Administración de base de datos

635 views

Published on

base de datos

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
635
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
12
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Administración de base de datos

  1. 1. Uso de Excel y Access para el desarrollo deaplicaciones administrativas empresariales Administración de Base de DatosContenidoConceptos básicos y su aplicaciónEl propósito de una base de datosVentajas al utilizar una base de datosDefinición de base de datosModelo Entidad- Relación Diagramas Entidad Relación (DER) Entidades, Atributos Descripción de relaciones Tipos de relacionesModelo de datos Lenguaje de definición de datos Lenguaje de manipulación de datosModelo relacional Relación matemática / Tabla relaciona Qué es una llave Qué es un esquema de base de datos relacional Reglas de integridad estructurales
  2. 2. Llave foráneaDiseño de un sistema que utiliza base de datosConceptos básicos y su aplicaciónEl área de bases de datos ha sido un área muyimportante dentro de la Ciencia de la Computación ymás recientemente como parte esencial de lasTecnologías de Información. Al decir que el mundo viveen la era de la información, lo primero que se viene a lamente es el lugar donde se almacenan los datosrequeridos para producir información, las Bases deDatos.El propósito de una Base de Datos es: … ayudar a la gente y a las organizaciones a llevar un registro de las cosas, de aquellos objetos acerca de los cuales les interesa guardar datos. Estos datos son los que permitirán generar información de esas cosas u objetos. Para comprender por que es importante este almacenamiento de datos, se puede primero analizar que problemas se presenta cuando se
  3. 3. utilizan solo datos sin la estructura que ofrece unaBase de Datos: Al tener sistemas aislados, con diferentes medios en los cuales se almacena información, un mismo dato puede estar almacenado en diferentes lugares Al estar el mismo dato almacenado en diferentes lugares, puede tener diferentes valores en esos diferentes lugares, lo que puede provocar inconsistencias, si no se logra tener esas copias con la información consistente La privacidad de datos se ve afectada, debido a que los departamentos necesitan compartir datos, pero no todos los que custodian, solo los que consideran pueden compartir, creando problemas al no contar con todo lo que necesitan, aunque la empresa pueda tenerlos disponibles. En contraste, las bases de datos almacenan los datos en tablas simples, donde cada una de ellas está definida para apoyar un tema o área especifica. Esto permite mantener una definición sencilla, y un uso sencillo de la tabla, en consecuencia. Las tablas poseen una estructura que permite relacionarlas fácilmente entre si, a través del uso de llaves, o campos comunes, que permiten una navegación sencilla y natural a
  4. 4. través de ellas, siempre y cuando su diseño sea el correcto. En la siguiente figura se muestra lo que es una arquitectura de base de datos, donde se observa que los datos son independientes de los programas que los utilizan, lo que ofrece beneficios al eliminar los problemas de redundancia.Las ventajas de utilizar una Base de Datos, a través delsoftware de administración, se puede entenderclaramente en los siguientes casos: 1. Una base de datos permite almacenar grandes volúmenes de datos, con un mínimo de datos duplicados. Esto permite tener un acceso rápido y eficiente a los mismos, cuando se requiere obtener información a partir de ellos. Al estar almacenados en un lugar común, es factible aplicar reglas de integridad, que permite validad sus consistencia. 2. La información almacenada en una base de Datos se integra eficientemente, y no posee limitaciones impuestas por la organización de la empresa. Esta integración permite que los datos seas usados eficientemente, y con un mínimo de problemas de integridad, por diferentes usuarios y departamentos en toda la organización. Esto le ofrece como beneficio a un administrador tener acceso a datos a los cuales antes no tenía acceso, por estar almacenados en diferentes medios y sistemas.
