Bd Und-1b Teoria

TEORIA Semana: 1-2-3-4

1 BASE DE DATOS PRIMERA UNIDAD: BASE DE DATOS E IMPLEMNETACION

¿¿

TEORÍA

BASE DE DATOS

Escuela de Ingeniería Industrial Universidad Nacional “Santiago Antúnez de Mayolo”

(UNASAM)

Ing. Emilio Méndez La Torre

Mayo 2015



CONTENIDO

PRIMERA UNIDAD

INTRODUCCION, EVOLUCION DE LAS BASES DE DATOS, SISTEMAS ORIENTADOS A LOS

ARCHIVOS, SISTEMA DE BASE DE DATOS; HARDWARE Y SOFTWARE.

1. INTRODUCCION………………………………………………………………………………………. pag. 03

La necesidad de manejar información ……………………………………………………. Pag. 03

2. EVOLUCION DE LAS BASES DE DATOS…………………………………………………….. pag. 05

3. SISTEMA DE BASE DE DATOS - HARDWARE Y SOFTWARE………………………. pag. 07

4. TIPOS DE BASES DE DATOS……………………………………………………………………. Pag. 09

4.1. Según la variabilidad de los datos almacenados

4.2. Según el contenido

4.3. De acuerdo a su modelo de administración de datos

5. CICLO DE VIDA DE UNA BASE DE DATO (BD)………………………………………….. pag. 11

5.1. Planificación del proyecto.

5.2. Definición del sistema.

5.3. Recolección y análisis de los requisitos.

5.4. Diseño de la base de datos.

5.5. Selección del SGBD.

5.6. Diseño de la aplicación.

5.7. Prototipado.

5.8. Implementación.

5.9. Conversión y carga de datos.

5.10. Prueba.

5.11. Mantenimiento.

6. SISTEMA GESTORES DE BD…………………………………………………………………… pag. 14

Herramientas para manejar la información

Sistema de Gestión de Base de Datos ………………………………………………… pag. 15

Objetivo primordial de un gestor……………………………………………………….. pag. 16

7. COMPONENTES DE LOS SITEMAS GESTORES DE BASE DE DATOS (SGBD) pag. 16

7.1. LENGUAJES DE LOS SGBD: DECLARACIONES DCL; DDL; DML.

7.2. EL DICCIONARIO DE DATOS

7.3. SEGURIDAD E INTEGRIDAD DE LOS DATOS

7.4. EL ADMINISTRADOR DE LA BD

8. DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UNA BD…………………………………………… pag. 18



1. INTRODUCCION

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.

En los inicios de la era informática, cada programa almacenaba y utilizaba sus propios datos de forma un tanto caótica. 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). 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.

Las bases de datos empiezan a aparecer en los años 60 y triunfan en los años setenta y ochenta.

La necesidad de manejar información

Pongamos como ejemplo un caso sencillo: queremos mantener de forma electrónica una lista con los

discos que hemos comprado a lo largo de estos años. Tenemos un ordenador y un programa que nos

permite almacenar la lista como se presenta a continuación.



autor Título format año tipo

COCTEAU TWINS Victorialand CS 86 Ambient

BJÖRK Post CD 95 Pop

BLACK CROWES Amorica CD 94 Rock

BLUE NILE,THE High CD 04 Pop

BOB MOULD CD 96 Independientes

BLUR Leisure CD 90 Pop

BUD POWELL Jazz Time CD Jazz

CANDY DULFER Saxuality CS 93 Fusión

CHURCH,THE The Blurred Crusade LP 82 Pop

COCTEAU TWINS Blue Bell Knoll CD 88 Ambient

CURVE Pubic Fruit CG Independientes

COCTEAU TWINS Milk And Kisses CD 95 Ambient

CODE BLUE Code Blue LP 80 Pop

COP SHOT COP Ask Questions Later CD 93 Independientes

COMITE CISNE Dulces Horas(Maxi) LP 85 Pop

COMPLICES

La Danza De La

Ciudad CD 90 Pop

CONSTANCE DEMBY Novus Magnificat CD 86 Nuevas Músicas

CULT, THE Sonic Temple CD 89 Hard Rock

CURVE Doppelgänger CS Nueva Psicodelia

La lista es muy sencilla, y está detallada por autor del volumen, título, año de publicación, formato en que

lo tenemos disponible en nuestra discoteca (CD es disco compacto, CS es cassette, y LP es disco en vinilo),

y una clasificación propia del estilo de música que contiene.

