GUIA DE APRENDIZAJEINTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS

JOHANNA CATALINA JIMENEZ VIRVIESCAS

SENA CENTRO DE GESTION DE MERCADOS LOGISTICA Y TECNOLOGIAS DE LA

INFORMACIONBOGOTA

2012

GUIA DE APRENDIZAJEINTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS

1. Consulte y conceptualice los siguientes términos para bases de datos:Base de datos, Base de datos Relacional, Dato, Tupla, Atributo, Registro, Tabla, Archivo, Dominio, clave, Llave primaria, Llave Foránea, Cardinalidad, Relación, Usuario, SGBD, SQL, escalabilidad, flexibilidad, portabilidad, conexión, persistencia, GUI, accesibilidad.

Haga un documento tipo diccionario y agregue 8 términos diferentes a los relacionados, selecciónelos por la dificultad de comprensión, que para usted represente, sus definiciones.

ACCESIBILIDAD: facilidad de uso  de forma eficiente, eficaz y satisfactoria de un producto, servicio, entorno o instrumento por personas que poseen diferentes capacidades.

ANALISIS DE REQUISITOS: definición de los requisitos del sistema o del software.

ARCHIVO: Es sinónimo de fichero y nos sirve para guardar cualquier tipo de información.

ATRIBUTO: se describen en la estructura de la base de datos empleando un modelo de datos

BASE DE DATOS: Es un conjunto de datos (ya sea letra o numero) que al unirse crean un tipo de información la cual genera conocimiento.

BASE DE DATOS RELACIONAL: es una base de datos donde todos los elementos visibles al usuario están organizados estrictamente como tablas de valores, y en donde todas las operaciones de base de datos operan sobre estas tablas.

CAD: (Computer Aided Design). Diseño Asistido por Ordenador. Técnicas que permiten a los diseñadores, arquitectos, aparejadores, etc., utilizar en su trabajo herramientas informáticas para acortar los tiempos necesarios en el diseño de productos.

CARDINALIDAD: es el número de tuplas que contiene. Ya que en lasrelaciones se van insertando y borrando tuplas a menudo, la cardinalidad de las mismas varía constantemente

CLAVE: 'palabra de acceso' utilizada para confirmar una identidad en un sistema remoto que se utiliza para que una persona no pueda usurpar la identidad de otra.

CONEXIÓN: es un enlace entre un emisor y un receptor a través del cual se envía un mensaje.

DATO: expresiones generales que describen características de las entidades sobre las que operan los algoritmos.

DOMINIO: Sistema de denominación de Hosts en Internet. Los dominios van separados por un punto y jerárquicamente esta organizados de derecha a izquierda.

EL DBMS: conjunto de programas que se encarga de manejar la creación y todos los accesos de las bases de datos.

ESCALABILIDAD: Característica que permite crecer al PC tanto en potencia como en prestaciones.

FLEXIBILIDAD: está relacionada con la capacidad de aceptación.

GUI: (Graphic User Interface) Interfaz Gráfico de Usuario. 

JDVC: la conectividad de la base de datos JAVA es una especificación de la interfaz de aplicación de programa para conectar los programas escritos en Java a los datos en bases de datos populares.

TRANSACCIONES COMPARTIDAS: soportan grupos de usuarios en estaciones de trabajo, los cuales desean coordinar sus esfuerzos en tiempo real, los usuarios pueden compartir los resultados intermedios de una base de datos.

LLAVE FORANEA: Es llamada clave Externa, es uno o más campos de un tabla que hacen referencia al campo o campos de clave principal de otra tabla, una clave externa indica como esta relacionadas las tablas.

LLAVE PRIMARIA:  indicador único en una tabla

PERSISTENCIA: propiedad de los datos para subsistir de una manera u otra.

PORTALIDAD: característica que posee un software para ejecutarse en diferentes plataformas, el código fuente del software es capaz de reutilizarse en vez de crearse un nuevo código cuando el software pasa de una plataforma a otra.

REGISTRO: conjunto de campos que contienen los datos que pertenecen a una misma repetición de entidad.

