Tema 1 del curso de diseño de base de datos

1. Módulo 3
Office Avanzado
Programa Anual de
Capacitación 2015
“Introducción a las Bases de Datos”
Diseño de Base de Datos
Dr. Luis Manuel Callejas Saénz

2. Módulo 3
Office Avanzado
• Introducción
• Evolución de las BD
• Conceptos Básicos de BD
• Sistemas Manejadores de Base de Datos
(SMBD)
Diseño
De
Base de Datos
AGENDA

3. Módulo 3
Office Avanzado
• Evaluación Diagnostico
• Actividad 1: Diseño de Arbol
Diseño
De
Base de Datos
ACTIVIDADES

4. Módulo 3
Office Avanzado
• El participante conocera la dferencia entre un
sistema manejador de archivos y una base de
datos, así como la ruta historica que han
tenido estos sistemas y los conceptos basicos
de una base de datos y un SMBD
Diseño
De
Base de Datos
OBJETIVOS

5. Módulo 3
Office Avanzado
• Todas las empresas requieren almacenar información. Desde siempre lo han
hecho. La información puede ser de todo tipo. Cada elemento informativo
(nombre, dirección, sueldo, etc.) es lo que se conoce como dato (en inglés data).
• Las soluciones utilizadas por las empresas para almacenar los datos son diversas.
• Antes de la aparición de la informática se almacenaban en ficheros con cajones y
carpetas y fichas. Tras la aparición de la informática estos datos se almacenan en
archivos digitales dentro de las unidades de almacenamiento del ordenador (a
veces en archivos binarios, o en hojas de cálculo, ...).
• Además las empresas requieren utilizar aplicaciones informáticas para realizar
tareas propias de la empresa a fin de mecanizar a las mismas. Estas aplicaciones
requieren manejar los datos de la empresa.
Diseño
De
Base de Datos
INTRODUCCIÓN

6. Módulo 3
Office Avanzado
• En los inicios de la era informática, cada programa almacenaba y utilizaba
sus propios datos de forma un tanto caótica.
• Este sistema recibio el nombre de sistema de archivos y la ventaja de este
sistema (la única ventaja), es que los procesos eran independientes por lo
que la modificación de uno no afectaba al resto.
• Pero tiene grandes inconvenientes:
– Coste de almacenamiento elevado
– Datos redundantes (se repiten continuamente)
– Probabilidad alta de inconsistencia en los datos
– Difícil modificación en los datos y facilidad de problemas de inconsistencia al realizar
esas modificaciones (ya que es difícil que esa modificación afecte a todos los datos)
Diseño
De
Base de Datos
INTRODUCCIÓN

7. Módulo 3
Office Avanzado
¿Por qué surgieron los sistemas de Bases de Datos?
– Necesidad de solucionar las debilidades de los sistemas de
archivos
– Capacidades:
• Manejo de persistenciapersistencia
• Soporte por lo menos de un modelo de datosmodelo de datos
• Soporte de un lenguaje de alto nivellenguaje de alto nivel que permita manipular y
definir la estructura de la información
• Control de accesoControl de acceso
• Evitar inconsistenciasEvitar inconsistencias al compartircompartir la información
Diseño
De
Base de Datos
INTRODUCCIÓN

8. Módulo 3
Office Avanzado
Sistema de Archivos
Diseño
De
Base de Datos

9. Módulo 3
Office Avanzado
• Lógicamente la solución a este problema es hacer que todas las aplicaciones
utilicen los mismos datos. Esto provoca que los datos deban estar mucho más
protegidos y controlados.
• Además los datos forman una estructura física y funcional que es lo que se conoce
como base de datos.
• De esta forma una base de datos es una serie de datos relacionados que forman
una estructura lógica, es decir una estructura reconocible desde un programa
informático.
• Esa estructura no sólo contiene los datos en sí, sino la forma en la que se
relacionan.
Diseño
De
Base de Datos
INTRODUCCIÓN