¿Para qué necesitamos almacenar los datos de esta manera? A lo largo del tiempo hemos ido adquiriendo

más y más discos, y nos gusta intercambiar música con nuestros amigos (como se hacía antes, de forma

inocente y legal, según lo que se entiende por legal hoy en día). Es más práctico dar una lista en papel, o

enviarla por correo electrónico para que éste elija lo que más le guste, en vez de invitarle a casa y que él

se lleve los discos viéndolos directamente en el estante; nuestro amigo también nos proporcionaría su

propia lista para hacer nosotros lo propio.

Precisamente en este punto, cuando la cantidad de discos es grande, hacer dicha lista no es tan fácil.

Podemos pensar que lo normal es comenzar a confeccionarla un día y anotar en ella las nuevas

adquisiciones a medida que van llegando. Más tarde, si alguien nos la pide, podemos fotocopiarla y

proporcionársela.

Sin embargo, es evidente que la lista no está ordenada bajo ningún criterio, salvo si nos hemos tomado la

molestia de, cuando creamos la lista, anotar la información ordenada por autor, por ejemplo. No

obstante, las nuevas entradas de la lista estarán desordenadas puesto que las anotamos al final de esa

lista. Además, con la cantidad de discos que manejamos, es fácil que tengamos descripciones de discos

repetidas, o mal catalogadas, o con el año equivocado; ¿qué hacemos?: ¿un borrón, escribir encima,

escribirla a lápiz para poder borrar y rectificar?



Un día, un amigo nos pide una lista de los discos que tenemos, pero sabemos que lo que le gusta es el

guitarreo y el ruido, lo que nosotros catalogamos como rock, duro, o independiente. La única posibilidad

es darle la lista y que él mismo se busque lo que le interesa.

Cansados de estas limitaciones decidimos utilizar el ordenador. Lo hacemos porque nos permite obtener

listados ordenados por cualquier criterio, mantener la información actualizada, y corregir los errores

fácilmente.

Figura 1.1. Ejemplo de bases de datos de discos

Además, esta información la podemos suministrar de cualquier forma: en papel mediante la salida por impresora, por correo electrónico, en un fichero de texto en un dispositivo de almacenamiento portátil o, en definitiva, en cualquier formato de intercambio. Podemos tener copias de seguridad por si se nos pierde la lista principal. Además, si queremos dar más datos descriptivos de nuestros discos, el ordenador nos da facilidades para hacerlo sin alterar la información anterior: sólo la definición de los listados se

alterará para poder imprimir, a partir de entonces, los nuevos datos.

2. EVOLUCION DE LAS BASES DE DATOS

Década de 1950 En este lapso de tiempo se da origen a las cintas magnéticas, las cuales sirvieron para suplir las

necesidades de datos de las nuevas industrias. Por medio de este mecanismo se empezó a automatizar

los datos de las nóminas, como por ejemplo el aumento de salario.



Consistía en leer una cinta o más y pasar los datos a otra, y también se podían pasar desde las tarjetas

perforadas. Simulando un sistema de Backup, que consiste en hacer una copia de seguridad o copia de

respaldo, para guardar en un medio extraíble los datos importantes. La nueva cinta a la que se transfiere

los datos pasa a ser una cinta maestra. Estas cintas solo se podían leer secuencial y ordenadamente.

Década de 1960 El uso de los discos en ese momento fue un adelanto muy efectivo, ya que por medio de este soporte se

podía consultar los datos directamente, esto ayudo a ahorrar tiempo. No era necesario saber

exactamente donde estaban los datos en los discos, ya que en milisegundos eran recuperables los datos.

A diferencia de las cintas magnéticas, ya no era necesaria la secuencialidad, y este tipo de soporte

empieza a ser ambiguo.

Los discos dieron inicio a las Bases de Datos, de red y jerárquicas, pues los programadores con su

habilidad de manipulación de estructuras junto con las ventajas de los discos era posible guardar

estructuras de datos como listas y árboles.

Década de 1970 Se definió el modelo relacional y publicó una serie de reglas para la evaluación de administradores de

sistemas de datos relacionales y así nacieron las bases de datos relacionales.

