfaces con los usuarios

Representación de Vínculos complejos entre los datos

Cumplimiento de las restricciones de integridad

Respaldo y Recuperación

Sistema de Bases de Datos Conjunto formado por las Aplicaciones , SGBD y Bases de Datos Programas de aplicación Software para procesar consultas Programas para acceder a los datos almacenados Metadatos ó Catálogo Base de Datos almacenada

Modelos de Datos Alto nivel o Conceptuales De implementación o Lógicos Bajo Nivel o Físicos Conjunto de conceptos que pueden servir para describir la estructura de una Base de Datos Categorías Un SGBD trabaja con modelos de datos Lógicos y Físicos. Los Conceptuales se utilizan en la etapa inicial de diseño.

Alto nivel o Conceptuales

De implementación o Lógicos

Bajo Nivel o Físicos

Esquemas y Ejemplares Esquema de la BD (o metadatos). Es la descripción de la BD, se especifica en el diseño y no se espera que cambie con el tiempo. En cualquier modelo de datos es necesario distinguir entre la descripción de la BD y la base de datos misma. Base de Datos almacenada Metadatos ó Catálogo Estado de la BD (o ejemplar). Los datos que la BD contiene en un determinado momento. El SGBD puede manipular cualquier base de datos, gracias al esquema o catálogo que guarda la descripción de la misma.

Esquema de la BD (o metadatos). Es la descripción de la BD, se especifica en el diseño y no se espera que cambie con el tiempo.

Estado de la BD (o ejemplar). Los datos que la BD contiene en un determinado momento.

Arquitecturas cliente/servidor SGBD Al principio los SGBD (o DBMS) eran centralizados . Tanto las bases de datos como las aplicaciones estaban en una máquina y los usuarios ingresaban a través de terminales tontas (sin disco duro ni capacidad de procesamiento), que solo recibían la visualización de la interacción entre sistema y usuario. Con el tiempo y a medida que bajaban los precios del Hardware , la mayoría de los usuarios reemplazaron sus terminales por PC’s y estaciones de trabajo. Gradualmente los SGBD empezaron a provechar la capacidad de procesamiento del lado del usuario , lo que llevo al surgimiento de las arquitecturas cliente/servidor

Al principio los SGBD (o DBMS) eran centralizados . Tanto las bases de datos como las aplicaciones estaban en una máquina y los usuarios ingresaban a través de terminales tontas (sin disco duro ni capacidad de procesamiento), que solo recibían la visualización de la interacción entre sistema y usuario.

Con el tiempo y a medida que bajaban los precios del Hardware , la mayoría de los usuarios reemplazaron sus terminales por PC’s y estaciones de trabajo. Gradualmente los SGBD empezaron a provechar la capacidad de procesamiento del lado del usuario , lo que llevo al surgimiento de las arquitecturas cliente/servidor

Arquitectura cliente/servidor de 2 capas En una arquitectura de 2 capas, la base de datos se encuentra en un servidor y la aplicación se distribuye a los usuarios para que sea ejecutada en su equipo. Dicha aplicación sirve a su vez de cliente.

En una arquitectura de 2 capas, la base de datos se encuentra en un servidor y la aplicación se distribuye a los usuarios para que sea ejecutada en su equipo.

Dicha aplicación sirve a su vez de cliente.

Arquitectura cliente/servidor de 3 capas Capa de acceso a datos . Se encuentra en un servidor de BD’s. Capa de Negocios. Se trata de una aplicación instalada en un servidor Web . Capa de Presentación . Los usuarios ejecutan dicha aplicación desde un navegador (o browser) que sirve de cliente.

Capa de acceso a datos . Se encuentra en un servidor de BD’s.

Capa de Negocios. Se trata de una aplicación instalada en un servidor Web .

Capa de Presentación . Los usuarios ejecutan dicha aplicación desde un navegador (o browser) que sirve de cliente.

Criterios para clasificar un SGBD Modelos de Datos de Implementación o Lógicos Modelo de datos en que se basan Relacional Red Jerárquico Orientado a Objetos Número de usuarios Monousuario Multiusuario Número de sitios Centralizado Distribuido Costo

Modelos de Datos de Implementación o Lógicos

Modelo de datos en que se basan

Relacional

Red

Jerárquico

Orientado a Objetos

Número de usuarios

Monousuario

Multiusuario

Número de sitios

Centralizado

Distribuido

Costo

Modelos de Datos de Implementación Modelo Relacional. Representa una BD como una colección de tablas que se almacenan como archivos individuales Modelo de Red . Representa los datos como tipos de registros Modelo Jerárquico . Representa los datos como estructuras jerárquicas de árbol. Cada estructura representa varios registros relacionados entre si Modelo Orientado a Objetos . Define una BD en términos de objetos, sus propiedades y sus relaciones

Modelo Relacional. Representa una BD como una colección de tablas que se almacenan como archivos individuales

Modelo de Red . Representa los datos como tipos de registros

Modelo Jerárquico . Representa los datos como estructuras jerárquicas de árbol. Cada estructura representa varios registros relacionados entre si

Modelo Orientado a Objetos . Define una BD en términos de objetos, sus propiedades y sus relaciones

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