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Base de datos
 

Base de datos

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Luis Sanchez
Rudy Payano
Jose Bonilla

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  • Ejemplos de Datos
  • Generalmente las bases de datos manejan transacciones que deben cumplir una serie de propiedades, a las que, comúnmente, se les suele denominar como propiedades ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability):   Atomicidad : garantiza que se ejecutan todas las acciones o que no se haga ninguna.   Consistencia : garantiza que, aunque haya muchos usuarios accediendo a la base de datos de manera concurrente, se mantenga la integridad de la información.    Aislamiento : garantiza que las transacciones que se están realizando concurrentemente en el sistema no interfieran entre ellas.   Durabilidad : garantiza que una transacción que finaliza correctamente queda adecuadamente reflejada. Además, el sistema será capaz de recordar todas la transacciones que han sido realizadas.

Base de datos Base de datos Presentation Transcript

  • IntroducciónDefinición de base de datosConceptos básicosSistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • IntroducciónDefinición de base de datosConceptos básicosSistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • INTRODUCCIÓNEn la actualidad el enfoque de bases de datos esextensamente utilizado por ser la única solución posiblepara manejar grandes volúmenes de datos, lacomplejidad de la extracción de datos y la concurrenciade datos (accesos simultáneos).Las bases de datos se han extendido por la disminuciónde los costos de los servidores y las necesidades deexploración de datos.Los sistemas integrados de gestión, paquetes contableso aplicaciones (como el SGB Sistema General deBedelías y el Sistema de Recursos Humanos de laUdelaR) almecenan los datos en bases de datos.
  • INTRODUCCIÓNAlgunos sistemas utilizan bases de datos propietarias yotros continùan utilizando archivos tradicionales.Resulta relevante para el Técnico en Administraciónconocer los conceptos generales vinculados al tema, afin de desempeñarse como usuario de estos sistemasrealizando consultas, así como para poder interactuaradecuadamente en equipos de desarrollo de lossistemas de información.
  • 6 Sistemas de archivos:  Surgieron a raíz de la necesidad de almacenamiento de la información para su correspondiente reutilización (persistencia) persistencia Desventajas:  Redundancia de los datos  Los archivos están separados unos de otros (no se pueden “combinar” fácilmente)  Alto costo para la propagación de cambios  Inconsistencia debido a actualizaciones simultáneas
  • 7 Procesamiento Archivo de de Clientes Clientes Usuario del Archivo de Clientes Procesamiento Archivo de de Usuario del Préstamos Préstamos Archivo de Préstamos
  • Un poco de historia …8 ¿Por qué surgieron los sistemas de Bases de Datos?  Necesidad de solucionar las debilidades de los sistemas de archivos  Capacidades:  Manejo de persistencia  Soporte por lo menos de un modelo de datos  Soporte de un lenguaje de alto nivel que permita manipular y definir la estructura de la información  Control de acceso  Evitar inconsistencias al compartir la información
  • Dpto. Personal Dpto. Ventas Dpto. Contabilidad Clientes Ventas Cuentas Empleados InventarioPersonal … Ahora BASE DE DATOS EmpleadosVentas SGBD Clientes Ventas InventarioContabilidad Cuentas
  • Ciclo de desarrollo de lossistemas de información En la etapa 4) Diseño se definen los detalles a fin de cumplir con los requerimientos identificados en la etapa 3) Análisis.
  • Diseño del sistemaEs particularmente importante el tema Bases de Datos en laetapa de diseño del desarrollo de un sistema de información,debido a que la misma comprende el diseño de: Procedimientos precisos de captura de datosFormularios y pantallas para ingresar datos Interfaz con el usuario (mensajes, menús, uso del ratón omouse, etc.) Base de datos que almacenará aquellos datos requeridospor quien toma las decisiones en la organización. Salidas del sistema impresas y en pantalla (consultas,listados, etc.)
  • El rol del Técnico en Administración en el desarrollo de los sistemas de información “.... es deseable que los informáticos habiliten laparticipación del T/A en esta etapa (diseño) antes de llegar a las etapas de desarrollo y prueba, de modo que sea posible realizar los ajustesnecesarios sin incurrir en los costos que implica el avance del proyecto. Es posible que los informáticos le presenten al T/A el Modelo deDatos del sistema, Tablas de decisión, Árboles deDecisión, etc. y su rol en este caso puede consistir en sugerir mejoras al diseño del sistema”.
