Teoria de Base de datos

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Teoria de las Bases de Datos

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Teoria de Base de datos

  1. 1. IMPLANTACION DE SISTEMAS INFORMATICOS DE GESTION<br />Bases de Datos<br />Ing. John Toasa Espinoza<br />2010<br />
  2. 2. Introducción<br />En la actualidad el enfoque de bases de datos es extensamente utilizado por ser la única solución posible para manejar grandes volúmenes de datos, la complejidad de la extracción de datos y la concurrencia de datos (accesos simultáneos).<br />Las bases de datos se han extendido por la disminución de los costos de los servidores y las necesidades de exploración de datos. <br />Los sistemas integrados de gestión, paquetes contables o aplicaciones almecenan los datos en bases de datos.<br />
  3. 3. Base de Datos<br /><ul><li>Una gran masa de datos que se hayan relacionado entre sí.
  4. 4. Una colección estructurada de los registros o datos que se almacenan en un sistema informático.
  5. 5. Un conjunto de datos pertenecientes al un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso.</li></li></ul><li>Sistema de Base de Datos<br />Aportar a la organización a la que sirve la información necesaria para el cumplimiento de sus fines.<br />Objetivo <br />El sistema <br /> de base<br /> de datos<br /><ul><li>Recogida
  6. 6. Almacenamiento
  7. 7. Procesamiento
  8. 8. Recuperación</li></ul>Funciones<br />DATOS<br />
  9. 9. Propiedades de las BD<br />Están estructurados independientemente de las aplicaciones y del soporte de almacenamiento que los contiene.<br />Presentan la menor redundancia posible.<br />Son compartidos por varios usuarios y/o aplicaciones.<br />
  10. 10. Abstracción de la información. <br />Independencia. <br />Redundancia mínima. <br />Consistencia. <br />Seguridad. <br />Integridad. <br />Respaldo y recuperación. <br />Control de la concurrencia. <br />Tiempo de respuesta. <br />Objetivosgenerales de la BD<br />
  11. 11. CONCEPTOS BÁSICOS<br />Resulta relevante para que el Técnico en Administración de Bases de Datos conozca algunos conceptos básicos vinculados al tema Bases de Datos. <br /><ul><li>Datos
  12. 12. Entidades
  13. 13. Claves primarias y foráneas
  14. 14. Relaciones
  15. 15. Restricciones de integridad referencial
  16. 16. Metadatos </li></li></ul><li>3256789<br />José Martínez <br />ElenaSánchez <br />Sarandí 100<br />18 de Julio1880<br />Kli@adinet.com.uy<br />Datos<br />“Datos son hechos conocidos que pueden registrarse y que tienen un significado implícito”. <br />Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe <br />Ejemplo:<br />Pueden constituir datos los nombres, números telefónicos y direcciones de personas que conocemos. <br />
  17. 17. Entidades<br />Una entidad es todo aquello de lo cual interesa guardar datos, por ejemplo: clientes, facturas, productos, empleados. En el Modelo de Entidad-Relación que se presenta, se observa que las entidades están formadas por atributos o campos referidos a un mismo tema que interesa almacenar.<br />CLIENTES cuenta con los atributos: Código de Cliente, Nombre, Apellido, Domicilio, Teléfono.<br />
  18. 18. Claves Primarias y Claves Foráneas <br />Cada entidad tiene una clave primaria o campo llave que identifica unívocamente al conjunto de datos. <br />Cuando en una entidad figura la clave primaria de otra entidad, ésta se denomina clave foránea. <br />Las entidades se relacionan entre sí a través de las claves foráneas. <br />CLAVES PRIMARIAS <br />Código de Cliente es la clave primaria de Cliente. Acada cliente se le asocia un código y a cada código le corresponde un cliente. Asimismo, Número de Factura y Código de Producto son claves primarias de Facturas y Productos respectivamente. <br />CLAVES FORÁNEAS<br />Son claves foráneas en Facturas Código de Cliente y Código de Producto. <br />Clientes se relaciona con Facturas a través del Código de Cliente que figura en ambas tablas y con Productos mediante el Código de producto. <br />
  19. 19. Restricciones de integridad referencial <br />RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD REFERENCIAL<br /><ul><li>Código de Clientes en Facturas debe cumplir que exista en Clientes y que sea clave primaria
