Bases de Datos

Procesar la información ha sido y será una de las tareas básicas de cualquier civilización

Debido al crecimiento económico y demográfico se procesan grandes cantidades de datos.

Los datos interrelacionados en conjunto forman un sistema. Para la toma de decisiones:

Administrativas Información de toda la empresa

sobre procesos industriales:

Inventario, ordenes recibidas

estrategias de venta

INTRODUCCION

...El objetivo Básico del Procesamiento de Datos

Es proporcionar la información correcta en el momento oportuno a la persona indicada, en el lugar apropiado y al menor costo.

Empresa Es cualquier organización, como:

Banco

Universidad

Planta industrialHospital

Compañía de Servicio PúblicoGranja Agrícola Supermercado

...Las empresas requieren Información sobre las funciones:

personal, nóminas, inventarios, pedidos, cuentas por cobrar, Historias clínicas

Informes de ventas, pruebas de

laboratorio, matrículas, transacciones

financieras,

ENTIDADES

Es un objeto que existe y es distinguible de otros objetos

Puede ser concreto como una persona o un libro o un aula o

Puede ser abstracta como un concepto, un número de cuenta, un día festivo

número de cuenta

Es una persona, lugar, cosa, evento, o concepto acerca del cual se registra información.

En un banco: Clientes, cuentas bancarias, préstamos hipotecarios

En un almacén: proveedores, partes, envíos, etc.

En una universidad: alumnos, profesores, aulas, cursos, etc.

En un hospital: pacientes, médicos, enfermeras, historias clínicas, análisis laboratorios

En la industria: ventas, productos, insumos, pedidos, costos, clientes, proveedores, vendedores, equipo, costos, diseño del producto, etc.

Edificios, vehículos, equipos, herramientas, unidades organizacionales, planes de negocios, muebles, préstamos, órdenes de compra, cuantas bancarias, almacén

CONJUNTO DE ENTIDADES

Es el conjunto de entidades del mismo tipo. En un banco: Conjunto de entidades Cliente es el conjunto

de todas las personas que tienen una cuenta en un banco.

Conjunto de entidades Cuenta es el conjunto de todas las cuentas en un banco determinado.

Entidad Cliente

Conjunto de Entidades

Cliente

ATRIBUTOS O ELEMENTOS DE DATOS

Una entidad está representada por un conjunto de atributos que lo caracterizan. Así para las entidades:

Cliente sería: nombre, RUT, Dirección, teléfono. Cuenta sería: saldo, tipoCta, NroCta. Casa sería: tamaño, color, alrededores,

antigüedad. Proveedor sería: nombre, número, dirección,

tipo, fono.

Producto: Nombre, color, peso Proyecto: Número, presupuesto. Partes: NumParte, Numproveedor,

descripción, precio. Cliente: NumCli, nombre, dirección, teléfono. Orden: NumOrden, FechaOrden, NumCli,

TotalOrden

VALOR DE LOS DATOS

Es la información contenida en cada campo de datos. Ejm para nombre sería: Juan Fernández, Mabel García, etc.

Los valores que toman los campos datos pueden ser : cualitativos, cuantitativos, o descriptivos, dependiendo de la manera como los campos de datos describen a la entidad.

• Nombre,

• RUT,

• Dirección,

• Teléfono.

Atributos o Datos

• Juan Fernández

• 33333-3

• Macul 1242

• 5410278

Valor de los Datos

Entidad Cliente

{ ( nombre, Juan Fernández ) , ( RUT , 33333-3 ) , ( Dirección , Macul 12 ) , ( teléfono , 5410278 ) }.

