FUNDAMENTOS DE BASE DE DATOS

Integrantes:

Mora Marquez Luis Omar 07210172

Aguirre Anguiano Javier 0721….

Martínez Martínez Armando Jesús 072101…

Unidad 1

Instituto Tecnológico de Tijuana I.T.T.

Tijuana B.C. 29 Junio 2010

1.1 Definición de base de datos.

La base de datos es un conjunto de información que está almacenada

en forma sistemática, de manera tal que los datos que la conforman

puedan ser utilizados en forma fragmentada cuando sea necesario.

Los datos almacenados pueden ser muy diversos: nombres, números

telefónicos, direcciones, años, etc. Todo depende de la finalidad para

la que sea armada la base de datos .

Tipos de base de datos.

Existen tanto bases estáticas como dinámicas.

Las estáticas son sólo de lectura y que generalmente se

utilizan para almacenar datos históricos que podrán ser

utilizados a lo largo del tiempo.

Las Dinámicas son las que contienen información que puede

ser modificada tanto para actualizar los datos que la integran

como para agregar nuevos. Otra forma en que se clasifican es

según su modelo de administración de los datos.

1.2 Objetivos de los sistemas de bases de datos.

Los objetivos principales de un sistema de base de datos es

disminuir los siguientes aspectos:

• Redundancia e inconsistencia de datos.

Puesto que los archivos que mantienen almacenada la información

son creados por diferentes tipos de programas de aplicación existe la

posibilidad de que si no se controla detalladamente el

almacenamiento, se pueda originar un duplicado de información, es

decir que la misma información sea más de una vez en un dispositivo

de almacenamiento. Esto aumenta los costos de almacenamiento y

acceso a los datos, además de que puede originar la inconsistencia

de los datos - es decir diversas copias de un mismo dato no

concuerdan entre si -, por ejemplo: que se actualiza la dirección de un

cliente en un archivo y que en otros archivos permanezca la anterior.

• Dificultad para tener acceso a los datos.

Un sistema de base de datos debe contemplar un entorno de datos

que le facilite al usuario el manejo de los mismos. Supóngase un

banco, y que uno de los gerentes necesita averiguar los nombres de

todos los clientes que viven dentro del código postal 78733 de la

ciudad. El gerente pide al departamento de procesamiento de datos

que genere la lista correspondiente. Puesto que esta situación no fue

prevista en el diseño del sistema, no existe ninguna aplicación de

consulta que permita este tipo de solicitud, esto ocasiona una

deficiencia del sistema.

• Aislamiento de los datos.

Puesto que los datos están repartidos en varios archivos, y estos no

pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas

de aplicación para obtener los datos apropiados.

• Anomalías del acceso concurrente.

Para mejorar el funcionamiento global del sistema y obtener un

tiempo de respuesta más rápido, muchos sistemas permiten que

múltiples usuarios actualicen los datos simultáneamente. En un

entorno así la interacción de actualizaciones concurrentes puede dar

por resultado datos inconsistentes. Para prevenir esta posibilidad

debe mantenerse alguna forma de supervisión en el sistema.

• Problemas de seguridad.

La información de toda empresa es importante, aunque unos datos lo

son más que otros, por tal motivo se debe considerar el control de

acceso a los mismos, no todos los usuarios pueden visualizar alguna

información, por tal motivo para que un sistema de base de datos sea

confiable debe mantener un grado de seguridad que garantice la

autentificación y protección de los datos. En un banco por ejemplo, el

personal de nóminas sólo necesita ver la parte de la base de datos

que tiene información acerca de los distintos empleados del banco y

no a otro tipo de información.

• Problemas de integridad.

Los valores de datos almacenados en la base de datos deben

satisfacer cierto tipo de restricciones de consistencia. Estas

restricciones se hacen cumplir en el sistema añadiendo códigos

apropiados en los diversos programas de aplicación.

1.3 Uso de bases de datos y sus aplicaciones

Las personas son el principal capital de las entidades sin ánimo de

lucro por lo que resulta muy importante que la información sobre éstas

sea accesible y fácil de manejar. De esta manera, nos resultará

sencillo hacer un envío de información por correo a todas las

personas relacionadas con la entidad, dar listados de teléfonos de

los/as voluntarios/as a los responsables de cada sección o seleccionar

a los socios de una misma profesión para que colaboren en una

actividad relacionada con su ocupación.