Inicialmente no se usó el modelo relacional debido a que tenía inconvenientes por el rendimiento, ya que

no podían ser competitivas con las bases de datos jerárquicas y de red.

Década de 1980 Las bases de datos relacionales con su sistema de tablas, filas y columnas, pudieron competir con las

bases de datos jerárquicas y de red, ya que su nivel de programación era bajo y su uso muy sencillo.

En esta década el modelo relacional ha conseguido posicionarse del mercado de las bases de datos. Y

también en este tiempo se iniciaron grandes investigaciones paralelas y distribuidas, como las bases de

datos orientadas a objetos.

Principios década de los 90 Se crea el lenguaje SQL, que es un lenguaje programado para consultas. El programa de alto nivel SQL es

un lenguaje de consulta estructurado que analiza grandes cantidades de datos, el cual permite especificar

diversos tipos de operaciones frente a los mismos datos a diferencia de las bases de datos de los 80 que

eran diseñadas para las aplicaciones de procesamiento de transacciones. Los grandes distribuidores de

bases de datos incursionaron con la venta de bases de datos orientada a objetos.

Finales de la década de los 90 El boom de esta década fue la aparición de la WWW “Word Wide Web ya que por éste medio se

facilitaba la consulta de las bases de datos. Actualmente tienen una amplia capacidad de almacenamiento

de información, también una de las ventajas es el servicio de siete días a la semana las veinticuatro horas

del día, sin interrupciones a menos que haya planificaciones de mantenimiento de las plataformas o el

software.



Siglo XXI Como respuesta a la creciente complejidad de las aplicaciones que requieren bases de datos, han surgido dos nuevos modelos: el modelo de datos orientado a objetos y el modelo relacional extendido. Sin embargo, a diferencia de los modelos que los preceden, la composición de estos modelos no está clara.

3. SISTEMA DE BASE DE DATOS - HARDWARE Y SOFTWARE

Diferencia entre Datos e información

Los Datos a diferencia de la información son utilizados como diversos métodos para comprimir la

información a fin de permitir una transmisión o almacenamiento más eficaces.

La cantidad de información de un mensaje puede ser entendida como el número de símbolos posibles que

representan el mensaje. Los símbolos que representan el mensaje no son más que datos significativos.

En su concepto más elemental, la información es un mensaje con un contenido determinado emitido por

una persona hacia otra y, como tal, representa un papel primordial en el proceso de la comunicación, a la

vez que posee una evidente función social. A diferencia de los datos, la información tiene significado para

quien la recibe, por eso, los seres humanos siempre han tenido la necesidad de cambiar entre sí

información que luego transforman en acciones. “La información es, entonces, conocimientos basados en

los datos a los cuales, mediante un procesamiento, se les ha dado significado, propósito y utilidad.

Nota: Los datos no contienen información

Datos de una DB se refiere a archivos, bases de datos, documentos de texto, imágenes y, voz y video

codificados en forma digital.

Sistema de Base de Datos



Un sistema de bases de datos sirve para integrar los datos. Lo componen los siguientes elementos:

Hardware. Máquinas en las que se almacenan las bases de datos. Incorporan unidades de

almacenamiento masivo para este fin.

Software. Es el sistema gestor de bases de datos. El encargado de administrar las bases de datos.

Datos. Incluyen los datos que se necesitan almacenar y los

Metadatos que son datos que sirven para describir lo que se almacena en la base de datos.

Usuarios. Personas que manipulan los datos del sistema. Hay tres categorías:

Usuarios finales. Aquellos que utilizan datos de la base de datos para su trabajo cotidiano que no tiene por qué tener que ver con la informática. Normalmente no utilizan la base de datos directamente, si no que utilizan aplicaciones creadas para ellos a fin de facilitar la manipulación de los datos. Estos usuarios sólo acceden a ciertos datos.

Desarrolladores. Analistas y programadores encargados de generar aplicaciones para los

usuarios finales.

Administradores. También llamados DBA (Data Base Administrator), se encargan de

gestionar las bases de datos. Definen el esquema, definen la estructura de almacenamiento,

método de acceso, modificación del esquema y la organización de la BD; concede derecho de acceso,

etc.