Cada Entidad se describe por el conjunto de pares (atributo, valor del atributo)

ENTIDAD

CLIENTE

CUENTA

PROVEEDOR

ATRIBUTOS

Campos de Datos

RUT

Nombre

Dirección

TipoCta

NroCta

SaldoCta

Nombre

NroPro

Dirección

VALORES(Datos)

33333-3

Juan Fernández

Jr. Ancash 478

Cta. Corriente

124536

995.000

Watts

P001

Dieciocho 123

ELEMENTOS CLAVES DE DATOS

Campo o campos de datos que permite determinar los valores de los otros campos de datos de la misma entidad. Se llama también llave primaria

Ejm conocido NroCta 124536, determinamos que es una Cta. Corriente, cuyo saldo es 995.000

NroCta TipoCta Saldo

124536 Corriente 995.000

301287 Ahorro 3500.7

349504 Ahorro 4520.8

Ejm: conocido RUT 33333333-3, podemos determinar que se trata de Juan Fernández, que vive en Macul 1242 y tiene teléfono 5410278

RUT Nombre Dirección Teléfono

55555-5 Gladys G Colón 111 5410345

33333-3 Juan Fernández Macul 1242 5410278

77777-7 Hilda Ríos Vidaurre 112 4364641

66666-6 Juan Hurtado P.Valdivia 60 8672345

RELACION

Es una asociación entre varias entidades.

Ejm: una relación que asocia al cliente Fernández con la cuenta CC01240

El conjunto de relaciones CtaCli denota la asociación entre los clientes y las cuentas bancarias que tienen

CC01240

CC1245

CA3434

CA7859

Entidad Cliente Entidad Cuenta

Juan Fernández

Juan Pérez

Luis Ramírez

Oscar Becerra

Cliente CuentaCtaCli

BASES DE DATOS

Es una colección de datos relacionados acerca de una empresa, con múltiples usos. Estos son resultados de tener múltiples usuarios. Ejm en un banco la información acerca de clientes

pueden tener varios usuarios, como cuentas de cheques, cuentas de ahorros, prestamos a plazos, prestamos hipotecarios.

Base de Datos: Es un conjunto unificado de información que es

compartida por el personal autorizado de la empresa. Es un sistema de mantenimiento de registros.

Función: Almacenar toda información necesaria para la

empresa en forma centralizada eliminando la información redundante.

Objetivo: Proporcionar entorno para recuperar información de y

almacenar nueva información en la BD.

CARACTERÍSTICAS DE LA BD

Conjunto o colección de datos. Datos interrelacionados o estructurados. Redundancia controlada. Independencia de datos y de procesos. Soporte a múltiples usuarios y múltiples

aplicaciones. La actualización y recuperación de datos debe

asegurar integridad, seguridad y confidencialidad de los datos.

Control centralizado sobre los datos: reduce redundancias, evita inconsistencias, facilita el control de estándares, mayor seguridad.

Puede decirse que una BD es: Integrada pues es una unificación de varios

archivos de datos independientes donde se reduce la redundancia

Compartida Partes de la BD puede compartirse entre varios usuarios, es decir cada usuario puede tener acceso a la misma parte de la BD y utilizarla con propósitos diferentes

Empleado

Nombre

Dirección

Departamento

Salario

RegistrosInscripción

Costo

Curso

Inscripciones de los empleados en los cursos de capacitación

Si para la administración de Inscripción se requiere conocer el departamento de cada estudiante inscrito. No es necesario incluir esta información redundante en los registros de inscripción por que se puede obtener recurriendo al registro Empleado

Integrada

COMPARTIDA La información sobre departamentos es

compartida por varios usuarios distintos, en este caso por el Departamento de Personal y por el Departamento de Capacitación.

Esto implica también el acceso concurrente. Ejm: acceso de dos clientes a una cuenta corriente de manera simultánea, una para depositar y otra para retirar dinero. Si solo una se actualiza ocasiona datos inconsistentes y se dice que la BD es inconsistente.

ABSTRACCIÓN DE LOS DATOS

Nivel Físico .- Se describen en detalle las estructuras de datos complejas de nivel bajo

Nivel Conceptual .- describe que datos son realmente almacenados en la BD y las relaciones que existen entre los datos.

Nivel de Visión .- Describe solo parte de la BD. El sistema puede proporcionar muchas visiones de la BD.

Nivel Físico el registro de cliente, cuenta o empleado es un bloque de posiciones de memoria consecutivas (palabras o bytes).

Nivel conceptual .-Cada registro se describe por una definición de tipo como la ilustrada.

Nivel Visión.- Ejm los cajeros del banco solo ven parte de la base de datos que tiene información sobre las cuentas de los clientes.