RELACION: es una tabla con columnas y filas. SERVLET: aplicación sin interfaz grafica que se ejecuta en un servidor

de internet, procesando información HTML previamente recogida por un navegador

SGBD: sistema de gestión de base de datos. Es una agrupación de programas que sirven para definir, construir y manipular una base de datos.

SQL: (Structured Query Language) Lenguaje de Petición Estructurada. Lenguaje para base de datos. 

SISTEMA GESTOR DE BASE DE DATOS: es un conjunto de programas que permiten crear y mantener una base de datos, asegurando su integridad, confidencialidad y seguridad.

TABLA: una tabla es una herramienta de organización de información.

TUPLA: es una fila de una relación.

USUARIO: individuo que utiliza una computadora, sistema operativo, servicio o cualquier sistema informático.

WDM: (Wavelenght Division Multiplexing) Técnica para cable de fibra óptica, mediante la cual se pueden acomodar múltiples señales de luz en un solo cable utilizando diferentes frecuencias. 

2. Dibuje una tabla en la que señale: dato, tupla, atributo, registro; identifique sinónimos para estos conceptos. Por ejemplo sinónimo de Tupla es: fila.

TERMINO SINONIMODato NoticiaTupla FilaAtributo CaracterísticaRegistro Inspección

3. Elabore una tabla con las ventajas y los inconvenientes de un SGBD.

SGBDVENTAJAS DESVENTAJASMejora en la integridad de datos. Complejidad.Mejora en la seguridad Tamaño.Mejora en la accesibilidad a los datos. Coste económico del SGBD.Mejora en la productividad. Coste del equipamiento adicional.Mejora en el mantenimiento gracias a la independencia de datos

Coste de la conversión.

Aumento de la concurrencia. Prestaciones.Mejora en los servicios de copias de seguridad y de recuperación ante fallos.

Vulnerable a los fallos

4. Relacione 4 SGBD gratuitos y 4 licenciados, que se estén utilizando actualmente, incluya sus características e identifique si son libres.

SGBD GRATUITOS

Microsoft SQL Server Compact Edition Basic:

se ejecuta bajo el proceso de la aplicación que la consume.  El tamaño máximo del archivo de base de datos es de 4 Gb la extensión por defecto es .sdf la cual puede ser modificada. El nombre de la base de datos está limitado a 128 caracteres. De libre descarga y distribución Sus  limitaciones a destacar son el número máximo de tablas por base de

datos es de 1024 con un tamaño máximo por registro de 8060 bytes con un tamaño por página de 4 Kb. y 2 Gb. para campos BLOB.

posee un motor de base de datos así como un procesador y un optimizador de consultas especialmente diseñado para entornos móviles.

Soporta un subconjunto de tipos de datos y de sentencias T-SQL de SQL Server

únicamente soporta tipos de datos de cadena compatibles con Unicode (nchar, nvarchar, ntext).

permite consultar los planes de ejecución del optimizador de consultas antes y durante la ejecución de una sentencia T-SQL válida.

Sybase ASE Express Edition para Linux (edición gratuita para Linux)

La versión 15 de ASE incluye características nuevas como:

Un optimizador de consultas completamente renovado y más inteligente Técnicas de particionamiento semántico de tablas que aumentan la velocidad de acceso a los datos Columnas cifradas para mayor seguridad de los datos

Columnas computadas "virtuales" y materializadas, e índices funcionales, que brindan mayor rendimiento Mejoras al lenguaje Transact-SQL, para mayor productividad Mejoras a los servicios de Java y XML en la base de datos Mejoras a los servicios para consumo y publicación de Servicios Web Herramientas mejoradas para la administración y el monitoreo Más rendimiento y menor costo total de propiedad Arquitectura VSA de Sybase Administrador lógico de recursos y tareas Múltiples esquemas de bloqueo de datos Copias de respaldo en línea y de alto rendimiento Integración transparente con orígenes de datos remotos Programador de tareas Conexiones seguras con SSL Soporte a LDAP para autenticación de usuarios y conectividad cliente/servidor Soporte a múltiples herramientas de desarrollo y lenguajes de programación, como PowerBuilder, Visual Basic, Java, C, PHP, etc. Soporte a múltiples protocolos de conectividad, como Open Client (propio de Sybase), ODBC, OLE DB, ADO.NET y JDBC.