10. Módulo 3
Office Avanzado
Facturas
......
900
1250
Precio
.......
Pintura
Azulejos
Producto
....................
Misiones
1456
Fernando
Martínez
1226
Rincón
1224
Joaquín García1225
Dom.NombreNum
Ejemplo Archivos Tradicionales
.....................................
Fmar@gmail.com9157878Rincón 876Fernando
Martínez
1226
jgarcia@adinet.co
m.uy
4182569Guaná
1202
Juan García1225
E-mail
TelefonoDirecciónNombreNum
Clientes
Desventajas:
-Se duplican esfuerzos
-Se presentan
redundancias de datos
(datos repetidos
innecesaramente)
-Se pueden producir
contradicciones entre los
datos, si por ejemplo se
ingresan nombres
diferentes para un mismo
cliente.
Diseño
De
Base de Datos
Se cuenta con dos archivos Clientes y Facturas. El primer archivo tiene los datos básicos
de los clientes, mientras que en el segundo se almacenan las ventas realizadas.
Al emitir cada factura se ingresan nuevamente los datos num, nombre, domicilio.

11. Módulo 3
Office Avanzado
… Antes
Empleados
Clientes
Inventario
Ventas Cuentas
SGBD
Empleados
Clientes
Ventas
Inventario
Cuentas
Dpto. Personal Dpto. Ventas Dpto. Contabilidad
BASE DE DATOS
… AhoraPersonal
Ventas
Contabilidad
Diseño
De
Base de Datos

12. Módulo 3
Office Avanzado
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.
Diseño
De
Base de Datos
INTRODUCCIÓN

13. Módulo 3
Office Avanzado
Primera Etapa:
A) Datos integrados a los programas de
computadoras.
No existe estructura lógica ni física de los
datos.
La definición de los datos se integra a
los programas.
Solo se pueden analizar partes muy
pequeñas del mundo real.
Se manejaban archivos subordinados a
los programas.
B) Archivos Secuenciales y Planos
Distribución a nivel conceptual entre la
estructura física y lógica.
La estructura física y lógica son
equivalentes
Siguen representándose porciones
parciales del mundo real pero estos se
orientan a la gestión de la empresa.
El soporte Input/Output sigue siendo la
cinta.
Diseño
De
Base de Datos
EVOLUCIÓN DE LAS BD

14. Módulo 3
Office Avanzado
Segunda Etapa:
Metodo de Acceso a Archivos (1960-
1970)
El procesamiento se hace por lotes, en
linea o en tiempo real.
Se distingue la organización fisica de la
logica pero las relaciones entre ellas son
muy sencillas
Se pueden cambiar las unidades de
almacenamiento sin necesidad de modificar
los programas de aplicación
La estructura de datos son de tipo
secuencial.
No hay recuperación por claves
múltiples.
Se incluyen ciertos recursos de
seguridad pero no tan viables
Hay una tendencia al diseño y
optimización de los datos
principalmente para una aplicación
Existe todavia mucha redundancia en
los datos
El software aporta métodos de acceso
pero no administración de datos.
Diseño
De
Base de Datos
EVOLUCIÓN DE LAS BD

15. Módulo 3
Office Avanzado
Tercera Etapa: Primeras BD (70-80)
De las mismas BD físicas se derivan múltiples BD lógicas.
Se puede tener acceso a los mismos datos de distintos modos según los
requisitos de la aplicación.
El software provee medios para reducir la redundancia.
Las distintas aplicaciones comparten los mismos elementos de datos.
El almacenamiento físico es independiente de los programas de aplicación.
Es posible recuperar por claves múltiples.
Se utiliza formas de organizar los datos muy complejos si que ellos se refleje
en los programas de aplicación.
Diseño
De
Base de Datos
EVOLUCIÓN DE LAS BD

16. Módulo 3
Office Avanzado
Cuarta Etapa:Cuarta Etapa:
Requisitos Actuales de los Sistemas de BD
El software procura la independencia lógica y física de los datos.
Los datos pueden evolucionar sin incurrir en costos de mantenimientos
excesivos.
Se proveen medios para que un DBA actue como controlador y custodio
de los datos y asegure la mejor organización de estos.
Se proveen procedimientos eficaces para control de la seguridad e
integridad.
Algunos sistemas usan archivos compartidos para una rápida
exploración a la BD.
Diseño
De
Base de Datos
EVOLUCIÓN DE LAS BD

