SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS (SGBS) ARQUITECTURA DE LAS BASES DE DATOS ANÁLISIS DE LA INDEPENDENCIA LÓGICA/FÍSICA DE DATOS EN UN SISTEMA DE BASES DE DATOS USUARIOS Y ADMINISTRADOR DE BASES DE DATOS MODELOS DE BASES DE DATOS

1. SISTEMA GESTOR DE BASES
DE DATOS (SGBS)
ARQUITECTURA DE LAS
BASES DE DATOS
ANÁLISIS DE LA
INDEPENDENCIA
LÓGICA/FÍSICA DE DATOS EN
UN SISTEMA DE BASES DE
DATOS
USUARIOSY
ADMINISTRADOR DE BASES
DE DATOS
MODELOS DE BASES DE
DATOS

2. SISTEMA GESTOR
DE BASES DE
DATOS (SGBS)
D B M S ( DATA B A S E M A N A G E M E N T
S Y S T E M )

3. •Control de redundancia
•Restricción de acceso
•Garantizar la integridad
•Respaldo y recuperación de datos
•Control de accesos concurrentes
Funciones de un SGBD

4. COMPONENTES
DE UN SGBD
Gestor de
almacenami
ento
• Gestor de transacciones
• Gestor de archivos
• Gestor de memoria
intermedia
Gestor de
consultas
• Intérprete del DDL
• Compilador del DML
• Motor de evaluación de
consultas

5. VENTAJAS DE UN GESTOR DE BASE DE DATOS
Datos compartidos
actualizados
• Los datos están
disponibles para
todos los usuarios
y cuando alguno
actualiza, los
cambios se ven
reflejados
inmediatamente.
Flexibilidad
• Para nuevas
necesidades, los
cambios de
estructura no
afectan los datos.
Rápida creación de
nuevas aplicaciones
• Una vez creada la
BD y funcionando,
crear una nueva
aplicación necesita
menos tiempo.
Independencia de
los datos
• Ocultan detalles
de implementación.

6. VARIABLESDE
UN SGBD
Presupuest
o disponible Nivel de
soporte
proporcion
ado por el
fabricante
del SGBD
Compatibi
lidad con
sw y hw
existente
BD que
soporta
(relacional
o No
relacional)
Volúmenes
de datos
Rendimient
o
Gestión de
transaccion
es
Accesibilida
d
Seguridad
Variables a
tener
encuenta
según el
entorno

7. ARQUITECTURA
DE L AS BASES
DE DATOS

8. La arquitectura de los sistemas de bases de datos se
ve muy influida por el sistema informático
subyacente sobre el que se ejecuta el sistema de
bases de datos. Los sistemas de bases de datos
pueden estar centralizados o ser del tipo cliente-
servidor, en los que una máquina servidora ejecuta
el trabajo en nombre de multitud de máquinas
clientes.
Los sistema de bases de datos pueden diseñarse
también para aprovechar las arquitecturas de
computadoras paralelas. Las bases de datos
distribuidas se extienden por varias máquinas
geográficamente separadas.

9. • One to a few
cores, shared
memory
Centralized
databases
• One server
machine executes
work on behalf of
multiple client
machines.
Client-
server
• Many core shared
memory
• Shared disk
• Shared nothing
Parallel
databases
• Geographical
distribution
• Schema/data
heterogeneity
Distributed
databases
Database Architecture

10. Database Architecture
(Centralized/Shared-
Memory)

11. Las organizaciones American National
Standard Institute: ANSI, y Standard
Planning and Requirements Committee:
SPARC (ANSI-SPARC), que propenden
por la estandarización de teorías y
prácticas, en este caso en el área de
bases de datos, proponen una
arquitectura de tres (3) niveles de
abstracción en la arquitectura de un
SGBD. Niveles para cuyo entendimiento
es necesario desarrollar el concepto de
“esquema”.
El esquema de la base de datos es un
elemento fundamental en la comprensión
de la arquitectura de un SGBD, el cual
tiene como función independizar el gestor
de la base de datos o el SGBD de la base
de datos propiamente dicho; logrando de
esta forma independizar la gestión de la
base de datos a través del gestor de los
datos almacenados físicamente.
Nieto,W. (2017). Diseño de base de datos. Barranquilla, Colombia: Universidad del Norte. Recuperado de
https://elibro-net.ezproxy.cecar.edu.co:2443/es/ereader/bibliocecar/70030?page=52