  • IntroducciónDefinición de base de datosConceptos básicosSistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • DEFINICIÓN DE BASE DEDATOS (1) “Base de Datos es un conjunto de datos relacionados entre sí y que tienen un significado implícito”. La definición presentada anteriormente hace referencia a dos elementos para que un conjunto de datos constituya una Base de Datos: 1) Relaciones entre datos, tema que se trata en las próximas transparencias. 2) Significado implícito de los datos que se atribuye dependiendo del contexto en que se utilizan los mismos. Por ejemplo, el dato fecha en una base de datos de ventas puede referirse a la fecha de emisión de las facturas, mientras que si la base de datos es de música quizás corresponda a la fecha en que se grabó un tema musical.
  • Archivos tradicionales y Bases de Datos En un sistema de información se cuenta con dos enfoques principales para definir el almacenamiento de los datos:1. Archivos tradicionales. Consiste en almacenar los datos en archivos individuales, exclusivos para cada aplicación particular. En este sistema los datos pueden ser redundantes (repetidos innecesariamente) y la actualización de los archivos es más lenta que en una base de datos.2. Base de datos. Es un almacenamiento de datos formalmente definido, controlado centralmente para intentar servir a múltiples y diferentes aplicaciones.La base de datos es una fuente significativa de datos que son compartidos por numerosos usuarios para diversas aplicaciones.
  • . “Una base de datos tiene una fuente de la cual se derivan los datos, cierto grado de interacción con los acontecimientos del mundo real y un público que está activamente interesado en el contenido de la base de datos”. Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe
  • IntroducciónDefinición de bases de datosConceptos básicosSistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • CONCEPTOS BÁSICOSResulta relevante para que el Técnico en Administración cumplasu rol como usuario de los sistemas o como integrante delequipo de desarrollo que conozca algunos conceptos básicosvinculados al tema Bases de Datos. Datos Entidades Claves primarias y foráneas Relaciones Restricciones de integridad referencial Metadatos
  • “Datos son hechos conocidos que puedenregistrarse y que tienen un significado implícito”.Ejemplo:Pueden constituir datos los nombres, númerostelefónicos y direcciones de personas que conocemos.
  • EntidadesUna entidad es todo aquello de lo cual interesa guardar datos, porejemplo: clientes, facturas, productos, empleados. En el Modelode Entidad-Relación que se presenta, se observa que lasentidades están formadas por atributos o campos referidos aun mismo tema que interesa almacenar. CLIENTES cuenta con los atributos: Código de Cliente, Nombre, Apellido, Domicilio, Teléfono.
  • Claves Primarias y Claves Foráneas Cada entidad tiene una clave primaria o campo llave que identifica unívocamente al conjunto de datos. Cuando en una entidad figura la clave primaria de otra entidad, ésta se denomina clave foránea. Las entidades se relacionan entre sí a través de las claves foráneas.CLAVES PRIMARIAS CLAVES FORÁNEASCódigo de Cliente es la clave primaria Son claves foráneas en Facturas Códigode Cliente. A cada cliente se le asocia un de Cliente y Código de Producto.código y a cada código le corresponde un Clientes se relaciona con Facturas acliente. Asimismo, Número de Factura y través del Código de Cliente que figuraCódigo de Producto son claves primarias en ambas tablas y con Productosde Facturas y Productos respectivamente. mediante el Código de producto.
  • Restricciones de integridad referencial RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD REFERENCIAL -Código de Clientes en Facturas debe cumplir que exista en Clientes y que sea clave primaria -Códigode Producto Facturas debe cumplir que exista en Productos y que sea clave primaria
  • Retomando la Definición de Base de Datos (1), la cualseñala que ésta “...es un conjunto de datosrelacionados entre sí y que tienen un significadoimplícito” , se observa en la imagen que los datos de lastablas se relacionan a través de las claves y que éstostienen el significado implícito que se les atribuye en dichocontexto.
  • Datos y MetadatosMetadatos son datos acerca de los datos presentesen la base de datos.