  5. 5. 3. Un beneficio muy importante se asocia a la calidad en los servicios de datos. La base de datos permite tener una durabilidad y permanencia de los datos que no es cuestionable. Otro aspecto relacionado a esta ventaja es que las transacciones que se ejecutan directamente sobre la base de datos quedan registradas permanentemente, lo que permite su acceso posterior, para cualquier consulta, o para la protección ante cualquier falla del sistema.4. En teoría, una base de datos dura indefinidamente, hasta que se decide guardarla en un ambiente fuera del uso directo de un sistema, o se decide borrarla definitivamente.5. La durabilidad de una base de datos permite la recuperación de los datos a un estado estable, antes de ocurrir la falla. Esto da la seguridad necesaria para ofrecer datos confiables a cualquier sistema de misión crítica de una empresa, como sería el sistema en línea de ventas, o en general, cualquier sistema en línea, tal como los que forman un negocio basado en Internet.6. Un Sistema de Administración de Bases de Datos permite compartir los datos de una Base de Datos sencilla y eficientemente, a una comunidad de usuarios diferentes. Las vistas son el medio que el software de administración de base de datos ofrece para que un grupo de usuarios tenga acceso solo a la porción de la base de datos a la cual ellos tienen derecho de acceso. De la misma forma, para un equipo de desarrollo de una aplicación, una vista le permite el acceso a solo los datos que tienen derecho, de acuerdo a los requerimientos que el sistema bajo desarrollo debe resolver.7. El acceso concurrente a los datos es otra de las ventajas. Este acceso permite que diferentes usuarios, a través de sus aplicaciones, accedan a los datos, mezclando sus operaciones, con la
  6. 6. seguridad que las mismas serán ejecutadas de tal forma que no se afecten negativamente entre si. Esta es una condición indispensable para el uso de una base de datos desde Internet. 8. Finalmente, la seguridad. Este es un componente crítico en cualquier base de datos que puede ser accesada por Internet. Las técnicas de seguridad y métodos de acceso que una base de datos ofrece hoy soy de tal forma seguros que el uso es de tal forma natural para todos los que acceden directamente a la misma. Se previene el acceso no autorizado a la base de datos, los mensaje se encriptan de tal forma que es casi imposible decodificarlos. Con esto se ofrece un ambiente seguro, que permite trabajar de manera confiable con la base de datos.Definición de Base de DatosLa Tecnología de Bases de datos es hoy un elemento común en la mayoríade todas las aplicaciones de computadoras o tecnología de Información.,sin importar el tipo de aplicación, o el giro de la compañía., sea unsistema financiero en un banco, o un sistema de punto de venta en unsupermercado, o un sistema de control de producción en una empresamanufacturera. En todos los casos elementos comunes de Tecnología deInformación son tanto las Bases de Datos como los Sistemas deAdministración de Bases de Datos requeridosLa gente interactúa normalmente con Bases de Datos, y sus tecnologíasasociadas. Para dejar en claro estos términos y tecnologías, se definen acontinuación, para aclarar los temas principales que se cubren en estecurso. Los términos a definir y que se usarán con esta definición en elresto de curso son:Datos.Antes de definir que es una Base de Datos es primordial entender que esun dato. Los datos son hechos, que sirven para describir a objetos, gente,o eventos. Son la materia prima utilizada para producir información.
  7. 7. Base de Datos. Para hablar de una definición de base de datos se debe primero entender algunos requerimientos que deben ser resueltos: La necesidad de compartir datos, entre diferentes usuarios, y que los datos presenten una relación entre ellos, y que estén diseñados para cumplir las necesidades de información de la empresa, y de sus diferentes partes que la forman Una definición de los datos integrada, que ofrezca una definición de los mismos, para poder tener la independencia requerida entre los datos de la empresa, y los programas de aplicación que los van a utilizar Se requiere de un modelo que represente los datos de la empresa, compuesta comúnmente por entidades, atributos, y relacionesEsto permite tener la primera definición de una base de datos:Es una colección integrada, de datos relacionados. Dicho de otra forma:colección auto descrita de registros relacionados o tablas. Algunos de suscomponentes son: – Datos del usuario – La Metadata, o datos acerca de la estructura de la base de datos misma – Indices y estructuras de datos relacionadas – Procedimientos almacenados (Stored procedures), o programas o módulos almacenados dentro de la base de datos, y que sirven para su manipulación – Triggers, o procedimientos que se ejecutan cuando ocurre un evento o actividad particular sobre la base de datos
  8. 8. – Metadata de aplicaciones, o datos que permiten describir las aplicaciones que se ejecutan sobre la base de datosDos características son esenciales en la definición deuna Base de Datos:  Datos relacionados. – Esta característica implica el que los datos representan hechos, relacionados lógicamente, acerca de aspectos del mundo real que son de interés para el área que apoya una aplicación. Por ejemplo, los datos que se necesitan en una Base de Datos orientada al área de administración de una empresa, en la cual se manejan datos de: clientes, pedidos que los clientes realizan, los artículos que los pedidos incluyen, el surtido de los pedidos, la facturación a los clientes de sus pedidos entregados, los pagos que los clientes realizan sobre sus facturas, etc. Lo mismo se puede hacer para describir los datos que se manejan en el área de manufactura de una empresa.  Datos integrados. – Esta característica implica que los datos para múltiples aplicaciones se almacenan juntos, y pueden ser manipulados de igual forma por dichas aplicaciones. Al estar almacenados juntos, los datos puedes compartirse, permitiendo que múltiples aplicaciones las utilicen, sin hablar de fronteras, que establecen normalmente barreras artificiales para este uso compartido. Un buen ejemplo es la información que se genera cuando un área de la empresa registra la información de una orden interna para compra de un producto. Esta información es compartida y utilizada por el área interna de compras, que genera una orden de compra al proveedor, quien surte la orden que será recibida en el almacén, y cuya información comparte con contabilidad, que la requiere para sus registros. Las cuentas por pagar atienden las facturas de los proveedores, en base a la información de los pedidos
  9. 9. entregados. Esto ejemplifica la necesidad y la facilidad para compartir estos datos.Ventaja del enfoque de uso de una base de datosUn beneficio muy importante asociado al uso de loasbases de datos es: El acceso controlado a los datos. Esto redunda en beneficios asociados por el uso de o Un sistema de seguridad, que permita el uso de la base de datos solo por el personal autorizado para el uso de la base de datos. o Un sistema de control de la integridad, que permita que los datos almacenados cumplan con las reglas de integridad definidas para los mismos, y que garanticen a su ves la integridad y consistencia de la base de datos o Un sistema de control de concurrencia., que permita la ejecución de transacciones concurrentes sobre la base de datos, sin perder la integridad de los datos almacenados.