Oracle Express Edition 10 (solo corre en un servidor, capacidad limitada)

Disponible para Windows y GNU Linux Flashback Query Compilación navita de PL/SQL Data Encryption toolkit Oracle SQL Permite instalar Oracle Appication Express Soporte XML Soporte Microsoft ,Net, OLE DB, ODBC Mantenimiento de memoria automatico Mantenimiento de Undo automatic XML DB

DB2 Express-C

Libre para desarrollar, implementar, distribuir y sin límites. La funcionalidad base de DB2 Control Center, Data Studio y otras herramientas de manejo pureXML Utilización de recursos hasta 2GB y 2 núcleos Disponible en Linux, Windows, y Solaris (x86)

SGBD LICENCIADOS

PostgreSQL    Licencia BSD

orientada a objetos y libre, publicado bajo la licencia BSD. dirigido por una comunidad de desarrolladores que trabajan de forma

desinteresada, altruista, libre y/o apoyados por organizaciones. Claves ajenas  Disparadores Vistas. Integridad transaccional. Herencia de tablas. Tipos de datos y operaciones geométricas. Soporte para transacciones distribuidas

Firebird  basada en la versión 6 de InterBase, Initial Developer's PUBLIC LICENSE Version 1.0.

Es multiplataforma, y actualmente puede ejecutarse en los sistemas operativos: Linux, HP-UX, FreeBSD, Mac OS, Solaris y Microsoft Windows.

Ejecutable pequeño, con requerimientos de hardware bajos. Arquitectura Cliente/Servidor sobre protocolo TCP/IP y otros

(embedded). Soporte de transacciones ACID y claves foráneas. Es medianamente escalable. Buena seguridad basada en usuarios/roles. Diferentes arquitecturas, entre ellas el Servidor

Embebido1 (embedded server) que permite ejecutar aplicaciones monousuario en ordenadores sin instalar el software Firebird.

Bases de datos de sólo lectura, para aplicaciones que corran desde dispositivos sin capacidad de escritura, como cd-roms.

Existencia de controladores ODBC, OLEDB, JDBC, PHP, Perl, .net, etc.

Requisitos de administración bajos, siendo considerada como una base de datos libre de mantenimiento, al margen de la realización de copias de seguridad.

Pleno soporte del estándar SQL-92, tanto de sintaxis como de tipos de datos.

Completo lenguaje para la escritura de disparadores y procedimientos almacenados denominado PSQL.

Capacidad de almacenar elementos BLOB (Binary Large OBjects).

Soporte de User-Defined Functions (UDFs). Versión autoejecutable, sin instalación, excelente para la creación de

catálogos en CD-Rom y para crear versiones de evaluación de algunas aplicaciones.

SQLite   Licencia Dominio Público

La biblioteca implementa la mayor parte del estándar SQL-92, incluyendo transacciones de base de datos atómicas, consistencia de base de datos, aislamiento, y durabilidad (ACID), triggers y la mayor parte de las consultas complejas.

SQLite usa un sistema de tipos inusual Varios procesos o hilos pueden acceder a la misma base de datos sin

problemas. Varios accesos de lectura pueden ser servidos en paralelo. Un acceso de escritura sólo puede ser servido si no se está sirviendo ningún otro acceso concurrentemente

Existe un programa independiente de nombre sqlite que puede ser utilizado para consultar y gestionar los ficheros de base de datos SQLite.

Apache Derby  (http://db.apache.org/derby/)

APIs  para JDBC y SQL. Soporta todas las características de SQL92 y la mayoría de SQL99. La sintaxis SQL usada proviene deIBM DB2.

Su código mide alrededor de 2000KB comprimido. Soporta cifrado completo, roles y permisos. Además posee SQL

SCHEMAS para separar la información en un única base de datos y control completo de usuarios.

Soporta internamente procedures, cifrado y compresión. Trae soporte multilenguaje y localizaciones específicas. A partir de la versión 10.4 trae un sistema simple de replicación maestro-

esclavo. Transacciones y recuperación ante errores ACID. Posee tres productos asociados a la marca:

o Derby Embedded Database Engine: El motor propiamente dicho.

o Derby Network Server: Permite convertir Derby en una base de datos

que sigue el modelo cliente-servidor tradicional.

o Database Utilities: Un paquete de utilidades.

