Base de datos

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Base de Datos Centralizadas y Descentralizadas
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Base de datos

  1. 1. Base de Datos<br />David Aguilar<br />
  2. 2. Que es una Base de Dat0s<br /> Una base de datos o banco de datos (en ocasiones abreviada con la sigla BD o con la abreviatura b. d.) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos.<br />
  3. 3. Definición de Base de Datos<br /> Es un conjunto de información almacenada en memoriaauxiliar que permite acceso directo y un conjunto de programas que manipulan esos datos<br /> Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquina accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo. <br />
  4. 4. Estructura de una Base de Datos<br /><ul><li>Independencia de datos y tratamiento.
  5. 5. Cambio en datos no implica cambio en programas y viceversa (Menor coste de mantenimiento).
  6. 6. Coherencia de resultados.
  7. 7. Reduce redundancia :
  8. 8. Acciones lógicamente únicas.
  9. 9. Se evita inconsistencia.
  10. 10. Mejora en la disponibilidad de datos
  11. 11. No hay dueño de datos (No igual a ser públicos).
  12. 12. Ni aplicaciones ni usuarios.
  13. 13. Guardamos descripción (Idea de catálogos).
  14. 14. Cumplimiento de ciertas normas.
  15. 15. Restricciones de seguridad.
  16. 16. Accesos (Usuarios a datos).
  17. 17. Operaciones (Operaciones sobre datos). </li></li></ul><li>Tipos de Base de Datos<br />Según la variabilidad de los datos almacenados:<br />Bases de datos estáticas<br /> Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.<br />Bases de datos dinámicas<br /> Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub.<br />
  18. 18. Según el contenido<br />Bases de datos bibliográficas<br /> Solo contienen un subrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque si no, estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias —ver más abajo). Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una colección de resultados de análisis de laboratorio, entre otras.<br />Bases de datos de texto completo<br /> Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas.<br /> Directorios<br /> Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.<br />
  19. 19. Bases de datos o "bibliotecas" de información química o biológica<br /> Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de información proveniente de la química, las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:<br /> Las que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas.<br /> Las bases de datos de rutas metabólicas.<br /> Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre estructuras 3D de biomoléculas.<br /> Bases de datos clínicas.<br /> Bases de datos bibliográficas (biológicas, químicas, médicas y de otros campos<br />
  20. 20. Modelos de Base de Datos<br /> Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos.<br /> Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como de los métodos para almacenar y recuperar información de esos contenedores. Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.<br /> Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:<br />
  21. 21. Bases de datos jerárquicas<br /> Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.<br /> Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.<br /> Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.<br />
  22. 22. Base de datos de red<br /> Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).<br /> Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.<br />
  23. 23. Base de Datos Distribuidas<br /> En un sistema distribuido de bases de datos se almacena la base de datos en varias computadoras. Varios medios de comunicación, como las redes de alta velocidad o las líneas telefónicas, son los que pueden poner en contacto las distintas computadoras de un sistema distribuido. No comparten ni memoria ni discos. Las computadoras de un sistema distribuido pueden variar en tamaño y función pudiendo abarcar desde las estaciones de trabajo a los grandes sistemas.<br /> <br /> Los sistemas distribuidos de bases de datos consisten en sitios débilmente acoplados que no comparten<br /> ningún componente físico. Además, puede que los sistemas de bases de datos que se ejecutan en cada sitio tengan un grado sustancial de independencia mutua.<br />
  24. 24. BASE DE DATOS CENTRALIZADA<br />Los sistemas de bases de datos centralizados son aquellos que se ejecutan en un único sistema informático sin interaccionar con ninguna otra computadora. Tales sistemas comprenden el rango desde los sistemas de bases de datos monousuario ejecutándose en computadoras personales hasta los sistemas de bases de datos de alto rendimiento ejecutándose en grandes sistemas. Por otro lado, los sistemas cliente-servidor tienen su funcionalidad dividida entre el sistema servidor y múltiples sistemas clientes. <br /> Sistemas centralizados<br /> Una computadora moderna de propósito general consiste en una o unas pocas unidades centrales de procesamiento y un número determinado de controladores para los dispositivos que se encuentran conectados a través de un bus común, el cual proporciona acceso a la memoria compartida unidades centrales de procesamiento) poseen memorias caché locales donde se almacenan copias de ciertas partes de la memoria para acelerar el acceso a los datos.<br /> Se distinguen dos formas de utilizar las computadoras:<br /> como sistemas monousuarioo multiusuario. En la primera categoría están las computadoras personales y las estaciones de trabajo.<br /> Un sistema monousuariotípico es una unidad de sobremesa utilizada por una única persona que dispone de una sola UCP, de uno o dos discos fijos y que trabaja con un sistema operativo que sólo permite un único usuario. Por el contrario, un sistemamultiusuario típico tiene más discos y más memoria, puede disponer de varias UCP y trabaja con un sistema operativo multiusuario. Se encarga de dar servicio a un gran número de usuarios que están conectados al sistema a través de terminales.<br />