• A la hora de diseñar una base de datos, conviene "perder" algo

de tiempo en pensar sobre estas cuatro cosas:

• ¿Qué información necesito de cada tipo de persona o entidad?

• ¿Cómo quiero extraer la información una vez introducida?

• ¿Qué campos serán libres y qué campos obligarán a elegir entre

varias opciones (campos cerrados)?

• ¿Cuáles serán las opciones de cada uno de los campos cerrados?

• Definición de base de datos de aplicación.

Al definir una aplicación de Notification Services, puede definir el

nombre de base de datos de aplicación, el esquema para objetos de

aplicación, y si está creando una base de datos nueva, las

especificaciones para la base de datos. La base de datos de

aplicación almacena datos de eventos, suscripciones y notificaciones,

y también metadatos de aplicación.

• Bases de datos de aplicación.

Una aplicación de Notification Services genera y distribuye

notificaciones desde suscripciones y eventos. Los datos de

suscripciones y eventos, y los datos de notificaciones resultantes, se

almacenan en una base de datos. Notification Services también

almacena metadatos de aplicación en esta base de datos.

1.4 Arquitectura de base de datos.

• Arquitectura ANSI

La arquitectura de sistemas de bases de datos de tres esquemas fue

aprobado por la ANSI-SPARC en 1975 como ayuda para conseguir la

separación entre los programas de aplicación y los datos, el manejo de

múltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de un catálogo para

almacenar el esquema de la base de datos.

• Nivel interno: Tiene un esquema interno que describe la estructura física de

almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo físico de datos y los

únicos datos que existen están realmente en este nivel.

• Nivel conceptual: tiene esquema conceptual. Describe la estructura de toda la

base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles físicos de

almacenamiento y trabaja con elementos lógicos como entidades, atributos y

relaciones.

• Nivel externo o de vistas: tiene varios esquemas externos o vistas de

usuario. Cada esquema describe la visión que tiene de la base de datos a un

grupo de usuarios, ocultando el resto.

• El objetivo de la arquitectura de tres niveles es el de separar los programas de

aplicación de la base de datos física.

1.4.2 Independencia lógica y física de los datos.

Independencia lógica y física de los datos: se refiere a la

capacidad de modificar una definición de esquema en un nivel de la

arquitectura sin que esta modificación afecte al nivel inmediatamente

superior. Para ello un registro externo en un esquema externo no tiene

por qué ser igual a su registro correspondiente en el esquema

conceptual.

1.5 Estructura general de un sistema de base de

datos.

Aunque las bases de datos CDS/ISIS pueden parecerse a simple

vista como un archivo de información, en realidad consisten en varios

archivos lógicamente interrelacionados pero físicamente diferentes. La

administración de los archivos físicos es responsabilidad de CDS/ISIS

y el usuario normalmente no necesita conocer su estructura en detalle

para operar una base de datos. No obstante, algunos conocimientos

básicos sobre los objetivos y funciones de los archivos principales

asociados a una base de datos pueden ayudar a un mejor

entendimiento del sistema.

1.5.1 El gestor de base de datos.

• Un Sistema Gestor de base de datos (SGBD) es un conjunto de

programas que permiten crear y mantener una Base de datos,

asegurando su integridad, confidencialidad y seguridad. Por tanto

debe permitir:

• Definir una base de datos: especificar tipos, estructuras y restricciones

de datos..

• Construir la base de datos: guardar los datos en algún medio

controlado por el mismo SGBD

• Manipular la base de datos: realizar consultas, actualizarla, generar

informes.

• Así se trata de un software de propósito general. Ejemplo de SGBD

son Oracle y SQL Server de Microsoft .

Algunas de las características deseables en un Sistema Gestor de

base de datos SGBD son:

• Control de la redundancia: La redundancia de datos tiene varios

efectos negativos (duplicar el trabajo al actualizar, desperdicia espacio

en disco, puede provocar inconsistencia de datos) aunque a veces es

deseable por cuestiones de rendimiento.

• Restricción de los accesos no autorizados: cada usuario ha de tener

unos permisos de acceso y autorización.

• Cumplimiento de las restricciones de integridad: el SGBD ha de

ofrecer recursos para definir y garantizar el cumplimiento de las

restricciones de integridad.

1.5.2 Los usuarios de la base de datos.

Usuarios de bases de datos

• El usuario de una base de datos es una entidad de seguridad de la

base de datos. Cada usuario de una base de datos es miembro de la

función public.