Hay que tener en cuenta que las necesidades de la base de datos de los usuarios son muy

diferentes en función del tipo de usuario que sean:

El almacenero de una empresa solo le interesa todas las compras y saldos de su almacén.

Al planillero de una empresa le interesa las horas que laboran por día para poder elaborar

la planilla semanal con sus horas extras incluidas.

Al dueño de la empresa le interesa cuanto es la utilidad al fin de mes.

Al farmacéutico le interesa saber los medicamentos que se vencen cada mes y rematarlas

para no tener pérdidas.

Al contador de una empresa le interesa la relación de las facturas emitidas y recibidas para

los pagos respectivos a la SUNAT., etc.

Los usuarios también pueden ser para:

Industrias manufactureras, Hospitales, Bancos, Escuelas, Instituciones Gubernamentales, etc.

Donde para operar se deben tener una gran cantidad de datos como: Datos de producción, Información de pacientes , Cuentas contables, Datos de alumnos y profesores, Censos de población y de recursos



4. TIPOS DE BASES DE DATOS

Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al criterio elegido para su clasificación:

4.1. Según la variabilidad de los datos almacenados

a) Bases de datos estáticas 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.

b) Bases de datos dinámicas Éstas son bases de datos donde los datos almacenados se modifican 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, la banca, etc.

4.2. Según el contenido

a. Bases de datos bibliográficas Solo contienen un representante de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene datos sobre el autor, fecha de publicación, editorial, asignatura, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque sino 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.

b. Bases de datos de texto completo Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas. Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.

c. Bases de datos fuente:

Serían aquellas bases de datos que ofrecen el documento completo, no una representación del mismo. Numéricas:

Contienen datos de tipo numérico, como un censo o indicadores cuantitativos. Ejemplo: Censos del INEI, cuadro de indicadores de inflación mensual, etc.

Mixtas: Combinan ambos tipos de datos, como por ejemplo informes económicos de empresas, datos geo-económicos, etc.



d. Bases de datos o "bibliotecas" de datos sobre Biológica Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de datos provenientes de las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:

Aquellas que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas. Las bases de datos de rutas metabólicas. Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre

estructuras 3D de biomoléculas. Bases de datos clínicas. Bases de datos bibliográficas (biológicas).

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. Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como contenedor de datos (algo en donde se guarda los datos), así como de los métodos para almacenar y recuperar datos 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.

4.3. De acuerdo a su modelo de administración de datos

Bases de datos jerárquicas

Base de datos de red

Base de datos relacional

Bases de datos multidimensionales

Bases de datos orientadas a objetos



5. CICLO DE VIDA DE UNA BASE DE DATO (BD)

Las etapas del ciclo de vida de una aplicación de bases de datos son las siguientes:

Planificación del proyecto.

Definición del sistema.

Recolección y análisis de los requisitos.

Diseño de la base de datos.

Selección del SGBD.

Diseño de la aplicación.

Prototipado.

Implementación.

Conversión y carga de datos.

Prueba.

Mantenimiento.

5.1. Planificación del proyecto.

Esta etapa conlleva la planificación de cómo se pueden llevar a cabo las etapas del ciclo de vida

de la manera más eficiente.

Hay tres componentes principales:

el trabajo que se ha de realizar,

los recursos para llevarlo a cabo y

el dinero para pagar por todo ello.

Normalmente, este modelo de datos se representa mediante un: Diagrama Entidad - Relación.

La planificación de la base de datos también incluye el desarrollo de estándares que

especifiquen cómo:

realizar la recolección de datos,

especificar su formato,

qué documentación será necesaria y

llevar a cabo el diseño y la implementación.

5.2. Definición del sistema.

En esta etapa se especifica el ámbito y los límites de la aplicación de bases de datos, así como con

qué otros sistemas interactúan. También hay que determinar quiénes son los usuarios y las áreas de

aplicación.

5.3. Recolección y análisis de los requisitos.

En esta etapa se recogen y analizan los requerimientos de los usuarios y de las áreas de aplicación.

Esta información se puede recoger de varias formas:

•Entrevistando al personal de la empresa.

•Observando el funcionamiento de la empresa.



•Examinando documentos, sobre todo aquellos que se utilizan para recoger o visualizar

información.

•Utilizando cuestionarios para recoger información de grandes grupos de usuarios.