5. Indique, haciendo investigación, a que se refiere el término “Arquitectura” en el contexto de Base de Datos.

La arquitectura de un sistema de base de datos está influenciada en gran medida por el sistema informático subyacente en el que se ejecuta el sistema de base de

datos. En la arquitectura de un sistema de base de datos se reflejan aspectos como la conexión en red, el paralelismo y la distribución:

- La arquitectura centralizada es la más clásica. En ella, el SGBD está implantado en una sola plataforma u ordenador desde donde se gestiona directamente, de modo centralizado, la totalidad de los recursos. Es la arquitectura de los centros de proceso de datos tradicionales. Se basa en tecnologías sencillas, muy experimentadas y de gran robustez.

- La conexión en red de varias computadoras permite que algunas tareas se ejecuten en un sistema servidor y que otras se ejecuten en los sistemas clientes.

Esta división de trabajo ha conducido al desarrollo de sistemas de bases de datos cliente-servidor.

- La distribución de datos a través de las distintas sedes o departamentos de una organización permite que estos datos residan donde han sido generados o donde son más necesarios, pero continuar siendo accesibles desde otros lugares o departamentos diferentes.

El hecho de guardar varias copias de la base de datos en diferentes sitios permite que puedan continuar las operaciones sobre la base de datos aunque algún sitio se vea afectado por algún desastre natural, como una inundación, un incendio o un terremoto.

Se han desarrollado los sistemas de bases de datos distribuidos para manejar datos distribuidos geográfica o administrativamente a lo largo de múltiples sistemas de bases de datos.

- El procesamiento paralelo dentro de una computadora permite acelerar las actividades del sistema de base de datos, proporcionando a las transacciones unas respuestas más rápidas, así como la capacidad de ejecutar más transacciones por segundo.

Las consultas pueden procesarse de manera que se explote el paralelismo ofrecido por el sistema informático subyacente. La necesidad del procesamiento paralelo de consultas ha conducido al desarrollo de los sistemas de bases de datos paralelos

6. Defina qué es un bit, un byte, un carácter.

BIT: es una señal electrónica que puede estar encendida (1) o apagada (0). Es la unidad más pequeña de información que utiliza un ordenador.

BYTE: unidad de almacenamiento estándar. Con esta unidad de medida se mide desde el almacenamiento de datos hasta la capacidad de memoria de una computadora.

CARÁCTER: se interpreta como una unida de información que equivale a grafemas o símbolos, como sucede con los de la modalidad escrita del alfabeto de un lenguaje natural.

7. Investigue y presente la historia de los sistemas de codificación de caracteres. (ASCII, Unicode, UTF-8, etc.). Qué son los caracteres no imprimibles?

HISTORIA DE ASCII

El código ASCII se desarrolló en el ámbito de la telegrafía y se usó por primera vez comercialmente como un código de tele impresión impulsado por los servicios de datos de Bell. Bell había planeado usar un código de seis bits, derivado de Fieldata, que añadía puntuación y letras minúsculas al más antiguo código de tele impresión Baudot, pero se les convenció para que se unieran al subcomité de la Agencia de Estándares Estadounidense (ASA), que habían empezado a desarrollar el código ASCII.

Baudot ayudó en la automatización del envío y recepción de mensajes telegráficos, y tomó muchas características del código Morse; sin embargo, a diferencia del código Morse, Baudot usó códigos de longitud constante. Comparado con los primeros códigos telegráficos, el código propuesto por Bell y ASA resultó en una reorganización más conveniente para ordenar listas (especialmente porque estaba ordenado alfabéticamente) y añadió características como la 'secuencia de escape'.

La Agencia de Estándares Estadounidense (ASA), que se convertiría más tarde en el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (Ansi), publicó por primera vez el código ASCII en 1963. El ASCII publicado en 1963 tenía una flecha apuntando hacia arriba (↑) en lugar del circunflejo (^) y una flecha apuntando hacia la izquierda en lugar del guión bajo (_).

La versión de 1967 añadió las letras minúsculas, cambió los nombres de algunos códigos de control y cambió de lugar los dos códigos de control ACK y ESC de la zona de letras minúsculas a la zona de códigos de control.