Usuarios sofisticados

• Los usuarios sofisticados interactúan con el sistema sin escribir

programas. En cambio escriben sus preguntas en un lenguaje de

consultas de base de datos.

Usuarios especializados

• Algunos usuarios sofisticados escriben aplicaciones de base de datos

especializadas que no encajan en el marco tradicional de

procesamiento.

1.5.3 El administrador de la base de datos (DBA).

Persona que toma las decisiones estratégicas y de política con

respecto a la información de la empresa, y el DBA es quién

proporciona el apoyo técnico necesario para poner en práctica esas

decisiones. Por tanto el DBA esta encargado del control general del

sistema en el nivel técnico.

1.5.4 El sistema de comunicación entre los distintos componentes.

API’s:

Es una serie de servicios o funciones que el Sistema Operativo ofrece al

programador, como por ejemplo, imprimir un caracter en pantalla, leer el

teclado, escribir en un fichero de disco, etc. Visto desde la perspectiva del

código máquina, el API aparece como una serie de llamadas es el API aparece

como un conjunto de procedimientos y funciones.

DOS: esta API ofrece los servicios genéricos de todo Sistema Operativo

multitarea, como abrir y cerrar ficheros y colas, leer y escribir en ellos, crear

nuevos THREADS, semáforos, etc.

KBD, VIO y MOU: estas tres APIs dan acceso a los denominados subsistemas,

que son las partes encargadas de virtualizar el acceso a los dispositivos. El API

KBD se encarga de la lectura del teclado, el API MOU del ratón, y el API VIO

del acceso a la pantalla en modo texto. Todo esto se puede hacer también a

través del API DOS, pero el usar los subsistemas da mayor comodidad al

usuario, y mayor rapidez a los programas, a costa de una perdida de

portabilidad del programa. +

WIN: Este API es el que da acceso al Presentation Manager, el gestor de ventanas

de OS/2. Permite crear programas de tipo gráfico.

Midleware:

• Se conoce como midleware a los componentes software que facilitan

el desarrollo de aplicaciones cliente/servidor para que puedan ser

utilizados en plataformas de distintos fabricantes. El sistema básico de

R/3 también conocido como kernel, es el middleware de SAP R/3.

1.6 Arquitectura cliente/servidor .

La arquitectura cliente/servidor es un modelo para el desarrollo de

sistemas de información en el que las transacciones se dividen en

procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar

información, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso que

inicia el diálogo o solicita los recursos y servidor al proceso que

responde a las solicitudes.

Los clientes realizan generalmente funciones como:

•Manejo de la interfaz de usuario.

•Captura y validación de los datos de entrada.

•Generación de consultas e informes sobre las bases de datos.

•Por su parte los servidores realizan, entre otras, las siguientes funciones:

•Gestión de periféricos compartidos.

•Control de accesos concurrentes a bases de datos compartidas.

•Enlaces de comunicaciones con otras redes de área local o extensa.

• 1.6.1 Componentes de aplicaciones.

Una infraestructura Cliente/Servidor consta de tres componentes esenciales,

todos ellos de igual importancia y estrechamente ligados:

• Plataforma Operativa.- Esta deberá soportar todos los modelos de

distribución Cliente/Servidor, todos los servicios de comunicación, y deberá

utilizar, preferentemente, componentes estándar de la industria para los

servicios de distribución. Los desarrollos propios deben coexistir con las

aplicaciones estándar y su integración deberá ser imperceptible para el

usuario. Igualmente, podrán acomodarse programas escritos utilizando

diferentes tecnologías y herramientas.

•

Entorno de Desarrollo de Aplicaciones. - Debe elegirse después de la

plataforma operativa. Un entorno de aplicación incremental, debe posibilitar la

coexistencia de procesos cliente y servidor desarrollados con distintos

lenguajes de programación y/o herramientas, así como utilizar distintas

tecnologías (por ejemplo, lenguaje procedural, lenguaje orientado a objetos,

multimedia), y que han sido puestas en explotación en distintos momentos del

tiempo.

Gestión de Sistemas. - Estas funciones aumentan considerablemente el costo

de una solución, pero no se pueden evitar. Siempre deben adaptarse a las

necesidades de la organización, y al decidir la plataforma operativa y el entorno

de desarrollo, es decir, en las primeras fases de la definición de la solución.