  10. 10. o Un sistema de recuperación, que permita que la base de datos sea restablecida a un estado correcto o válido de la base de datos, justo antes de que una falla interrumpiera su uso por parte de los programas de aplicación o Un mecanismo de vistas, que permita a los usuarios solo acceder a los datos que ellos necesitan usar.De la discusión de los conceptos de bases de datos sedesprende la importancia de hablar de un Sistemas deAdministración Bases de Datos, por lo que se incluyeeste concepto, para su discusión a la luz del conceptode bases de datos. Este concepto será posteriormentepresentado.
  11. 11. Modelo Entidad – RelaciónPara la creación de una base de datos es necesariocontar primero con el modelo de datos que permitacrearla. El modelo de datos, como abstracción de larealidad, es la herramienta utilizada para larepresentación de las entidades y los atributos que lasdescriben, asi como las relaciones entre ellas. Estemodelo sirve como base para poder crear una base dedatos. El enfoque de modelación mas usado es elmodelo Entidad-Relación.El modelo entidad-relación (E-R) se basa en percibir ymodelar el mundo real en base a elementos básicos deconstrucción: entidades y relaciones entre ellas, asícomo atributos que permiten describir a amboselementos. De todo lo anterior se deduce que el puntoclave en la construcción de la base de datos será elmodelo de datos.Con la modelación de los datos requeridos por una basede datos se logra: 1. Formalización: definir formalmente las estructuras permitidas y las restricciones a fin de representar los datos que requiere una aplicación, y la base de datos requerida 2. Diseño: el modelo resultante es la materia prima esencial para el diseño de la base de datos.El modelo de Entidad Relación, fue propuesto por PeterChen, en 1976. Usado como el modelo sobre el cual sedefine el modelo de datos requerido por una aplicación.Crea un modelo de datos en términos de: entidades,sus atributos y asociaciones entre las ocurrencias desus entidades, llamadas relaciones (Relationships).Se proponen 3 clases de objetos:
  12. 12. • Entidades • Atributos • RelacionesEntidades:• Objetos principales acerca de los cuales se almacenainformación.• Cosas de importancia o interés para un área denegocios o para un sistema que requiere delalmacenamiento de datos.• Ejemplos: Cliente, Producto, Inventario, Proveedor,FacturaLas entidades se clasifican en Fuertes y Débiles• Entidad Fuerte: Posee un identificador que determina de manera únicaa las ocurrencias de la entidad. Tiene existencia propia, que no dependede la existencia de otras entidades. Se representa:• Entidad Débil: Deriva su existencia de los atributos que sonidentificadores de una o más entidades padres.Su existencia está limitadao determinada por la existencia de las entidades padres. Se representa:
  13. 13. Atributos: Describen a las entidades. Representan características o cualidades de una entidad. Ejemplos: nombre de una persona, nombre de ciudad, número de empleado, fecha de contratación, monto a pagar . Los atributos se representan de la siguiente forma: Identificador: identifican de manera única a cada ocurrencia de la entidad.Descriptor:Describen una característica o cualidad de la entidadRepresentación de las relaciones:• Permiten representar diferentes tipos de asociaciones entre lasentidades.• Tienen ‘semántica’, es decir, describen información acerca de la formaen que se asocian las entidades.• Se representan así:(existen múltiples formas de representarlas)Diagramas de Entidad relación (DER)
  14. 14. Propósito:• Mostrar las Entidades y cómo éstas se relacionan.• El DER se concentra sólo en las entidades de datosEjemplo de construcción de un Diagrama de Entidad RelaciónPregunta inicial:¿Cuáles son las entidades de interés acerca de las cualesse desea almacenar datos ?• Para un negocio comercial podrían ser:CLIENTES, PRODUCTOS,INVENTARIO, PROVEEDORES, FACTURAS, ORDENES DECOMPRA.Construcción:• Dibujar un bloque para cada entidad identificada.• Nombres de las entidades: se recomienda que sean en singular Ejemplo: CLIENTE en lugar de CLIENTES.• Siguiente pregunta: ¿ Cuál relación existe entre cada par de entidades ?Ejemplos: Un CLIENTE se puede asociar con muchas FACTURAS, y cadaFACTURA puede ser sólo asociada a un CLIENTE.Tomando PRODUCTO y FACTURA: Un PRODUCTO puede asociarse con muchas FACTURAS, y unaFACTURA puede ser asociada a muchos PRODUCTOs.Tomando PRODUCTO e INVENTARIO: Un PRODUCTO puede asociarse con una ocurrencia deINVENTARIO, y una ocurrencia de INVENTARIO puede ser asociada aun solo PRODUCTO.Representación:
  15. 15. Entidades en un solo diagrama :¿Qué pasa con respecto al nombre de las relaciones?Concepto importante acerca del análisis ER: una relación muchos-a-muchos puede ser dividida en 2 relaciones uno-a-muchos, identificando la"entidad intersección".Por ejemplo: La relación muchos-a-muchos entre PRODUCTO y FACTURAsPuede ser vista como dos relaciones 1 a muchos:Se añade una entidad "intersección" entre las dos originales:
  16. 16. Pregunta:¿ Qué permite asociar a un PRODUCTO con muchas FACTURAS, o auna FACTURA con muchos PRODUCTOs ?Una respuesta: ARTICULO-VENDIDO, o DETALLE-FACTURAPara la relación muchos-a-muchos entre PRODUCTOs yPROVEEDOREs:Otra entidad: "ENVIO-PRODUCTO" , cualquier proveedor puede surtircualquier productoPara cada relación uno-a-uno:Se pregunta si las dos entidades son realmente entidades separadas, opueden ser combinadas.Ejemplo: Entre PRODUCTO e INVENTARIO no existe una razónimportante para mantener una entidad separada describiendo elinventario.Diagrama de Entidad relación, resuelto:
  17. 17. EJERCICIO:¿ Es una FACTURA una entidad, o es una relación entre un CLIENTE yun PRODUCTO ?Es posible encontrar argumentos para apoyar a ambos puntos de vista.Condición clave para la diferenciación: Si se puede definir un atributo identificador, es una entidad Si no se le puede encontrar un atributo identificador y asocia otras entidades, es una relaciónAl analizar cada par de entidades, se pregunta por sus relaciones. Siexisten, deben ser clasificadas de acuerdo a los siguientes tipos derelaciones: " Cada División es administrada por uno, y solo un Gerente" " Cada Gerente administra una, y solo una División"
  18. 18. "Cada Cliente puede tener una o más facturas con la empresa""Cada factura se asigna a un solo cliente" " Cada proveedor suministra uno o más productos" " Cada producto es suministrado por uno o más proveedores"EJERCICIO:¿ Es una FACTURA una entidad, o es una relación entre un CLIENTE yun PRODUCTO ?Es posible encontrar argumentos para apoyar a ambos puntos de vista.Condición clave para la diferenciación: Si se puede definir un atributo identificador, es una entidad Si no se le puede encontrar un atributo identificador y asocia otras entidades, es una relaciónDescripción de RelacionesAl analizar cada par de entidades, se pregunta por sus relaciones. Siexisten, deben ser clasificadas de acuerdo a los siguientes tipos derelaciones:
  19. 19. " Cada División es administrada por uno, y solo un Gerente" " Cada Gerente administra una, y solo una División""Cada Cliente puede tener una o más facturas con la empresa""Cada factura se asigna a un solo cliente" " Cada proveedor suministra uno o más productos" " Cada producto es suministrado por uno o más proveedores"Relación obligatoria:Una entidad puede estar relacionada en todas sus ocurrencias. Ejemplo: DEPARTAMENTO y EMPLEADO un DEPARTAMENTO debe estar asociado a uno o variosempleados que trabajan en él. Un EMPLEADO debe estar asociado a uno y solo unDEPARTAMENTO
  20. 20. Es incorrecto tener ocurrencias de una entidad sin ocurrencias dela otra. Representación: obligatoriaTipos de relacionesRelación opcional:Dos entidades pueden estar relacionadas, pero no en todas susocurrencias.• Ejemplo: EMPLEADO y PROYECTO. o Un empleado puede estar asignado a un proyecto, a algunos proyectos o a ninguno. o Un proyecto puede estar autorizado, y no tener empleados asignados.Representación: opcionalRelación UnitariaUna entidad puede estar relacionada consigo misma.Ejemplo: Es jefe de Le reporta a aaaaaaa"Un empleado puede ser jefe de cero o más empleados" o"Un empleado siempre reporta a otro empleado"