La información recogida debe incluir las principales áreas de aplicación y de usuarios, la

documentación utilizada o generada por estas áreas, las transacciones requeridas.

5.4. Diseño de la base de datos.

Esta etapa consta de tres fases:

Diseño conceptual,

Diseño lógico y

Diseño físico de la base de datos.

a) Diseño conceptual.- Consiste en la producción de un esquema conceptual, que es

independiente de todas las consideraciones físicas. Este modelo se refina después en un

esquema lógico

b) Diseño lógico.- Es un esquema lógico donde se eliminan las construcciones que no se pueden

representar en el modelo de base de datos escogido (relacional, orientado a objetos, etc.).

c) Diseño físico.- Es cuando el esquema lógico se traduce en un esquema físico para el SGBD

escogido. La fase de diseño físico considera las estructuras de almacenamiento y los métodos de

acceso necesarios para proporcionar un acceso eficiente a la base de datos en memoria

secundaria.

5.5. Selección del SGBD.

Si no se dispone de un SGBD, o el que hay se encuentra obsoleto, se debe escoger un SGBD que sea

adecuado para el sistema de información. Esta elección se debe hacer en cualquier momento antes

del diseño lógico.

La selección del sistema de gestor puede ser:

•Access

•SQL Server

•Oracle

5.6. Diseño de la aplicación.

En esta etapa se diseñan los programas de aplicación que usarán y procesarán la base de datos.

Esta etapa y el diseño de la base de datos, son paralelas. En la mayor parte de los casos no se puede

finalizar el diseño de las aplicaciones hasta que se ha terminado con el diseño de la base de datos.

En esta etapa hay que asegurarse de que toda la funcionalidad especificada en los requisitos de

usuario se encuentra en el diseño de la aplicación.

Además, habrá que diseñar las interfaces de usuario, aspecto muy importante que se suele ignorar.

El sistema debe ser fácil de aprender, fácil de usar, ser directo y estar ``dispuesto a perdonar''. Si la

interface no tiene estas características, el sistema dará problemas, sin lugar a dudas.



5.7. Prototipado.

Un prototipo es un modelo de trabajo de las aplicaciones del sistema. El prototipo no tiene toda la

funcionalidad del sistema final, pero es suficiente para que los usuarios puedan utilizar el sistema e

identificar qué aspectos están bien y cuáles no son adecuados, además de poder sugerir mejoras o la

inclusión de nuevos elementos.

Este proceso permite que quienes diseñan e implementan el sistema sepan si han interpretado

correctamente los requisitos de los usuarios.

Esta etapa es imprescindible cuando el sistema que se va a implementar tiene un gran coste, alto

riesgo o utiliza nuevas tecnologías.

5.8. Implementación.

La implementación de la base de datos se realiza mediante las sentencias del lenguaje de definición

de datos (LDD) del SGBD escogido.

Estas sentencias se encargan de crear el esquema de la base de datos, los ficheros en donde se

almacenarán los datos y las vistas de los usuarios.

Partes de estas aplicaciones son transacciones sobre la base de datos, que se implementan mediante

el lenguaje de manejo de datos (LMD) del SGBD.

También se implementan los menús, los formularios para la introducción de datos y los informes de

visualización de datos mediante lenguajes de consultas no procedurales, generadores de informes,

generadores de formularios, generadores de aplicaciones. También se implementan todos los

controles de seguridad e integridad.

5.9. Conversión y carga de datos.

Esta etapa es necesaria cuando se está reemplazando un sistema antiguo por uno nuevo. Los datos

se cargan desde el sistema viejo al nuevo directamente o, si es necesario, se convierten al formato

que requiera el nuevo SGBD y luego se cargan. Si es posible, los programas de aplicación del sistema

antiguo también se convierten para que se puedan utilizar en el sistema nuevo.

5.10. Prueba.

En esta etapa se prueba y valida el sistema con los requisitos especificados por los usuarios. Para ello,

se debe diseñar una batería de tests con datos reales, que se deben llevar a cabo de manera

metódica y rigurosa.

Es importante darse cuenta de que la fase de prueba no sirve para demostrar que no hay fallos, sirve

para encontrarlos.

Si la fase de prueba se lleva a cabo correctamente, descubrirá los errores en los programas de

aplicación y en la estructura de la base de datos.