17. Módulo 3
Office Avanzado
• Una base de datos se define como un conjunto de datos que se
encuentran organizados y relacionados entre sí, con el fin de
satisfacer tratamientos de información implicados en las
actividades de una empresa.
• Para que un usuario logre interactuar con una BD se deben diseñar
los diferentes programas que contienen las interfaces graficas
necesarias con las cuales los usuarios cargan y descargan
información de una Base de Datos. Por este motivo a las BD’s
también se les puede identificar como un Almacén de Datos.
Diseño
De
Base de Datos
CONCEPTOS BASICOS

18. Módulo 3
Office Avanzado
• Desde el punto de vista informático, las base de datos se definen como un sistema
formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso
directo a ellos y un conjunto de programas que manipulen ese conjunto de datos.
Diseño
De
Base de Datos
CONCEPTOS BASICOS

19. Módulo 3
Office Avanzado
Datos
Entidades
Claves primarias y foráneas
Relaciones
Restricciones de integridad referencial
Metadatos
Diseño
De
Base de Datos
CONCEPTOS BASICOS

20. Módulo 3
Office Avanzado
“Datos son hechos conocidos que pueden
registrarse y que tienen un significado implícito”.
Ejemplo:
Pueden constituir datos los nombres, números
telefónicos y direcciones de personas que conocemos.
Diseño
De
Base de Datos
CONCEPTOS BASICOS

21. Módulo 3
Office Avanzado
Una entidad es todo aquello de lo cual interesa guardar datos, por ejemplo:
clientes, facturas, productos, empleados.
CLIENTES cuenta con los atributos: Código de Cliente, Nombre, Apellido,
Domicilio, Teléfono.
Diseño
De
Base de Datos
CONCEPTOS BASICOS

22. Módulo 3
Office Avanzado
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 y Claves Foráneas
CLAVES PRIMARIAS
Código de Cliente es la clave primaria
de Cliente. A cada 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.
CLAVES FORÁNEAS
Son claves foráneas en Facturas Código
de Cliente y Código de Producto.
Clientes se relaciona con Facturas a
través del Código de Cliente que figura
en ambas tablas y con Productos
mediante el Código de producto.

23. Módulo 3
Office Avanzado
Restricciones de integridad referencial
RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD REFERENCIAL
-Código de Clientes en Facturas debe cumplir que exista en Clientes y
que sea clave primaria
-Código de Producto Facturas debe cumplir que exista en Productos y
que sea clave primaria
Diseño
De
Base de Datos

24. Módulo 3
Office Avanzado
Retomando la Definición de Base de Datos, la cual señala que ésta “...es
un conjunto de datos relacionados entre sí y 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.
Diseño
De
Base de Datos

25. Módulo 3
Office Avanzado
CONFORMACION DE UNA
BASE DE DATOS
bit bit
Byte Byte
Campo
Registro
Archivo
BD
Campo
Registro
Archivo
Una base de datos esta compuesta por
estructuras lógicas de almacenamiento
denominadas TABLAS. Una tabla esta
compuesta por columnas o campos y filas o
registros. Un registro es la ocurrencia del
conjunto de campos de una tabla.
Diseño
De
Base de Datos

26. Módulo 3
Office Avanzado
NIVELES DE ABSTRACCION DE LAS BASES
DE DATOS
Diseño
De
Base de Datos

27. Módulo 3
Office Avanzado
CARACTERISTICAS DE LAS BASES DE DATOS
• Redundancia reducida.
• Inconsistencia reducida.
• Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.
• Integridad de los datos. (Restricciones de consistencia)
• Consultas complejas optimizadas.
• Seguridad de acceso.
• Respaldo y recuperación.
Diseño
De
Base de Datos

28. Módulo 3
Office Avanzado
• Un sistema manejador de bases de datos (SMBD; en inglés,
Database Management System: DBMS) es un conjunto de
programas que permite a los usuarios crear y mantener una
base de datos.
• Si bien, no es imprescindible contar con un SMBD para
implementar una base de datos, este software de uso general
facilita el proceso de definir, construir y manipular bases de
datos para diversas aplicaciones.
Diseño
De
Base de Datos
SMBD

29. Módulo 3
Office Avanzado
• 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 SGMD 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)
Diseño
De
Base de Datos
SMBD

30. Módulo 3
Office Avanzado
Diseño
De
Base de Datos
SMBD

31. Módulo 3
Office Avanzado
MOTORES DE
BASES DE DATOS
Diseño
De
Base de Datos