12. ARQUITECTURA
DE LAS BASES
DE DATOS
Arquitectura
en dos capas
•La aplicación se divide en un
componente que reside en la
maquina cliente, que llama a la
funcionalidad del sistema de bases
de datos en la maquina servidora
mediante instrucciones del
lenguaje de consulta
Arquitectura
en tres capas
•La maquina cliente actúa
simplemente como una parte
visible al usuario y no contiene
ningún llamada directa a la base
de datos, se comunica con un
servidor de aplicaciones, mediante
una interfaz formularios.

16. •Es el conjunto de visiones o enfoques
lógicos que los usuarios tienen de la
base de datos. Está compuesto por
los procesos, los programas de
aplicación y los usuarios que tienen
la concepción de las diferentes
visiones, enfoque o vistas (siendo la
vista un subconjunto particular de la
base de datos) de las base de datos.
Corresponde también este esquema
al soporte teórico del contexto de
funcionamiento de la base de datos
en la lógica de operación.
•La vista de un cliente en un Sistema
Bancario es únicamente su cuenta
bancaria personal; pero la vista
lógica de un asesor del banco son el
conjunto de procesos y aplicaciones
del banco que soportan el portafolio
de servicios a fin de asesorar a los
usuarios.
El nivel o
esquema
externo (Teoría)

17. •Es la descripción lógica
esencial, única y global de
la base de datos; este
esquema describe a nivel
conceptual el
almacenamiento de los
datos en la base de datos y
las interrelaciones existentes
entre los datos.
•El esquema correspode en
sus conceptos a la
abstracción que se hace
del contexto de operación
del sistema de información
de la organización al ser
modelado por la tecnología
de bases de datos.
Nivel conceptual
o esquema
conceptual
(Abstracción)

18. • Descripción fisica de la
base de datos
contenida en la
computadora. Este
esquema corresponde al
diseño fisico de la base
de datos o lo que es
equivalente, al conjunto
de estructuras de datos
físicas donde se
encuentran
almacenados los datos
o átomos esenciales de
la base de datos.
El nivel interno o
esquema interno
(Diseño)

19. ANÁLISIS DE L A
INDEPENDENCIA
LÓGICA /FÍSICA DE
DATOS EN UN SISTEMA
DE BASES DE DATOS

20. Independencia
lógica de datos
• Con base en la
arquitectura ANSI-SPARC,
se presenta cuando los
usuarios del nivel o
esquema externo no se ven
afectados por los cambios
que se presenten en el
nivel conceptual, ni
tampoco por los cambios
que se presenten en el
mismo nivel externo.

21. Se requiere adicionar el campo TEL_PROVEEDOR

22. Independencia física de
datos
•Desde la arquitectura ANSI-SPARC
implica que cualquier cambio que se
presente en el esquema interno de la
base de datos no debe afectar los
esquemas conceptual y externo de la
base de datos.
•El esquema interno de la arquitectura
mencionada hace referencia al
diseño fisico concreto de la base de
datos en sus estructuras de datos de
soporte, para que el motor o gestor de
la base de datos funcione en su
gestión a la base de datos. Luego, un
cambio en el esquema interno debe
necesariamente cubrir el proceso de
rehacer la base de datos fisica.

23. V I S I Ó N D E L O S
DATO S
Un sistema de base de
datos es una colección de
datos interrelacionados y
un conjunto de programas
que permitan a los usuarios
tener acceso a esos datos y
modificarlos. (Silberschatz,
Korth y Sudarshan, 2007)
An architecture for a database system