Por último, en las pruebas se podrá hacer una medida de la fiabilidad y la calidad del software

desarrollado.

5.11. Mantenimiento.

Una vez que el sistema está completamente implementado y probado, se pone en marcha. El sistema

está ahora en la fase de mantenimiento en la que se llevan a cabo las siguientes tareas:

•Monitorización de las prestaciones del sistema. Si las prestaciones caen por debajo de un

determinado nivel, puede ser necesario reorganizar la base de datos.



•Mantenimiento y actualización del sistema. Cuando sea necesario, los nuevos requisitos que

vayan surgiendo se incorporarán al sistema, siguiendo de nuevo las etapas del ciclo de vida que se

acaban de presentar.

6. SISTEMA GESTORES DE BD

Herramientas para manejar la información Durante el curso se va a utilizar un ordenador y un programa para almacenar los datos y manejarlos. La primera opción en la que podemos pensar es un procesador de textos o una hoja de cálculo, donde la información es fácilmente accesible y modificable. Simplemente se trata de escribir la lista y guardarla en el disco duro. No obstante, el programa diseñado desde un principio para hacer lo que nosotros pretendemos es un programa de creación y manejo de bases de datos; es decir un sistema de gestión de bases de datos (SGBD). Una base de datos (BD)i es un conjunto de datos estructurados apropiadamente y relacionados entre sí (como, por ejemplo, nuestra lista de discos). Podemos tener tantas bases de datos almacenadas en nuestro disco duro como permita la capacidad del disco duro: la lista de discos, la agenda de teléfonos y direcciones de nuestros amigos, etc., son todas bases de datos diferentes; o podríamos tener relacionada los discos con la agenda de tal forma que sepamos en todo momento a quien le prestamos los discos, con lo que todo sería una única base de datos. El SGBD nos facilita un interfaz para introducir nuestra información desde teclado o cualquier otro periférico que lo permita, y procesar después esa información para obtener informes de cualquier tipo. Por ejemplo nos puede interesar tener un listado ordenado por autor y otro por tipo de música. Otro informe puede que sólo tenga la información del autor, título y año de publicación del disco. La ventaja estriba en que la información sólo la hemos introducido una vez, y es el propio sistema de gestión de base de datos el que, según nuestras necesidades, se encarga de clasificar esa información cada vez que le pedimos un listado. Además, si nos hemos equivocado en el año de publicación de un disco, simplemente lo modificamos y en los siguientes listados ya saldrá corregido. Si quisiéramos borrar un disco, porque se nos haya perdido o roto, tampoco es un problema: simplemente, cuando el SGBD vaya a realizar un nuevo listado no se encontrará con ese disco entre los datos que maneja.

Figura 1.2. Ejemplo de consulta a la base de datos mediante una sentencia SQL



Sistema de Gestión de Base de Datos Un SGBD es un programa de ordenador que facilita una serie de herramientas para manejar bases de

datos y obtener resultados (información) de ellas. Además de almacenar la información, se le pueden

hacer preguntas sobre esos datos, obtener listados impresos, generar pequeños programas de

mantenimiento de la BD, o ser utilizado como servidor de datos para programas más complejos

realizados en cualquier lenguaje de programación. Además, ofrece otras herramientas más propias de la

gestión de BD como sistemas de permisos para autorización de accesos, volcados de seguridad,

transferencia de ficheros, recuperación de información dañada, indización, etc.

En general, un SGBD es un software de BD que:

Centraliza los datos en un único “lugar” lógico al que acceden todos los usuarios y aplicaciones.

Es utilizable por múltiples usuarios y aplicaciones concurrentemente.

Ofrece visiones parciales del conjunto total de información, según las necesidades de un usuario

en particular.

Posee herramientas para asegurar:

La independencia de datos: a varios niveles, permitiendo la modificación de las

definiciones de datos sin afectar a las aplicaciones o esquemas que no utilizan esos

datos.

La integridad de los datos: que los datos sean correctos en todo momento, de acuerdo

con las especificaciones o reglas impuestas al sistema

La seguridad de los datos: que sólo las personas autorizadas puedan acceder a

determinados datos y que sólo puedan efectuar las operaciones para las que han sido

autorizados.