  21. 21. Sistema de Administración de Base de Datos. Un Sistema de Administración de Base de Datos, o DBMS, (por sus siglas en inglés, Database Management System) es de manera sencilla, software para la creación y administración de bases de datos, y sus sistemas asociados, en una computadora.  Las funciones principales de un DBMS son: – La creación de bases de datos, sus tablas componentes, y las estructuras de apoyo asociadas – Permitir la lectura y escritura de los datos almacenados en una base de datos – Permitir el mantenimiento a las estructuras de una base de datos – Forzar el cumplimiento de las reglas de integridad definidas para una base de datos – Mantener el control de concurrencia a los datos, cuando se presenta la ejecución concurrente de transacciones a la base de datos – Ofrecer los mecanismos de seguridad para el acceso a las bases de datos definidas y mantenidas en el DBMS – Ofrecer las facilidades de respaldo y recuperación de las bases de datos, necesarias para garantizar la seguridad e integridad de las bases de datos manejdas por el DBMS  Ejemplos de DBMSs comerciales: Oracle, DB2, Microsoft Access, SQL ServerQue es una Base de Datos RelacionalUn sistema de Administración de Bases de Datospermite que los datos permanezcan independientes delos programas de aplicación que los manipula. Esta esuna característica muy importante, por todos losbeneficios que le ofrece a quien desarrolla programaspara accesarlos. Esta característica recibe diferentesnombres, tales como independencia de datos, oindependencia lógica. Esta independencia se logra através de un proceso de abstracción de datos, que
  22. 22. permite definir a los mismos de manera abstracta,independiente de la tecnología en la cual la base dedatos llegara a implantarse.Para lograr lo anterior, un concepto fundamental de laabstracción de datos en bases de datos es el conceptode un modelo de datos, el cual permite definir losrequerimientos de datos de un área de la empresa,mucho antes de pensar en como representarlos entecnología.El modelo de datos entonces define a los datos de talforma que se organizan para ser manipulados en labase de datos. Este módulo permite introducir elconcepto de Bases de Datos Relacionales, y la forma enla cual los datos se pueden definir para serrepresentados en base a relaciones matemáticas, orelaciones, esencia del modelo relacional. La formanatural de representar una relación es en base a unatabla, o representación tabular de las relaciones.El modelo relacional es el modelo de datos que soportaa la mayoría de los productos de bases de datos en elmercado actual. Es un modelo formal, basada en lasmatemáticas, en su concepto de relación matemática yen la teoría de conjuntos. El contenido de este módulo yel siguiente presentan los conceptos y términos que sepresentan a continuación: Relaciones matemáticas o tablas relacionales Llaves, primaria, alterna, foránea Diseño de bases de datos relacionales NormalizaciónQue es un Modelo de DatosUn concepto muy importante y fundamental parahablar de abstracción de datos en el área de bases dedatos es el modelo de datos. Un modelo de datos
  23. 23. permite representar los requerimientos de datos de unárea bajo análisis en una forma organizada, parafacilitar su representación en un producto de bases dedatos, y posteriormente su manipulación.Un modelo de datos se forma de: Elementos de modelación, que permiten definir la estructura de los datos, tales como tipos de datos, dominios, y reglas de integridad. (DDL) Operaciones para poder actualizar y consultar la base de datos. (DML)Que es un Lenguaje de Definición de Datos (DDL). Sonlos elementos de modelación que permiten definir elmetadata de la base de datos, es decir, los datos acercade los datos, que se almacenan en el DBMS, en elcatálogo del sistema.Que es un Lenguaje de Manipulación de Datos (DML).Son las operaciones que permiten el acceso a la base dedatos para actualización y consulta a los datos de labase de datos, y poder resolver cualquier consulta quelos usuarios requieran de la misma.El uso de un modelo de datos en la creación de unaBase de DatosPara la creación de una base de datos es necesariocontar primero con el modelo de datos que permitacrearla. (Modelo de Entidad – Relación)