24. Nivel de vistas
El nivel más elevado de abstracción sólo describe parte de la base de datos.
•Los usuarios de computadoras ven un conjunto de programas de aplicación que ocultan los detalles de los tipos de datos.
•Por ejemplo, los cajeros de un banco sólo ven la parte de la base de datos que contiene información de las cuentas de los
clientes; no pueden tener acceso a la información referente a los sueldos de los empleados.
Nivel lógico
Nivel inmediatamente superior de abstracción describe qué datos se almacenan de las base de datos y que relaciones
existen entre esos datos.
•nivel lógico cada registro de este tipo se describe mediante una definición de tipo, como en el fragmento de código anterior,
y también se define la relación entre estos tipos de registros. Los programadores que usan un lenguaje de programación
trabajan en este nivel de abstracción.
Nivel físico
El nivel más bajo de abstracción describe cómo se almacenan realmente los datos.
•Ejemplo, los registros cliente, cuenta o empleado se pueden describir como bloques de posiciones consecutivas de
almacenamiento (por ejemplo, palabras o bytes). El compilador oculta este nivel de detalle a los programadores.

25. USUARIOS Y
ADMINISTRADOR
DE BASES DE
DATOS

26. CLASIFICACIÓN
Usuarios Administrador de base
de datos

27. USUARIO DE
BASE DE
DATOS E
INTERFAZ DE
USUARIO
• Usuarios no sofisticados
que interactúan con el
sistema invocando alguno
de los programas de
aplicación que han escrito
previamente.
Usuarios
normales
• Son profesionales
informanticos que escriben
programas de aplicación,
los programadores de
aplicaciones pueden elegir
entre muchas herramientas
para desarrollar la
interfaces de usuarios.
Programadores
de aplicaciones
• Interactúan con el sistema
sin escribir programas.
Formulan sus consultas en
el lenguaje de consulta de
base de datos
Usuarios
sofisticados
• Escriben aplicaciones de
base de datos
especializadas que no
encajan en el marco
tradicional del
procesamiento de datos.
Usuarios
especializados

28. ADMINISTRAD
OR DE BASES
DE DATOS
Definición del
esquema
Definición de la
estructura y del
método de
acceso
Modificación del
esquema y de la
organización
física
Concesión de
autorización para
el acceso a los
datos
Mantenimiento
rutinario

29. USUARIOS DE UN SISTEMA
DE BASES DE DATOS
El Funcionamiento de un sistema de base de datos dentro de
una organización demanda la participación de varias
personas; personas que cumplen diferentes roles, entre los
cuales, sin hacer una enumeración exhaustiva, se encuentran
los de gestión, seguridad, diseño, programación, y utilización
de la base de datos. Los roles mencionados pueden tener
perfiles de conocimiento informático, o mas cercanos al
manejo de los lenguajes de programación que se utilizan
para hacer el mantenimiento a la base de datos; o usuarios
no informáticos, los que en su perfil son no conocedores de
las herramientas de hardware, software y comunicaciones
que se manejan en la fase de producción de un sistema de
base de datos. (Nieto, 2017, p. 35)

30. Administrador de
datos (Data
Administrator)
Propietario de la
base de datos
(Owner Database)
Administrador de la
base de datos
(Database
Amínirtrator DBA)
Diseñador de la base
de datos (Database
Designer)
Administrador de la
Seguridad de la base
de datos (Seeurity
Manager Database)
Programadores de la
base de datos
(Programmers
Database)

31. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS
Date, C., & Ruiz, S. (2001). Introducción a los sistemas de bases de datos. México: Pearson
Educación.
Nieto, W. (2017). Diseño de base de datos. Universidad del Norte. https://elibro-
net.ezproxy.cecar.edu.co:2443/es/ereader/bibliocecar/70030?page=54
Silberschatz, A., Korth, H., & Sudarshan, S. (2006). Fundamentos de bases de datos. Boston:
McGraw-Hill Higher Education.

32. MODELOS
DE BASES
DE DATOS
U N M O D E L O D E B A S E D E D A T O S E S U N A
A R Q U I T E C T U R A O R G A N I Z A T I V A Q U E I M P O N E
U N E S Q U E M A D E A C C E S O A L O S D A T O S .
( G O N Z Á L E Z , 2 0 1 1 )

33. Un modelo de datos es una definición
lógica, independiente y abstracta de los
objetos, operadores y demás que en
conjunto constituyen la máquina abstracta
con la que interactúan los usuarios. Los
objetos nos permiten modelar la estructura
de los datos. Los operadores nos permiten
modelar su comportamiento. (Date, 2001)
Una colección de herramientas conceptuales
para describir los datos, las relaciones, la
semántica y las restricciones de consistencia
(Silberschatz, Korth, Sudarshan, 2002)
Clasificación de los
modelos de datos
Modelo Entidad–
Relación (E-R)
Modelo Relacional
Modelo de datos
orientado a objetos
Modelo jerárquico
Modelo en red