Visión 2

Nivel Físico

Nivel Conceptual

...

Niveles de Abstracción de Datos

Visión 1 Visión n

El objetivo de un sistema de Base de Datos es simplificar y facilitar el acceso a los datos. Las vistas de alto nivel ayudan a lograrlo (no se debe cargar al usuario con los detalles físicos de implementación del sistema)

Datos. Los datos almacenados en el sistema se dividen en una o más BD. Por didáctica se considera 1 BD que contiene todos los datos del sistema.

Hardware. Se compone de almacenamiento secundario: cintas, tambor, discos, etc. donde reside la BD

Software Sistema de Administración de la BD o DBMS. Éste maneja todas las solicitudes de acceso a la BD formuladas a los usuarios.

Usuarios

Un sistema de BD incluye:

Software: Lenguaje de Definición de Datos DDL

Lenguaje especial que permite mediante un conjunto de definiciones especificar un esquema de base de datos.

La compilación de sentencias DDL es un conjunto de tablas que se almacenan en un archivo llamado diccionario DD

DD Es un archivo que contiene datos sobre los datos. Este se consulta antes de leer o modificar los datos reales en el SBD.

Software: Lenguaje de Manipulación de Datos ( DML )

Manipulación de datos : Recuperación de información almacenada en BD Inserción de nueva información Supresión de información de la BD Modificación de los datos almacenados en BD

Un DML es un lenguaje que permite a los usuarios manipular los datos

Lenguaje de consulta, es un trozo de DML que permite la recuperación de información

Software: Programa de Aplicación Son programas escritos en un lenguaje principal

(cobol, pl/1, pascal, c, etc.) que incorporan llamadas en DML

Ejm en un sistema bancario tenemos programas de aplicación para: generar cheques de nómina Cargos a las cuentas Abonos a las cuentas Transferir fondos entre cuentas Obtener el saldo de una cuenta Para obtener estados mensuales

Hay 3 clases de usuarios: Programador de Aplicaciones.- Encargado de

escribir programas de aplicación que utilicen BD. Usuario Final.- Que accesa a la BD desde un

terminal. Persona que toma decisiones y utiliza información de la BD. También proporcionan datos que se almacenan en la BD.

U. Sofisticado.- Emplea un Lenguaje de Consulta de BD, proporcionado por el sistema.

U. Especializado.- Escriben aplicaciones de BD especializadas que no encajan en el marco tradicional de procesamiento de datos.

Usuarios

U. Ingenuos .- Usan los programas de aplicación. Ejm : programa de transferencia para transferir 100 dólares de la cuenta A a la cuenta B

Los usuarios pueden realizar todas las funciones de: recuperación, creación, supresión y modificación.

Administrador de la BD.- DBA

Usuarios Finales

Base de DatosPrograma de Aplicación

Programa de Aplicación

Programa de Aplicación

Sistema de Administración de BD (DBMS)

o Sistema de Gestión de BD (SGBD)

Ambiente de la Base de Datos

Interfaz del Sistema

con el Usuario

RepositorioDiccionarioDirectorio

Enciclopedia

Base DeDatos

Sistema de Gestión de

Base de Datos

Administración dela Base de

Datos

Sistema de Administración de la BD (Data Base Management System) DBMS Sistema que integra los archivos en una BD y

proporciona diferentes orientaciones a usuarios diferentes. Proporciona el interfaz entre los datos de bajo nivel

almacenados en la BD y los programas de aplicación y consultas hechos al sistema

Objetivos: Atender las diferentes funciones de la empresa Minimizar la redundancia en los datos Suministrar información consistente al sistema toma de decisiones Desarrollar mantener y mejorar los programas de aplicación de

manera rápida y económica Facilitar la reorganización física de los datos almacenados

Posibilitar el control centralizado de la BD evitando anomalías del acceso concurrente.

(actualización simultánea de la BD) Establecer procedimientos mas sencillos para las operaciones de

computación Copia de seguridad y recuperación detectando las fallas ( rotura

disco, energía, errores de software) restaurando la BD al estado anterior a la falla

Implantación de seguridad permitiendo que solo los usuarios autorizados accesen a toda la BD o parte de ella.