  24. 24. Que es el modelo relacionalEl modelo relacional fue propuesto por E.W. Codd en1970. Es actualmente el modelo que soporta a la granmayoría de los sistemas de bases de datos de laactualidad. El modelo provee características únicas demodelación, que permiten crear modelos de datosrelacionales, con relativa facilidad.El modelo Relacional ofrece las siguientes ventajas: Los datos se representan en relaciones, cuya manera natural de representación es en forma de tabla bidimensional. Esta representación es muy simple de entender y visualizar, además de que es conocida y utilizada en muchas formas de trabajo de la vida diaria, tanto en la escuela como en el trabajo. Un ejemplo de una tabla relacional se presenta a continuación: Alu Fecha mno Matrí Nom Apelli Ciuda Est de Carrera cula bre do d ado Nacimi ento Ing. En 4517 Monte 21/01/ José Pérez NL Electró 5 rrey 1980 nica Ing. En 4655 Martí Hermo SO 12/06/ Luis Comput 0 nez sillo N 1981 ación Lic. En 4712 Ren Gonz ME 13/09/ Toluca Econom 3 é ález X 1992 ía
  25. 25. Es un modelo formal de datos, característica que lo diferencia de los otros modelos. Es un modelo basado en las matemáticas, en el concepto de relación matemática y en teoría de conjuntos. La manera natural de representar una relación es en forma de tabla, que permite una conceptualización y explicación sencilla de este concepto. Además, por ser un concepto matemático, las tablas que forman una base de datos relacional son manipuladas con muchas ventajas por operadores matemáticos muy sencillos y poderosos, el álgebra y el cálculo relacional. A partir de estos operadores es muy sencillo resolver cualquier consulta que un usuario requiera. Estos lenguajes, conjuntos de operadores, están presentes en el SQL, lenguaje estándar para la manipulación de Bases de Datos relacionales comerciales.La teoría que soporta a las bases de datos relacionaleses muy formal, matemática. Por esta razón, esimportante conocerla para tener un entendimiento quepermita obtener el máximo aprovechamiento de ésta.Los conceptos que se presentan en este apartado debenpermitir que se aproveche al máximo la tecnología, porlo que su entendimiento es indispensable. Se presentanesos conceptos a continuación.Que es una Relación Matemática/Tabla relacionalUn elemento fundamental en el modelo relacional es elconcepto de relación matemática, o tabla relacional.
  26. 26. Una relación o tabla relacional, en su forma más simple,es un conjunto de renglones (también conocidos comotuplas, registros, ocurrencias, o instancias).De una manera mas formal, es el conjunto de tuplas, orenglones, formados por un conjunto de valorestomados a partir de “n” diferentes dominios. Se puedeexpresar de la siguiente manera:Relación R: Dado un conjunto de “n” dominios, D1 a Dn, una relación R se define como el conjunto de tuplas ordenadas, denotadas como <d1, d2, …, dn> donde cada tupla es formada tomando un valor de cada uno de los dominios Se denota asi: R = {<d11, d21, …, dn1>1, <d12, d22, …, dn2>2, …, <d1m, d2m, …., dnm>m }Por ejemplo, en la tabla relacional ALUMNO, cadarenglón corresponde a los datos de un alumno enparticular. La tabla o relación contiene entonces losrenglones que representan los datos de los alumnos enuna escuela.Cada uno de los datos almacenados en un renglónrepresenta el valor de un atributo, para cada atributoque forma una tabla relacional. En la tabla de alumno,los atributos que describen a la tabla o relación son:Matrícula, Nombre, Apellido, Ciudad, Carrera y Fecha deNacimiento.Finalmente, cada columna de la tabla relacional, cadaatributo, contiene los valores del atributo para cadauno de los renglones u ocurrencias de la tabla. Losvalores que un atributo puede tomar se conocen comoel dominio del atributo, y es muy importante sudefinición, ya que permite cuidar las reglas de losvalores válidos en un atributo.