34. MODELO JERÁRQUICO
Fue el primer modelo realmente operativo de base de datos, este
modelo se sigue empleando en sistemas main frame, principalmente en
sistemas IBM. En este modelo se tiene una entidad o tabla como punto
de partida de todos los datos, a partir de esta, se ramifican el camino
para acceder al resto de los datos que precisamos.
Utiliza jerarquías o árboles para la representación lógica de los datos.
Los archivos son organizados en jerarquías, y normalmente cada uno
de ellos se corresponde con una de las entidades de la base de datos.
Los árboles jerárquicos se representan de forma invertida, con la raíz
hacia arriba y las hojas hacia abajo
Recorre los distintos nodos de un árbol en un preorden que requiere tres
pasos:
•Visitar la raíz.
•Visitar el hijo más a la izquierda, si lo hubiera, que no haya sido visitado.
•Si todos los descendientes del segmento considerado se han visitado, volver a su padre e ir al
punto 1.
Moreno, A. (2000). El enfoque jerárquico. Recuperado de http://elies.rediris.es/elies9/4-2-1.htm

36. MODELO EN RED
Conocido como modelo CODASYL (Conference on Data System Language), conformada
por una colección o set de registros, los cuales están conectados entre sí por medio de
enlaces en una red. El registro es similar al de una entidad como las empleadas en el
modelo relacional.
El modelo de red intenta superar las deficiencias del enfoque jerárquico, permitiendo el
tipo de relaciones de muchos a muchos.
Una estructura de datos en red, o estructura plex, es muy similar a una estructura
jerárquica, de hecho no es más que un superconjunto de ésta. Al igual que en la
estructura jerárquica, cada nodo puede tener varios hijos pero, a diferencia de ésta,
también puede tener varios padres
El concepto básico en el enfoque de red es el conjunto (‘set’), definido por el comité
CODASYL. Un conjunto está constituido por dos tipos de registros que mantienen una
relación de muchos a muchos. Para conseguir representar este tipo de relación es
necesario que los dos tipos de registros estén interconectados por medio de un registro
conector llamado conjunto conector

38. MODELO DE DATOS ORIENTADO A OBJETOS
Este modelo se puede observar
como una extensión del modelo E-
R con las nociones de
encapsulación, métodos
(funciones) e identidades de
objeto.
El paradigma orientado a objetos se define como
un conjunto de principios para realizar el
modelado, diseño, desarrollo e implementación
basado de estructuras conceptuales conocidas
como objetos
Las bases de datos orientadas a
objetos están diseñadas trabajar con
aplicaciones desarrollados orientada a
los negocios, que son un conjunto de
objetos que interactúan entre sí El modelo de datos relacional
orientado a objetos extiende
el modelo de datos relacional
ofreciendo un sistema de
tipos más ricos que incluye
tipos de datos mas complejos.
Ofrecen un medio de migración cómodo para
los usuarios de las bases de datos relacionales
que deseen usar características orientadas a
objetos.

39. MODELO E-R
Está basado en una percepción del
mundo real que consta de una
colección de objetos básicos
llamados entidades y relaciones
entre estos objetos,
implementándose en forma gráfica
a través del Diagrama Entidad
Relación.

41. MODELO
RELACIONAL
Se basa en el concepto matemático
de relación. En este modelo, la
información se representa en forma
de “tablas” o relaciones, donde
cada fila de la tabla se interpreta
como una relación ordenada de
valores (un conjunto de valores
relacionados entre sí).