  20. 20. Código de Producto Facturas debe cumplir que exista en Productos y que sea clave primaria </li></li></ul><li>Retomando la Definición de Base de Datos, la cualseñala que ésta “...es un conjunto de datos relacionados entre síy que tienen un significado implícito”, se observa en la imagen que los datos de las tablas se relacionan a través de las claves y que éstos tienen el significado implícito que se les atribuye en dicho contexto. <br />
  21. 21. El tipo de datospuede ser Numérico, alfabético, fecha, lógico (Sï /NO). <br />Longitud <br />Tipo <br />Dato <br />4<br />Numérico<br />Num <br />La longitudindica la cantidadmáxima de caracteresquepuedeasumir el dato.<br />20<br />Alfabético <br />Nombre <br />.......<br />......<br />.....<br />Datos y Metadatos<br />Metadatos son datos acerca de los datos presentes en la base de datos.<br />Ejemplo metadatos <br />Ejemplo de Restricción de Dominio: <br />Num >0 y <9999<br />
  22. 22. Finanzas<br />Cursos<br />Base de Datos<br />Expedientes Personales<br />Archivo de cursos<br />NOMBRE CURSO FECHA NOTA<br />Juan Sánchez I2 101 Nov04 15<br />Carla Tovar I2 101 Nov 04 18<br />Archivo<br />NOMBRE CURSO FECHA NOTA<br />Juan Sánchez IS 101 Nov04 15<br />Registro<br />Campo<br />Juan Sànchez (campo NOMBRE)<br />Byte<br />01001010 Letra J<br />Bit<br />0 ó 1<br />Estructura de la Base de Datos <br />
  23. 23. …Estructura de la Base de datos<br />Archivo de Pedidos<br />Pedido Fecha Prov Total Bs<br />1401 04/11 0051 5.689<br /> 05/11 0064 9.468<br />1405 06/11 0051 6.562<br />Campos calculados:<br />Surgen de la combinación de otros campos, el usuario no escribe su contenido.<br />Archivo<br />Campo clave: el archivo se ordena por un campo seleccionado cuyos elementos son irrepetibles.<br />
  24. 24. Tipos de Bases 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 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, etc.<br />
  25. 25. …Tipos de Bases de datos<br />Según el contenido<br />Bases de datos bibliográficas<br />Solo contienen un surrogante (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 resúmen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque sino estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo<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 />
  26. 26. …Tipos de Bases de datos<br />Según el contenido<br />Directorios<br />Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.<br />Bases de datos o "bibliotecas" de información Biológica<br />Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de información proveniente de las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:<br /><ul><li>Aquellas que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas.
  27. 27. Las bases de datos de rutas metabólicas
  28. 28. Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre estructuras 3D de biomoléculas
  29. 29. Bases de datos clínicas
  30. 30. Bases de datos bibliográficas (biológicas)</li></li></ul><li>Modelos de bases 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). Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos. Los modelos de datos se dividen en tres grupos:<br />Modelos lógicos basados en objetos.<br />Modelos lógicos basados en registros.<br />Modelos físicos de datos.<br />
  31. 31. Modelo Entidad-Relación <br />Estemodelo representa a la realidad a través deentidades, que son objetos  que existen y que se distinguen de otros por sus características, por ejemplo: un alumno se distingue de otro por sus características particulares como lo es el nombre, o el numero de control asignado al entrar a una institución educativa. Las entidades pueden ser de dos tipos:<br />Tangibles: Son todos aquellos objetos físicos que podemos ver, tocar o sentir.<br />Intangibles: Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que no podemos ver, un sabiendo que existen, por ejemplo: la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no la podemos visualizar o tocar.<br />
  32. 32. …Modelo Entidad-Relación<br />Las características de las entidades en base de datos se llaman atributos, por ejemplo el nombre, dirección teléfono, grado, grupo, etc. son atributos de la entidad alumno; A su vez una entidad se puede asociar o relacionar con más entidades a través de relaciones.<br />La descripción del modelo E-R se representa gráficamente, empleando símbolos, los cuales son:<br />