  • IntroducciónConceptos básicosSistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • SISTEMA DE GESTIÓN DE BASES DE DATOS (SGDB)Un sistema de gestión de bases de datos (SGBD; eninglés, Database Management System: DBMS) es unconjunto de programas que permite a los usuarioscrear y mantener una base de datos.Si bien, no es imprescindible contar con un SGBDpara implementar una base de datos, este software deuso general facilita el proceso de definir, construir ymanipular bases de datos para diversas aplicaciones.
  • Entorno simplificado de un SGBD En el esquema se observa que los usuarios interactúan con una aplicación (por ej. un sistema integrado de gestión o un paquete contable) que utiliza un SGBD para procesar las consultas, el cual accede a los metadatos y a la base de datos correspondiente. Fuente: Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe
  • Principales características del enfoque de Bases de DatosEn el enfoque de bases de datos se mantiene un único almacén de datos que se define una sola vez y al cual tienen acceso muchos usuarios.Características:1. Naturaleza autodescriptiva de los sistemas de base de datos 2. Separación entre los programas y los datos, y abstracción de los datos3. Manejo de múltiples vistas de los datos
  • Principales características del enfoque de Bases de Datos 1. Naturaleza autodescriptiva de los sistemas de base de datos  Tal como se visualizó en la parte inferior del esquema del Entorno simplificado de un Sistema Gestor de Base de Datos ésta no solamente contiene la base de datos misma, sino que también incluye una definición o descripción completa de dicha base de datos.
  • Principales características del enfoque de Bases de Datos
  • Principales características del enfoque de Bases de Datos3. Manejo de múltiples vistas de los datosCada usuario visualiza lo que le interesa en labase de datos, pudiendo acceder a subconjuntosde datos.En el ejemplo de base de datos vistoanteriormente, al departamento de Comprasposiblemente le interese visualizar la tablaProductos y en ocasiones las de Facturas (parachequear bajas en el stock), pero no la quecontiene los datos de los Clientes.
  •  Propiedades fundamentales  Independencia de los datos (OJO es muy importante)  Acceso eficiente a los datos  Integridad y seguridad de los datos  Administración de los datos  Acceso concurrente y recuperación en caso de « crash » Los SGBD deben cumplir con las propiedades ACID para las transacciones: Atomicity (Atomicidad: las transacciones son atómicas) Consistency (Consistencia: una transacción transforma un estado consistente de la BD en otro) Isolation (Aislamiento: las transacciones están aisladas entre si) Durability (Durabilidad: después que una transacción ha sido confirmada ella persiste)
  •  Esquema de una Base de Datos: Cuando una base de Datos es Datos diseñada interesa definir una estructura para ésta. Esta estructura permanece “estática” durante un gran período de tiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionales Instancia: Es la información que en un determinado instante Instancia del tiempo posee la base de datos y que cambia permanentemente (excepto en algunos tipos de bases de BD particulares)
  • Usuario final: El que interactúa con la base de datos, por lo general a través de aplicaciones e interfacesUsuario especialista: El que diseña y programa aplicaciones para usuarios finales.DBA (Database Administrator): El que administra la base de datos. ¿Qué hace?
  •  Esquema de una Base de Datos: Cuando una base de Datos es Datos diseñada interesa definir una estructura para ésta. Esta estructura permanece “estática” durante un gran período de tiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionales Instancia: Es la información que en un determinado instante Instancia del tiempo posee la base de datos y que cambia permanentemente (excepto en algunos tipos de bases de BD particulares)
  • Funciones y componentes principales de un SGBD Peticiones Peticiones DML planeadas DML No planeadas Esquemas Procesador Procesador Lenguaje externos DML Consulta Peticiones Procesador compiladas DDL DDL: lenguaje de definición de datos DML: lenguaje de manipulación de datos Optimizador Esquemas ytransformaciones Peticiones optimizadas Manejador de transacciones Manejador de almacenamiento Base de datos Datos y Metadatos
  •  Metadatos o Diccionario de Datos (D.D): Contiene el esquema de la B.D, los usuarios, los permisos de acceso, etc. Son datos sobre los datos. Almacena la información que permite la traducción entre los 3 niveles de la Arquitectura ANSI/SPARC* Optimizador de consultas: Define el plan de ejecución de operaciones solicitadas por los usuarios, de tal manera que se lleven a cabo de la manera más eficiente posible Manejador de transacciones: Controla el acceso y la concurrencia de operaciones
  • Soporta DML: Lenguaje para actualización, almacenamiento y recuperación de datosOfrece optimización en la búsqueda de la informaciónSoporta DDL : Lenguaje para definir los datosMetadatos (DD): Catálogo autodescriptivo, información sobre los objetos existentes en el sistema  Datos sobre los datos
  •  Manejador de almacenamiento tiene dos componentes: -Manejador de archivos  recupera desde disco los bloques que contienen la información solicitada por una transacción. -Manejador de buffer  mantiene en memoria principal la información más usada y decide cuando llevar a disco alguno de sus bloques.