42. L E N G UA J E D E
B A S E D E DATO S
Los sistemas de base de datos
proporcionan un lenguaje de
definición de datos para
especificar el esquema de la
base de datos y un lenguaje de
manipulación de datos para
expresar las consultas y la
modificación de la base de
datos. (Silberschatz, Korth y
Sudarshan, 2007)

43. DCL (Data Control Language)
Lenguaje de control de datos. Permite administrar la seguridad de quien puede leer, escribir o
borrar datos en una tabla; quién puede crear o eliminar tablas, etc.
En el control de acceso a los datos se puede: i) otorgar ( GRANT) permisos a los usua- rios para
hacer las acciones de conexión (CONNECT), selección (SELECT), inserción (INSERT), modificación
(UPDATE), cancelación (DELETE) y cambiar el contexto de operación de la base de datos (USE);
ii) cancelar los permisos de acción sobre la base de datos (REVOKE).
DML (Data Manipulation Languaje)
Manipula los datos para aplicaciones. Permite dar de alta filas, modificar
contenido de columnas y borrar filas y columnas.
creación (INSERT) - modificación (UPDATE) - consulta
(SELECT) - cancelación (DELETE)
DDL (Data Definition Language)
Define los elementos de los datos en la Base de datos.
Permite crear tablas, modificarlas y eliminarlas.
Los comando DDL permiten crear (CREATE), alterar
(ALTER), cancelar (DROP) y truncar (TRUNCATE) tablas de
la base de datos
El lenguaje SQL esta conformado por tres sublenguajes para la
administración de los datos contenidos en la base de datos.

44. DDL, Data Definition
Language
Los esquemas de las BD se especifican mediante un
conjunto de definición expresadas mediante un lenguaje
especial denominado DDL
Se usan para especificar mas propiedades de los datos
La estructura de almacenamiento y los métodos de acceso usados
por el sistema de base de datos se especifican mediante un
conjunto de instrucciones en un tipo especial de LDD denominado
lenguaje de almacenamiento y definición de datos
Ofrece un LDD elaborado
que permite definir
tablas, restricciones de
integridad, asertos, etc.
Specification notation for defining the database schema
Example:
create table instructor (
ID char(5),
name varchar(20),
dept_name varchar(20),
salary numeric(8,2)
)
• DDL compiler
generates a set of
table templates stored
in a data dictionary
• Data dictionary
contains metadata (i.e.,
data about data)
• Database schema
• Integrity
constraints
• Primary key
(ID uniquely
identifies
instructors)
• Authorization
• Who can
access what
Nota

45. DML (Data Manipulation Languaje)
Lenguaje de manipulación de datos (LMD) permite al usuario tener acceso a los
datos organizados mediante el modelo de datos correspondiente o manipularlos.
• Tipos de acceso
• Recuperación de la información almacenada en la BD
• Inserción de información nueva en la BD
• Borrado de la información de BD
• Modificación de la información en la BD
LMDs procedimentales
LMDs declarativos
Necesitan que el usuario especifique qué
datos se necesitan sin que haga falta que
se especifique cómo obtener esos datos.
Necesitan que el usuario especifique
qué datos se necesitan y cómo
obtener esos datos

46. ESQUEMA DE DATOS
(DATABASE SCHEMA)
Describe la estructura de una Base de datos, en
un lenguaje formal soportado por un Sistema
administrador de Base de datos (DBMS). En una
Base de datos Relacional, el Esquema define sus
tablas, sus campos en cada tabla y las relaciones
entre cada campo y cada tabla.
El esquema es generalmente almacenado en un
Diccionario de Datos.Aunque generalmente el
esquema es definido en un lenguaje de Base de
datos, el término se usa a menudo para referirse
a una representación gráfica de la estructura de
base de datos.

48. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS
❖ Gonzalez,A. (2011). Gestión de Base de Datos. España: Editorial Ra-Ma.
❖ Silberschatz, A. Korth, H. Sudarshan, S. (2002). Fundamentos de Bases de Datos. España: Editorial
McGraw-Hill / interamericana de España, S.A. U.
❖ Kroenke, D. (2003). Procesamiento de Bases de datos, Fundamentos, diseño e Implementación.
México: Pearson Educación. E-book. Recuperado de:
http://books.google.com.co/books?id=7ORUWItwcNEC&lpg=PP1&dq=base%20de%20datos&pg
=PR4#v=onepage&q=base%20de%20datos&f=false
❖ Date, C.J. (2001). Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos. México: Pearson Educación. E-
book. Recuperado de: http://books.google.com.co/books?id=Vhum351T-
K8C&lpg=PP1&pg=PP1#v=onepage&q&f=false