ASCII fue actualizado en consecuencia y publicado como ANSI X3.4-1968, ANSI X3.4-1977]], y finalmente ANSI X3.4-1986.

Otros órganos de estandarización han publicado códigos de caracteres que son idénticos a ASCII. Estos códigos de caracteres reciben a menudo el nombre de ASCII, a pesar de que ASCII se define estrictamente solamente por los estándares ASA/ANSI:

- La Asociación Europea de Fabricantes de Ordenadores (ECMA) publicó ediciones de su clon de ASCII, ECMA-6 en 1965, 1967, 1970, 1973, 1983, y 1991. La edición de 1991 es idéntica a ANSI X3.4-1986.

- La Organización Internacional de Estandarización (ISO) publicó su versión, ISO 646 (más tarde ISO/IEC 646) en 1967, 1972, 1983 y 1991. En particular, ISO 646:1972 estableció un conjunto de versiones específicas para cada país donde los caracteres de puntuación fueron reemplazados con caracteres no ingleses. ISO/IEC 646:1991 La International Reference Version es la misma que en el ANSI X3.4-1986.

- La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) publicó su versión de ANSI X3.4-1986, Recomendación ITU T.50, en 1992.

A principios de la década de 1970 publicó una versión como Recomendación CCITT V.3.

- DIN publicó una versión de ASCII como el estándar DIN 66003 en 1974.

- El Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet (IETF) publicó una versión en 1969 como RFC 20, y estableció la versión estándar para Internet, basada en ANSI X3.4-1986, con la publicación de RFC 1345 en 1992.

- La versión de IBM de ANSI X3.4-1986 se publicó en la literatura técnica de IBM como página de códigos 367.

HISTORIA DE UNICODE

Podemos remontarnos a ASCII-7, una tabla de caracteres de 7 bits que representaba los caracteres más usuales del mundo anglosajón. Sin embargo ¿qué pasaba con los caracteres extranjeros? Para solucionarlo se creó ASCII extendido, esta vez con 8 bits y 256 caracteres disponibles, pero aun así no era suficiente para contentar a todo el mundo, porque entre tildes, letras raras, signos y demás no podíamos meter todos los caracteres no-ingleses que necesitábamos en 128 caracteres que eran lo que nos dejaba ASCII extendido. Así que la solución fue crear distintos ASCIIextendidos, las famosas iso-8859. Cada tabla de caracteres iso-8859 especificaba distintos caracteres, así cada país podía utilizar el juego de caracteres que mejor se adaptara a su grafía. En el caso español usábamos iso-8859-1 que incluía la mayoría de caracteres europeos occidentales.

Problema resuelto ¿no? Pues puede que sí, al menos parcialmente. A menos que necesites escribir un texto con ñ (iso-8859-1) y un carácter arábico (iso-8859-6) pero tampoco es para tanto, vamos digo yo. Aunque ahora que lo pienso, si alguien me envía un texto con caracteres extendidos ¿cómo sé que tabla está usando? Vaya, no puedo descubrirlo… pero tampoco es tan grave, ya lo resolverán las aplicaciones: los servidores web envían la codificación del fichero, y

lo mismo ocurre en casi todas las demás cosas. Aunque todavía me queda saber cómo hace el servidor web para saber qué tipo de codificación utiliza un fichero HTML o .txt determinado. ¿Quizás no puede adivinarlo? Vaya, entonces tenemos un problema. Empiezo a pensar que esto de ASCII no es tan buena idea… 128 caracteres fijos y 128 que pueden cambiar y no se cuándo se usa cual no me parece divertido.

HISTORIA DEL UFT-8

UTF-8 fue ideado por Kenneth L. Thompson bajo los criterios de diseño de Robert C. Pike el 2 de septiembre de 1992. Ambos lo implementaron e implantaron en su sistema operativo Plan 9 from Bell Labs. Posteriormente fue oficialmente presentado en la conferencia USENIX en San Diego en enero de 1993. Fue promovido a estándar con el patrocinio de X/Open Joint Internationalization Group (XOJIG) y durante el proceso recibió diferentes nombres como FSS/UTF y UTF-2.1

¿Qué son los caracteres no imprimibles?

