cc302 – Módulo 1

Introducción a las Bases de Datos Prof. J. Ignacio Vázquez Herrera

Bibliografía: Fundamentos de sistemas de bases de datos Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe Fundamentos de bases de datos Henry F. y Abraham Silverschatz Sistemas de Bases de Datos. Diseño, Implementación y Admón Peter Rob y Carlos Coronel

¿Qué es una Base de Datos? • Conjunto de Datos relacionados entre sí. • Los Datos son hechos conocidos que pueden registrarse.

• Un directorio telefónico. • Una guía de T.V. • Un sistema de reservación. • Tus papeles en el archivero. • El SIIAU.

Sin embargo la definición anterior es muy general

Propiedades implícitas de una BD Representa algún aspecto del mundo real o minimundo.

Las modificaciones del minimundo se reflejan en la BD.

Es una colección de datos lógicamente coherentes (como en un directorio telefónico). Una colección aleatoria no puede considerarse una BD.

Se diseña, construye y puebla con datos para un propósito específico y está dirigida a un grupo de usuarios.

En otras palabras: Una BD tiene una fuente de la que se derivan los datos. Tiene cierto grado de interacción con el mundo real. Hay un público que está interesado en su contenido.

Comparación de Enfoques

Hay redundancia pues los archivos se encuentran separados.

Existen inconsistencias de datos, es decir, las diversas copias de los mismos datos pueden no coincidir.

Hay dificultad en la recuperación de los datos, pues es difícil prever las consultas requeridas a futuro.

No se implementan sistemas de seguridad confiables.

Procesamiento de archivos

Comparación de Enfoques

Naturaleza autodescriptiva. La definición de la BD se almacena en un catálogo del sistema. A esta definición se le conoce como metadatos.

Separación entre los programas y los datos. Esto es posible gracias a la abstracción de los datos.

Manejo de múltiples vistas (de acuerdo al usuario).

Compartición de datos y procesamientos de transacciones multiusuario. Hay un control de concurrencia para asegurar que las modificaciones sobre la BD se haga de manera controlada.

Bases de Datos

Independencia con respecto a los Datos

Independencia lógica. La capacidad para modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación.

Independencia física. La capacidad de modificar el esquema interno sin alterar el esquema conceptual.

Actores en el escenario Administrador. Se encarga de autorizar el acceso a la BD, de

coordinar y vigilar su empleo y de gestionar los recursos necesarios en Hardware y Software.

Diseñador. Identifica los datos que se almacenarán en la BD y así elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos.

Usuarios finales. Las personas que necesitan tener acceso a la BD para consultarla, actualizarla y generar informes. La BD existe para que ellos la usen.

Programador. Implementa los programas y aplicaciones (interfaces) necesarios para acceder a la BD, de acuerdo a las necesidades de los usuarios.

Niveles de abstracción de los datos Nivel físico. Es el nivel más bajo. Describe como se

almacenan realmente los datos. El programador es quien tiene acceso a este nivel.

Nivel conceptual. Describe que datos son almacenados en la base y las relaciones entre ellos. Oculta los detalles del almacenamiento físico. El administrador es el que usa este nivel pues decide que información se va a guardar.

Nivel de visión. Describe solo parte de la base de datos. Se define para facilitarle al usuario la interacción con el sistema, ocultándole todos los detalles.

Ventajas del enfoque de BD

• Potencial para imponer normas.

• Menor tiempo de creación de aplicaciones.

• Flexibilidad.

• Disponibilidad de información actualizada.

• Economías de escala.

¿Qué es un SGBD?

Un SGBD o Sistema de Gestión de Bases de Datos ( DBMS por sus siglas en inglés).

Un SGBD es un conjunto de programas que nos permiten crear y mantener una base de datos.

Un SGBD es un software de propósito general que facilita el proceso de Definir, Construir y Manipular Bases de Datos.

Definir: Especificar tipos, estructuras y restricciones. Construir: Guardar los datos en algún medio de almacenamiento. Manipulación: Funciones para consultar y actualizar la BD.

Características de un SGBD (o DBMS)

Control de redundancia Restricción de accesos no autorizados Almacenamiento persistente Reglas de deducción Suministro de múltiples interfaces con los usuarios Representación de Vínculos complejos entre los

datos Cumplimiento de las restricciones de integridad Respaldo y Recuperación

Sistema de Bases de Datos

Conjunto formado por las Aplicaciones, SGBD y Bases de Datos

Programas de aplicación

Software para procesar consultas

Programas para acceder a los datos almacenados

Metadatos ó Catálogo

Base de Datos almacenada

Modelos de Datos

Alto nivel o Conceptuales

De implementación o Lógicos

Bajo Nivel o Físicos

Conjunto de conceptos que pueden servir para describir la estructura de una Base de Datos

Categorías

Un SGBD trabaja con modelos de datos Lógicos y Físicos. Los Conceptuales se utilizan en la etapa inicial de diseño.

Esquemas y Ejemplares

Esquema de la BD (o metadatos). Es la descripción de la BD, se especifica en el diseño y no se espera que cambie con el tiempo.

En cualquier modelo de datos es necesario distinguir entre la descripción de la BD y la base de datos misma.

Base de Datos almacenada

Metadatos ó Catálogo

Estado de la BD (o ejemplar). Los datos que la BD contiene en un determinado momento.

El SGBD puede manipular cualquier base de datos, gracias al esquema o catálogo que guarda la descripción de la misma.

Arquitecturas cliente/servidor SGBD Al principio los SGBD (o DBMS) eran centralizados. Tanto las

bases de datos como las aplicaciones estaban en una máquina y los usuarios ingresaban a través de terminales tontas (sin disco duro ni capacidad de procesamiento), que solo recibían la visualización de la interacción entre sistema y usuario.

Con el tiempo y a medida que bajaban los precios del Hardware, la mayoría de los usuarios reemplazaron sus terminales por PC’s y estaciones de trabajo. Gradualmente los SGBD empezaron a aprovechar la capacidad de procesamiento del lado del usuario.

Con el advenimiento de las redes locales se dio la pauta para el surgimiento de las arquitecturas cliente/servidor.

Arquitectura cliente/servidor de 2 capas

En una arquitectura de 2 capas, la base de datos se encuentra en un servidor y la aplicación se distribuye a los usuarios para que sea ejecutada en su equipo.

Dicha aplicación sirve a su vez de cliente.

Arquitectura cliente/servidor de 3 capas

Capa de acceso a datos. Se encuentra en un servidor de BD’s (Oracle, MySQL, PostgreSQL, MS SQL Server).

Capa de Negocios. Se trata de una aplicación instalada en un servidor Web (Apache, IIS).

Capa de Presentación. Los usuarios ejecutan dicha aplicación desde un navegador (o browser) que sirve de cliente (Iexplorer, Firefox, Chrome, Opera, Safari).

Criterios para clasificar un SGBD

Modelos de Datos de Implementación o Lógicos

De acuerdo al Modelo de Datos en que se basan Relacional Red Jerárquico Orientado a Objetos

Según el Número de Usuarios Monousuario Multiusuario

Por el Número de Sitios Centralizado Distribuido

Por el Costo

Modelos de Datos de Implementación

Modelo Relacional. Representa una BD como una colección de tablas que se almacenan como archivos individuales.

Modelo de Red. Representa los datos como tipos de registros.

Modelo Jerárquico. Representa los datos como estructuras jerárquicas de árbol. Cada estructura representa varios registros relacionados entre sí.

Modelo Orientado a Objetos. Define una BD en términos de objetos, sus propiedades y sus relaciones.

Preguntas:

cucei@outlook.com