  27. 27. Cada tabla debe tener entonces la siguiente definición: Nombre de la tabla Nombre para cada columna o atributo que forma la tabla El dominio sobre el cual está definido cada uno de los atributos que forman la tabla.Características de una tabla relacionalUna tabla relacional es una tabla bidimensional queposee la siguientes características: Los renglones poseen datos acerca de una entidad, entendiendo como entidad a algo acerca de lo cual se desea almacenar datos. Las columnas contienen datos acerca de los atributos de la entidad. Cada posición en la tabla almacena un valore simple, atómico, de un atributo Todos los valores almacenados en una columna son del mismo tipo, es decir, están definidos sobre el mismo dominio Cada columna o atributo debe poseer un nombre único El orden de las columnas no es relevante El orden de los renglones no es relevante No pueden existir dos renglones idénticos en la tabla Se utiliza el nombre de tabla relacional, en lugar de relación, para evitar confundir con el nombre que se le da a una relación en el sentido natural del Español, es decir, la asociación entre elementos, aunque es importante aclarar que no todas las tablas son relaciones Los siguientes términos se utilizan de manera equivalente, para referirse a términos comunes en el área de Bases de Datos: Tabla/renglón/columna
  28. 28. = archivo/registro/campo = relación/tupla/atributo El grado de una relación es el número de columnas o atributos de la misma y no puede ser cero, una tabla no puede existir sin columnas. La cardinalidad de una tabla es el número de renglones o tuplas en la tabla.Que es una Llave Una llave está formada por uno o más atributos que permiten identificar de forma única a cada tupla o renglón en una tabla relacional. Una llave compuesta es una llave que está formada por dos o más atributos. Además:  Una tabla relacional puede tener solo una llave primaria, pero pueden tener llaves adicionales, que son llamadas llaves candidatas o alternas  Una llave primaria se usa para – Establecer relaciones entre diferentes tablas – Permiten organizar la forma en que las tablas se almacenan – Son usadas para generar índices, mecanismos usados para el acceso eficiente a los datosLlave primaria En tablas en las cuales existe más de una llave, se selecciona a una deellas, como la llave con la cual se realizan búsquedas o con la cual seestablecen relaciones entre las tablas. Este es el caso de la llave primaria.Las llaves restantes son llamadas llaves alternas o secundarias.La selección de la llave primaria se considera normalmente sobre la basede ser la llave más pequeña, aunque no es una condición absoluta. El casode una llave compuesta, que consiste de varios atributos, es mucho máscompleja de manejar como llave primaria, por ejemplo.
  29. 29. Que es un Esquema de Base de Datos RelacionalUn esquema de base de datos relacional es un conjunto de definiciones detablas relacionales, y un conjunto de reglas o restricciones de integridad.La definición de tablas relacionales procede de definir los requerimientosde un área de aplicación. Las reglas de integridad definen todas aquellascondiciones, o restricciones, que los datos deben cumplir, para mantenerla integridad de los datos, y su valor.Las reglas de integridad se agrupan en: Estructurales, que son específicas al modelo de datos relacional. Semánticas, que son específicas a la aplicación, impuestas por las reglas de negocio que la aplicación misma pide cumplir. Un ejemplo puede ser las condiciones que una empresa puede requerir para la contratación de un empleado, y que el sistema debe cumplir, lo que impone reglas que los datos de la base de datos debe cumplir.Las reglas de integridad en una base de datos permitenque la información almancenada en la misma posea laconsistencia e integridad requerida por sus usuarios.Estas reglas provienen de la definición misma delmodelo relacional, pero están dirigidas a que sucumplimiento garantice que los datos sean correctos, oconsistentes.Por su importancia es indispensable que se conozcasobre las mismas, que se definan en la creación de labase de datos, y que el acceso a la base de datoscumpla con ellas. A continuación se presentan las basesdel manejo de reglas de integridad, para que se busquesu cumplimiento.Reglas de Integridad Estructurales del ModeloRelacional: 1. Regla de Integridad de Dominio. Hace referencia a que los valores de los datos deben ser atómicos. El
  30. 30. dominio de cada atributo debe estar compuesto de valores atómicos, por lo tanto no puede ser un valor compuesto de otros valores más simples, como un arreglo, o un registro de valores. Si se requiere almacenar una dirección por ejemplo, será necesario separar en diferentes atributos, como Calle, número, colonia, ciudad. 2. Regla de Integridad de Llave. Establece que la llave de una entidad debe ser única. Regla de Integridad de entidad: Establece que no se permite un valor nulo, como parte de una llave primaria. El valor nulo es permitido para todos los dominios, y se utiliza para cuando el valor del atributo no está definido, o no aplica, y el dominio definido para el atributo lo permite. Por ejemplo, el dominio de NumeroDeEmpleadoDelJefe en la tabla de Empleados, cuando se trabaja en el registro del director de la empresa., y el valor de este número no aplica para el director. Se almacena entonces un NULO. 3. Regla De Integridad referencial: Las referencia de una tabla a otra tabla debe ser con valores de llaves consistentes.Que significa la regla de Integridad referencialLa regla de integridad referencial sirve para forzar quelas relaciones entre tablas, que se establecen mediantellaves, mantengan siempre datos consistentes entre lasmismas.Las relaciones entre las tablas se establecen entrerenglones de una tabla con renglones en la segundatabla. Estas relaciones se establecen mediante lasllaves, donde la llave primaria de una tabla se replica