Marcas especiales que se observan en pantalla, pero no se imprimen. Simbolizan formatos o parámetros como fines de párrafo, tabulaciones, espacios en blanco y otros.

8. Construya la línea de tiempo de los medios de almacenamiento y la línea de tiempo de la generación de las bases de datos sistematizadas.

MEDIOS DE ALMACENAMIENTO

1956: IBM presenta el primer computador con disco duro. En la imagen inferior vemos el disco duro 305 RAMAC, almacena hasta 5 MB de información en 50 discos de 24 pulgadas y pesa una tonelada.

1965: IBM lanza el primer disco duro removible (2310). Puede ser retirado del computador y tiene capacidad de 2,69 MB, distribuida en seis discos de 14 pulgadas.

GENERACIÓN DE LAS BASES DE DATOS SISTEMATIZADAS

 

1971: IBM presenta el disquete, un disco plástico de ocho pulgadas recubierto con óxido de hierro y 1 MB de capacidad.

1973: IBM lanza el disco duro 3340, con capacidad de 60 MB. Es considerado ancestro de los discos duros modernos, pues incluye técnicas similares de almacenamiento.

1974: Toshiba pone en venta las primeras unidades para disquetes de 5,25 pulgadas, con capacidad para 160 KB. En 1978 logran almacenar 720 KB. 1980: Seagate presenta el primer disco duro de

5,25 pulgadas para PC, llamado Winchester, tiene capacidad para 5 MB. Este mismo año IBM fabrica el primer disco duro de 1 GB: pesa 150 Kilos, es un poco más grande que un refrigerador y cuesta 

1982: Sony muestra un nuevo sistema de almacenamiento en pequeños disquetes de 3,5 pulgadas.

1986: Sony y Phillips presentan los primeros CD-ROM, discos compactos para grabar 650 MB de datos.

1987: Los disquetes de 3,5 pulgadas elevan su capacidad a 1.44 MB y se convierten en estándar del PC. Los discos duros para Pc llegan a 50 MB de capacidad.

1992: Aparecen tarjetas de almacenamiento PCMCIA para computadores portátiles (hoy llamadas PC Card). Tienen el tamaño de una tarjeta de crédito.

1993: Se lanzó la primera unidad de CD-R. Permitía escribir datos una sola vez en discos CD-R 

1994: SanDisk lanzó las tarjetas de memoria Compact Flash, para almacenar entre 4 y 106 MB de datos. Los discos duros para PC llegan a 3 GB de capacidad.

1995: Sony, Phillips y Toshiba anuncian el formato DVD con capacidad para 4,7 GB.

1997: SanDisk y Siemens patentan las MultimediaCard, tarjetas de memoria flash del tamaño de una estampilla. Salieron las primeras unidades de DVD-ROM (Para leer DVD). Se lanzaron las unidades de CD-RW (que permiten escribir datos en CD reescribibles).

1998: Se lanzaron las primeras unidades DVD-RAM, que permitieron grabar en DVD reescribibles (de 4,7 y 9,4 GB).

2001: Hewlett-Packard comenzó a vender unidades que graban datos en DVD+RW y CD-RW. Los discos duros para PC superaron los 100 GB.

2000: (15 de Diciembre) Trek Technology e IBM comenzaron a vender las primeras memorias USB con la marca Disgo de la empresa Israelí M-systems, estas tenían una capacidad de almacenamiento de 8 MB, 16 MB, 32 MB, y 64 MB.

1932: Dispositivo cilindro metálico

1946: selectron

1951: la cinta magnética

Memoria acceso directo

1956: primer disco duro

1958: laser disc. Primer disco de video

1960: cinta perforada, tiras largas para almacenar datos.

1960 y 1970: tarjeta perorada.

1996: CD y DVD2008 y actualidad: tercer disco con rayos X y memoria USB.

MAPA CONCEPTUAL

SISTEMAS DE NUMERACION

Sus tipos son

Decimal Binario Hexadecimal

Son

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9

La representación de cantidades

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Se basa en Comprende

La unidad más pequeña de información.

Un Byte

8 bits equivalen a

Es

Bits

Denominándose las cifras en

Es base de 2

0

Apagado

Representa

1

Por lo tanto

Representa

Encendido

Utilizando

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