  33. 33. …Modelo Entidad-Relación<br />Así la representación grafica del modelo E.R. quedaría de la siguiente forma:<br />
  34. 34. Modelos lógicos basados en registrosModelo de BD 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 />
  35. 35. Modelo de BD 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 />
  36. 36. Modelo de Base de datos Relacional<br /> Este es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Su idea fundamental se basa en el concepto de "tablas", que a su vez se componen de registros (las filas de una tabla) y campos (las columnas de una tabla). Tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario casual de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada por medio de "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información. <br />
  37. 37. …Modelo BD Relacional<br />Para entender lo que son y significan las bases de datos relacionales, veamos el siguiente ejemplo:<br />Queremos registrar los datos de una venta:<br />
  38. 38. … Modelo de BD Relacional<br />Con las BD relacionales, se ingresan sòlo los datos mínimos indispensables<br />05-11-04<br />Fecha<br />Factura<br />1401<br />Central<br />Proveedor<br />Producto<br />Cant.<br />P.Unitario<br />P.Total<br />Azúcar<br />1200<br />500<br />600000<br />Melaza<br />600<br />600<br />360000<br />
  39. 39. …Modelo BD Relacional<br />Con las BD relacionales, se ingresan sòlo los datos mínimos indispensables<br />Pedidos<br />Cod Fecha Proveed .<br /> 05/11/04 Central<br /> 05/11/04 Trx<br /> 06/11/04 Comprolat<br />1404 06/11/04 Marty<br />Productos<br />Nombre PU Exist<br />Arroz 800 12324<br />Azúcar 500 840 <br />Leche 5600 917<br />Margarina 800 1854 <br />Melaza 600 744<br />Salsa 400 1465<br />Proveedores<br />Central<br />Comprolat<br />Parmalar<br />Marty<br />Lef<br />Detalle de Pedidos<br />Num Prod Cant PU Ptotal .<br /> Azúcar 1200 500 600000 <br />1401 Melaza 600 600 360000<br />
  40. 40. Formas de representar las relaciones en este Modelo Relacional<br />La Relación de uno a varios: Se Incluye en alguna de las tablas de las entidades involucradas, la llave de la otra tabla.<br />La relación de Varios a Varios: Esto se logra haciendo una tabla que contenga cada una de las llaves primarias de las entidades involucradas en la relación.<br />Tomando en cuenta que la llave primaria del empleado es su RFC, y la llave primaria del artículo es la Clave. <br />
  41. 41. Modelos físicos de datos.<br />Se usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque existen muy pocos modelos de este tipo,   básicamente capturan aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos. Existen dos clasificaciones de este tipo que son: Modelo unificador y Memoria de elementos<br />
  42. 42. SISTEMA DE GESTIÓN DE BASES DE DATOS (SGDB)<br /> Un sistema de gestión de bases de datos (SGBD; en inglés, Database Management System: DBMS) es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos. <br /> Si bien, no es imprescindible contar con un SGBD para implementar una base de datos, este software de uso generalfacilita el proceso de definir, construir y manipular bases de datos para diversas aplicaciones.<br />
  43. 43. SISTEMA DE GESTIÓN DE BASES DE DATOS (SGDB)<br />Herramienta (software) para <br />la gestión (creación y manipulación) de base de datos.<br />SGBD<br /><ul><li>Ejemplos: Microsoft Access, IBM Informix, </li></ul> Microsoft SQL Server, Oracle, <br /> Paradox, Windows Base, Visual <br /> Foxpro, Sybase, etc. <br />
  44. 44. Entorno simplificado de un SGBD <br /> 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. <br />
  45. 45. Cargos vinculados a un SGBD <br />Administrador de bases de datos<br />Diseñador de bases de datos<br />Usuarios finales<br />Analistas de sistemas y programadores <br />Diseñadores e implementadores del SGBD<br />Creadores de herramientas <br />Operadores y personal de mantenimiento <br />
  46. 46. Características deseables en un SGBD<br />Restricción de los accesos no autorizados <br />Control de la redundancia<br />Almacenamiento persistente de objetos y estructuras de datos de programas <br />Inferencias en la base de datos mediante reglas de deducción<br />Suministro de múltiples interfaces con los usuarios<br />Representación de vínculos complejos entre los datos<br />

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