  31. 31. en otra tabla, para establecer la relación. La replica dela llave primaria en otra tabla, recibe el nombre de llaveforánea (foreign key).Que es una llave foráneaUna llave foránea (FK) es uno o mas atributos en unatabla, que son la llave primaria en otroa tabla, inclusivela misma. La llave foránea debe cumplir con: 1. Los atributos que forma la FK deben estar definidos en los mismos dominios que los atributos que forman la PK relacionada a la FK. La condición hace referencia a que los valores deben coincidir entre la FK y la PK, no sobre los nombres de los atributos, por lo cual los nombres en ambas llaves pueden ser diferentes. 2. El valor de la FK en un renglón de la tabla, debe coincidir con un valor de la PK en la otra tabla, o ser un valor NULO. Esto garantiza que la información es consistente entre las tablas que mantienen una relación entre ellas.Para mostrar estas relaciones en un diagrama, sedibuja una flecha que va de la FK a la PK, mostrando larelación entre ambas tablas. En el siguiente ejemplo semuestra la relación existente entre Ventas realizadas alos clientes, la llave foránea es ID Cliente en la tablaVentas
  32. 32. En general, las reglas de integridad referencial puedenser definidas entre dos tablas, en cualquier dirección, einclusive pueden ser definidas entre ocurrencias orenglones de la misma tabla.Ejemplo: ¿qué relaciones se pueden definir entre undepartamento académico y los profesores que trabajanen él?Un departamento académico se asocia con losdiferentes profesores que trabajan en él. Por otro ladoun profesor es jefe o director de un departamentoacadémico.
  33. 33. Diseño de un Sistema que utiliza una Base de DatosEl diseño de una base de datos relacional puede seguirdiferentes caminos.La primera opción toma como base la observación delmundo real bajo estudio, generando un conjunto detablas, que contengan los atributos y las restriccionesde integridad sobre las mismas.Otra opción es dividir el diseño en dos fases: definir el modelo conceptual y su esquema, transformar el esquema conceptual en un esquema relacional mediante un conjunto de reglas de transformaciónAunque la normalización es una base muy importantepara el diseño de una base de datos, este diseño nopuede limitarse a la aplicación exclusiva de la teoría dela normalización.El diseño de una base de datos, por otro lado, tienemúltiples puntos de vista, y formas de desarrollarse, deacuerdo a esos puntos de vista. Para este curso, la ideadel diseño es que se convierta en un proceso práctico,que facilite el proceso de diseño.En base a esos puntos de vista, un proceso de diseñopráctico, incluye las siguientes fases:Fase 0: Análisis de requerimientos. (No forma parte delproceso de diseño)Aunque esta fase realmente corresponde a la fase deanálisis de un proyecto, se presenta con el fin deestablecer que de esta fase se obtiene la materia primapara el diseño de la base de datos. De esta faseentonces se requiere obtener los requerimientos dedatos que el sistema bajo análisis ha formalizado. El
  34. 34. documento de análisis, en la parte de requerimientosde datos, es entonces la entrada al proceso de diseño.Fase 1: Diseño conceptual de la base de datosEsta fase puede ser considerada tanto parte de la fasede análisis de requerimientos, como parte de la fase deDiseño. Es decir, para algunos puede formar parte delanálisis de requerimientos, donde el producto de estafase es el modelo de datos construido en base a unaherramienta específica. Para otros, esta actividadcorresponde a la fase de diseño de software,específicamente, del diseño de la base de datos. Paraeste caso se considera parte del diseño de la base dedatos.Esta fase corresponde a la definición del esquemaconceptual, que es el esquema que define el modelo dedatos a alto nivel, independiente de cualquier sistemade administración de bases de datos. Por ser un modeloabstracto, no puede utilizarse para definir la estructurade la base de datos.Fase 2: fase de diseño lógico (Transformación delmodelo de datos o esquema conceptual, al SMBD autilizar).En esta fase se transforma la salida del diseñoconceptual, o esquema conceptual, al esquema de labase de datos en el modelo de datos del DBMS a utilizarFase 3: Diseño de la base de datos física.Consiste en definir las estructuras de almacenamiento yde acceso para alcanzar una rendimiento óptimo de lasaplicaciones que se ejecutarán sobre la base de datos.Se tienen diferentes criterios para la definición de labase de datos física: el tiempo de respuesta deejecución de las aplicaciones y consultas a la base dedatos, la utilización del espacio de almacenamiento
  35. 35. disponible o el volumen de transacciones por minuto,que se ejecutan sobre la base de datosEstas fases son genéricas, por lo que deben revisarsepara el caso particular de cada empresa.

×