Implantación de la Integridad permitiendo la actualización solo de datos que satisfagan ciertas restricciones de consistencia.

Aplicación de Cuentas de

Ahorros

Aplicación de Prestamos a

Plazos

Aplicación de Prestamos

Hipotecarios

Sistema de Manejo dela Base de

Datos

Base de

Datos

Aplicación de cuentas de cheques

Administrador de la BD (DBA)

Persona encargada de la administración de la BD.Funciones: Define el esquema original de la BD. Define la estructura de almacenamiento y el método de

acceso. Modifica el esquema y la organización física de

almacenamiento. Concede autorización para el acceso a los datos

regulando la parte de la BD que van a ser accedidas por varios usuarios.

Especifica las restricciones de integridad, que el DBMS consulta cada vez que tiene lugar una actualización en el sistema.

Diccionario de Datos Es el deposito central de información acerca de:

Las entidades y sus campos de datos, Las relaciones entre entidades, Los dominios de los atributos, Restricciones de integridad de cada relación (clave), Significados, usos y formatos de representación, Las BD y las referencias cruzadas entre los atributos y

las bases, Que programas se usan con las BD, Códigos de autorización y seguridad Es un recurso que proporciona información uniforme y

centralizada sobre los datos.

Beneficios de usar un DD

Un DD debe ayudar al usuario de una BD a: comunicarse con otros usuarios. Controlar los campos de datos (introducir nuevos

campos o cambiar las descripciones de los campos). de manera simple y efectiva

Reducir la redundancia e inconsistencia de los datos. Determinar el impacto de los cambios en los campos

de datos sobre la base de datos total. Centralizar el control de los campos de datos como

una ayuda en el diseño y en la expansión del diseño de la BD.

Independencia de los Datos

Es la capacidad de modificar una definición de un esquema en un nivel sin afectar la definición de un esquema en el nivel superior.

Independencia Física de Datos.- Capacidad de modificar el esquema físico sin que se vuelvan a escribir los Programas de Aplicación.

Independencia Lógica de Datos.-Capacidad de modificar el esquema conceptual sin que se vuelvan a escribir los PA. Son necesarias cuando se altera la estructura lógica de los datos.

Ventajas de la Independencia de los Datos Las modificaciones de las estructuras de almacenamiento

físico no involucran modificaciones en los PA. Las nuevas tecnologías en las memorias auxiliares no

afectan los PA. Vistas: cualquier relación que no es parte del modelo

conceptual pero se hace visible al usuario como una “relación virtual”.

Vistas diferentes pueden ser extraídas de la misma estructura de almacenamiento, reduciendo la duplicación de datos.

La ejecución de operaciones ilícitas se prohíben. Ejm: la actualización o eliminación de datos que no pertenecen a una vista.

La programación de las aplicaciones se facilita debido a que ella es realizada sobre vistas determinadas que no dependen de las estructuras de almacenamiento físico ni de problemas de acceso.

Diseño y Funcionamiento de la BD Se inicia con los requerimientos conceptuales de

los usuarios finales. Estos deben satisfacer : Las necesidades actuales de información y los

requerimientos de funcionamiento Los requerimientos previstos e imprevistos de los

usuarios finales Permitir la expansión y reorganización de la empresa Permitir la fácil modificación en los medios de hardware

y software cambiantes Antes de insertar datos en la base se debe verificar su

validez. Solo personas autorizadas deben tener acceso a la

base.

¿Por qué Base de Datos?

La redundancia puede reducirse. La inconsistencia puede evitarse. Si la RD se reduce y se controla,

asegurando que cualquier cambio se realice automáticamente en todas las entradas posibles.

La data puede ser compartida. Los estándares pueden ser reformados, permitiendo el intercambio

de data o migración entre sistemas. Las restricciones de seguridad pueden aplicarse. El DBA puede:

Asegurar que los accesos a la BD sean por los caminos que se definan.

Autorizar el acceso a la data. Se puede mantener la integridad de la data. Los requerimientos en conflicto pueden balancearse.