Hay muchos tipos de SGBD, pero la mayor parte de los utilizados comercialmente en la actualidad son

relacionales, es decir, se basan en una cierta teoría o forma de representar los datos para implementar

sus herramientas e interfaces, en este caso el modelo relacional. Entendemos por representación de los

datos como la forma en que se presentan al usuario y que permiten ciertas operaciones para poder

manejarlos.

De hecho, en estos SGBD, la información se presenta en forma de tablas (“relación” es el término

formal), con columnas para las características de los objetos o conceptos que pretende representar la

tabla, y filas para cada caso concreto o instancia de objeto. Existe un lenguaje considerado como

estándar para manejar esas tablas, el SQL, que permite crear y modificar tablas, y consultarlas,

introducir nuevos datos, modificar los ya almacenados, o borrarlos.

Al decir que un SGBD es relacional, estamos hablando de que, como mínimo, sigue todas las reglas y

conceptos propuestos por el modelo relacional. El modelo relacional se basa en la teoría de conjuntos y

es, por tanto, un modelo con un fundamento matemático. Este modelo maneja una estructura de datos,

la relación (concepto matemático que se representa “físicamente” como una tabla), y unos operadores

definidos sobre ella.



Objetivo primordial de un gestor

es proporcionar eficiencia y seguridad a la hora de extraer o almacenar información en las BD. Los

sistemas gestores de BBDD están diseñados para gestionar grandes bloques de información, que implica

tanto la definición de estructuras para el almacenamiento como de mecanismos para la gestión de la

información.

Una BD es un gran almacén de datos que se define una sola vez; los datos pueden ser accedidos de

forma simultánea por varios usuarios; están relacionados y existe un número mínimo de duplicidad;

además en las BBDD se almacenarán las descripciones de esos datos, lo que se llama metadatos en el

diccionario de datos, que se verá más adelante.

El SGBD es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la BD y proporciona un

acceso controlado a la misma. Debe prestar los siguientes servicios:

Creación y definición de la BD: especificación de la estructura, el tipo de los

datos, las restricciones y relaciones entre ellos mediante lenguajes de definición

de datos. Toda esta información se almacena en el diccionario de datos, el SGBD

proporcionará mecanismos para la gestión del diccionario de datos.

Manipulación de los datos realizando consultas, inserciones y actualizaciones de

los mismos utilizando lenguajes de manipulación de datos.

Acceso controlado a los datos de la BD mediante mecanismos de seguridad de

acceso a los usuarios.

Mantener la integridad y consistencia de los datos utilizando mecanismos para

evitar que los datos sean perjudicados por cambios no autorizados.

Acceso compartido a la BD, controlando la interacción entre usuarios

concurrentes.

Mecanismos de respaldo y recuperación para restablecer la información en caso

de fallos en el sistema.

7. COMPONENTES DE LOS SGBD

7.1. LENGUAJES DE LOS SGBD: DECLARACIONES DCL; DDL; DML.

Todos los SGBD ofrecen lenguajes e interfaces apropiadas para cada tipo de usuario: administradores,

diseñadores, programadores de aplicaciones y usuarios finales. Los lenguajes van a permitir al administrador de la BD especificar los datos que componen la BD, su

estructura, las relaciones que existen entre ellos, las reglas de integridad, los controles de acceso, las

características de tipo físico y las vistas externas de los usuarios. Los lenguajes del SGBD se clasifican

en:

• Lenguaje de definición de datos (LDD o DDL): se utiliza para especificar el esquema de la BD, las

vistas de los usuarios y las estructuras de almacenamiento. Es el que define el esquema conceptual

y el esquema interno. Lo utilizan los diseñadores y los administradores de la BD.



• Lenguaje de manipulación de datos (LMD o DML): Se utilizan para leer y actualizar los datos de la

BD. Es el utilizado por los usuarios para realizar consultas, inserciones, eliminaciones y

modificaciones. Los hay procedurales, en los que el usuario será normalmente un programador y

especifica las operaciones de acceso a los datos llamando a los procedimientos necesarios. Estos

lenguajes acceden a un registro y lo procesan. Las sentencias de un LMD procedural están

embebidas en un lenguaje de alto nivel lla-mado anfitrión. Las BD jerárquicas y en red utilizan estos

LMD procedurales.