  25. 25. BASE DE DATOS DESCENTRALIZADA<br /> La base de datos descentralizada es particularmente útil porque la administración centralizada presenta problemas como:*Degradación del desempeño provocado por un numero creciente de ubicaciones remotas a mayores distancias.* Costos altos asociados con el mantenimiento y operación de grandes sistemas de bases de datos centrales (mainframe).* Problemas de confiabilidad creados por la dependencia en un sitio centralEl ambiente de negocios dinámico y las deficiencias de las bases de datos centralizados demandaron aplicaciones que permitieran el acceso a los datos de diferentes fuentes de múltiples ubicaciones. Ese ambiente de base de datos de fuentes y ubicaciones múltiples, conocido como base de datos distribuida, es manejado por un sistema de administración de base de datos distribuidos.Procesamiento descentralizado de datos* El desarrollo de las mini y las microcomputadoras; la tecnología de bases de datos, y el surgimiento de los sistemas de Procesamiento Distribuidos de Datos (DDP). Estos tres fenómenos están interrelacionados porque las mini y las microcomputadoras son una buena medida de la factibilidad económica del DDP, y las bases de datos pueden "distribuirse" entre los sistemas de cómputo para mejorar la efectividad de los sistemas DDP.<br />
  26. 26. Bases de datos transaccionales<br /> Son bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases de datos relacionales.<br />
  27. 27. Bases de datos multidimensionales<br /> Son bases de datos ideadas para desarrollar aplicaciones muy concretas, como creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado de las bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos relacional podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones de la tabla, o bien representan métricas que se desean estudiar.<br />
  28. 28. Bases de datos orientadas a objetos<br /> Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).<br />Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos:<br />Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.<br />Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases.<br />Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.<br /> En bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones.<br />
  29. 29. Bases de datos documentales<br /> Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases de datos.<br />Bases de datos deductivas<br /> Un sistema de base de datos deductiva, es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. Las bases de datos deductivas son también llamadas bases de datos lógicas, a raíz de que se basa en lógica matemática.<br />
  30. 30. BASE DE DATOS RELACIONALES<br /> Una base de datos relacional es una base de datos que cumple con el modelo relacional, el cual es el modelo más utilizado en la actualidad para implementar bases de datos ya planificadas. Permiten establecer interconexiones (relaciones) entre los datos (que están guardados en tablas), y a través de dichas conexiones relacionar los datos de ambas tablas, de ahí proviene su nombre: "Modelo Relacional". Tras ser postuladas sus bases en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos.<br />
  31. 31. Características BD Relacionales<br />Una base de datos relacional se compone de varias tablas o relaciones.<br />No pueden existir dos tablas con el mismo nombre.<br />Cada tabla es a su vez un conjunto de registros (filas y columnas).<br />La relación entre una tabla padre y un hijo se lleva a cabo por medio de las claves primarias y ajenas (o foráneas).<br />Las claves primarias son la clave principal de un registro dentro de una tabla y éstas deben cumplir con la integridad de datos.<br />Las claves ajenas se colocan en la tabla hija, contienen el mismo valor que la clave primaria del registro padre; por medio de éstas se hacen las relaciones.<br />
  32. 32. Estructura BD Relacionales<br /> La base de datos se organiza en dos marcadas secciones; el esquema y los datos (o instancia).<br /> El esquema es la definición de la estructura de la base de datos y principalmente almacena los siguientes datos:<br /><ul><li>El nombre de cada tabla
  33. 33. El nombre de cada columna
  34. 34. El tipo de dato de cada columna
  35. 35. La tabla a la que pertenece cada columna</li></ul> Las bases de datos relacionales pasan por un proceso al que se le conoce como normalización, el resultado de dicho proceso es un esquema que permite que la base de datos sea usada de manera óptima.<br /> Los datos o instancia es el contenido de la base de datos en un momento dado. Es en si, el contenido de todos los registros.<br />

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