  • 1. Reutilización de datos y programas2. Control de redundancia3. Estandarización ¿En qué sentido?4. Consistencia (No hay redundancia)5. Es posible equilibrar las cargas de los requerimientos (establecer prioridades)
  • 6. Integridad (Se cumplen las reglas establecidas  ¿Por quién?)7. Seguridad8. Rapidez de desarrollo9. Mantenimiento y reingeniería: cambios en la estructura de datos sin cambiar los programas que los usan (hasta cierto punto)
  • 1. Tamaño2. Susceptibilidad a fallas (Discutible)3. Complejidad en la recuperación a fallas (Discutible)4. Puede llegar a trabajar en forma “lenta” debido a la cantidad de verificaciones que debe hacer
  • Es uno de los objetivos de la arquitectura ANSI/SPARCPermite modificar la definición de un nivel sin afectar (en lo posible) el nivel inmediatamente superiorSin independencia de datos se requeriría mucho esfuerzo para cambiar las aplicaciones de tal forma que se adaptasen a la nueva estructura de la base de datos.Hay dos tipos: física y lógica
  • Física: inmunidad que tienen los usuarios y las aplicaciones ante los cambios en la forma de almacenar físicamente los datos.Conceptual o lógica: inmunidad que poseen los usuarios y las aplicaciones ante los cambios en la estructura lógica de la base de datos
  •  Se presenta entre el nivel conceptual y el nivel físico Un cambio en el esquema físico (usar otras estructuras de almacenamiento) no conduce a cambios en el esquema conceptual Ej. Cambio en la forma de almacenar un índice: B+ por Hashing, ¿con qué propósito se hace un cambio de este tipo? Inmunidad del esquema conceptual ante cambios del esquema físico
  • Se presenta entre el nivel de visión y el nivel conceptualSignifica que un cambio en el nivel conceptual no debe conllevar a un cambio en el nivel de visiónEs más difícil de lograr. ¿Por qué?
  • Algunos de los posibles cambios en el nivel conceptual:Adición de nuevos elementos (atributos, entidades etc.)Eliminación de elementos  Puede afectar a los subesquemas externos
  • IntroducciónDefinición de base de datosConceptos básicosSistema de Gestor de Base de Datos (SGBD)Conclusiones
  • CONCLUSIONE SEl Técnico en Administración, dependiendo de sucapacitación puede ocupar varios roles relacionados conuna base de datos, siendo lo más habitual que sea unusuario de la misma que realiza una consulta o emite unlistado desde un sistema integrado de gestión (ERP) o unpaquete contable que almacena sus datos en una basede datos.Asimismo, puede integrar equipos multidisciplinarios dedesarrollo de sistemas de información, donde el temaadquiere singular relevancia. En la etapa de diseño sedefine dónde y cómo se almacenarán los datos delsistema para permitir el acceso a los mismos cuando seanecesario.
  • CONCLUSIONES(continuación)Es deseable que el Técnico en Administración, queintegre el equipo de trabajo junto con losinformáticos, participe intensamente en todas lasetapas, incluyendo el diseño del sistema.En la actualidad el enfoque de bases de datos esextensamente utilizado por las ventajas quepresenta respecto a los archivos tradicionales.En este contexto, resulta relevamente que elestudiante conozca los conceptos básicosvinculados al tema, a fin de poder desempeñarsecomo usuario o de poder interactuaradecuadamente en equipo de desarrollo de lossistemas de información.