• Lenguaje de control de datos (LCD o DCL): Permiten conceder o suprimir privilegios a los usuarios,

es decir, realiza el control del acceso a los datos. Con este lenguaje se establecen las vistas de los

usuarios, así a cada usuario se le permite manipular únicamente el conjunto de datos que le

interesan, y se le deniega el acceso a los datos que no necesita.

• Lenguajes de control de transacciones: Controlan los cambios realizados en los datos de la

BD mediante instrucciones de manipulación de datos (DML). Permiten agrupar varias instrucciones

DML como si fuesen una única instrucción lógica de manipulación, de forma que o se realiza

el grupo de instrucciones completo o se deshacen los cambios de todo el grupo (esto ocurriría

en el caso de que simplemente una de las instrucciones DML del grupo no pudiera realizarse o

generara algún error en su ejecución).

• La mayoría de los SGBD comerciales incluyen lenguajes de cuarta generación (4GL) que permiten al

usuario desarrollar aplicaciones de forma fácil y rápida, también se les llama herramientas de

desarrollo. Ejemplos de esto son las herramientas del SGBD.

7.2. EL DICCIONARIO DE DATOS

Es el lugar donde se deposita información acerca de todos los datos que forman la BD, describe la

BD y los objetos que la forman.

Proporciona información de la Estructura lógica y física de la BD, Las definiciones de todos los

objetos de la BD (tablas, vistas, indices, procedimientos, etc.), Información de las restricciones de

integridad, Privilegios y roles otorgados a los usuarios, Auditoria de información.

Cumple las siguientes características: Soportar descripciones de los modelos conceptual, lógico,

interno y externo, estar integrado dentro del SGBD, Apoyar la transferencia eficiente de la

información al SGBD, Estar almacenado en un medio con acceso directo para la fácil recuperación

de información.



7.3. SEGURIDAD E INTEGRIDAD DE LOS DATOS

• Un sistema de seguridad, de modo que los usuarios no autorizados no puedan acceder a la base de

datos.

• Un sistema de integridad que mantiene la integridad y la consistencia de los datos.

• Un sistema de control de concurrencia que permite el acceso compartido a la base de datos.

• Un sistema de control de recuperación que restablece la base de datos después de que se produzca

un fallo del hardware o del software.

• Un diccionario de datos o catálogo, accesible por el usuario, que contiene la descripción de los

datos de la base de datos.

7.4. EL ADMINISTRADOR DE LA BD

En los SGBD existen distintos tipos de usuarios, cada tipo con unos permisos o privilegios

diferentes sobre los objetos que forman la BD.

Instalar el SGBD en el sistema informático.

Crear las BBDD que se vayan a gestionar.

Crear y mantener el esquema de la BD.

Arrancar y parar SGBD y cargar las BBDD con las que se va a trabajar.

Colaborar con el administrador del S.O. En tareas de ubicación, dimensionado y control.

Colaborar en las tareas de formación de usuarios.

Establecer estándares de uso, políticas de acceso y protocolos de trabajo diario.

Suministrar la información necesaria sobre la BD a equipos de análisis y programación.

Efectuar tareas de explotación (resolución de dudas, controlar en tiempo real los accesos,

anomalías etc., copias de seguridad, restauración, auditorias, ajustar y optimizar la BD).

8. DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UNA BD

El fundamento de toda BD se encuentra en el análisis y el diseño.

Al SGBD se le han de proporcionar dos cosas:

Los datos y la forma en que los vamos a almacenar.

Es decir, un disco musical, para nosotros, es un objeto que tiene como características que lo diferencian

de otro disco conceptos tales como:

La información del autor,

El título,

El año de publicación,

El formato del disco y

El tipo de música que contiene.

Debemos, antes de nada, darle al SGBD estos conceptos con su correspondiente tipo de datos:

si es un número,

si es una cadena de caracteres,

si es una fecha, etc.

Información

Datos



Una vez hecho esto, ya podemos introducir los datos de nuestros discos. De la misma forma, una vez que

se han introducido los mismos, podemos realizar consultas sobre los datos almacenados basándonos en

los objetos definidos.

i Para el profano en la materia es normal denominar al programa de gestión simplemente base de datos. Entiéndase que un sistema de gestión de bases de datos, el programa, puede manejar una o muchas bases de datos, uno o muchos conjuntos de información sobre un determinado tema.

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