1.6.2 Funciones de componentes.

Es quien inicia el diálogo, el proceso servidor que pasivamente espera a que

lleguen peticiones de servicio y el middleware que corresponde a la interfaz

que provee la conectividad entre el cliente y el servidor para poder intercambiar

mensajes.

• Nivel de Presentación: Agrupa a todos los elementos asociados al

componente Cliente.

• Nivel de Aplicación: Agrupa a todos los elementos asociados al componente

Servidor.

• Nivel de comunicación: Agrupa a todos los elementos que hacen posible la

comunicación entre los componentes Cliente y servidor.

• Nivel de base de datos: Agrupa a todas las actividades asociadas al acceso

de los datos.

Cliente

El cliente es el proceso que permite al usuario formular los

requerimientos y pasarlos al servidor, se le conoce con el término

front-end. Este normalmente maneja todas las funciones relacionadas

con la manipulación y despliegue de datos, por lo que están

desarrollados sobre plataformas que permiten construir interfaces

gráficas de usuario (GUI), además de acceder a los servicios

distribuidos en cualquier parte de la red.

Las funciones que lleva a cabo el proceso cliente son los

siguientes puntos:

• Administrar la interfaz de usuario.

• Interactuar con el usuario.

• Procesar la lógica de la aplicación y hacer validaciones locales.

• Generar requerimientos de bases de datos.

• Recibir resultados del servidor.

• Formatear resultados.

Servidor

Es el proceso encargado de atender a múltiples clientes que hacen

peticiones de algún recurso administrado por él. Al proceso servidor

se lo conoce con el término back-end. El servidor normalmente

maneja todas las funciones relacionadas con la mayoría de las reglas

del negocio y los recursos de datos.

Las funciones que lleva a cabo el proceso servidor son los

siguientes puntos:

• Aceptar los requerimientos de bases de datos que hacen los clientes.

• Procesar requerimientos de bases de datos.

• Formatear datos para trasmitirlos a los clientes.

• Procesar la lógica de la aplicación y realizar validaciones a nivel de

bases de datos.

1.7 Componentes de un gestor de base de datos.

Datos. Los datos son la Base de Datos propiamente dicha.

Hardware. El hardware se refiere a los dispositivos de almacenamiento en donde reside la

base de datos, así como a los dispositivos periféricos (unidad de control, canales de

comunicación, etc.) necesarios para su uso.

Software. Está constituido por un conjunto de programas que se conoce como Sistema

Manejador de Base de Datos (DMBS: Data Base Management System). Este sistema

maneja todas las solicitudes formuladas por los usuarios a la base de datos.

Usuarios. Existen tres clases de usuarios relacionados con una Base de Datos:

El programador de aplicaciones. Es quien crea programas de aplicación que utilizan la

base de datos.

El usuario final. Es quien accesa la Base de Datos por medio de un lenguaje de consulta o

de programas de aplicación.

El administrador de la Base de Datos. Es quien se encarga del control general del

Sistema de Base de Datos.

1.7.1 Estructura general.

Un sistema de base de datos se encuentra dividido en módulos cada

uno de los cuales controla una parte de la responsabilidad total de

sistema. En la mayoría de los casos, el sistema operativo proporciona

únicamente los servicios más básicos y el sistema de la base de datos

debe partir de esa base y controlar además el manejo correcto de los

datos. Así el diseño de un sistema de base de datos debe incluir la

interfaz entre el sistema de base de datos y el sistema operativo.

1.7.2 Funciones.

• Las funciones de un sistema de base de datos, son:

• Gestor de archivos.

• Gestiona la asignación de espacio en la memoria del disco y

• de las estructuras de datos usadas para representar información.

• Manejador de base de datos.

• Sirve de interfaz entre los datos y los programas de aplicación.

• Procesador de consultas.

• Compilador de DDL.

• Convierte las proposiciones DDL en un conjunto de tablas

• que contienen metadatos, estas se almacenan en el diccionario de datos.

• Archivo de datos.

• En él se encuentran almacenados físicamente los datos de una

• organización.

• Diccionario de datos.

• Contiene la información referente a la estructura de la base

• de datos.

• Índices.

• Permiten un rápido acceso a registros que contienen valores específicos.

• Bibliografías.

www.yudy.8m.com/Sistemasmanejador.htm

berzal.freeservers.com/freeware/dbms/spanish.html

http://www.lafacu.com/apuntes/informatica/base_datos/default.

htm#Introducción

http://www.dbinternet.com.ar/metodo.htm

http://www.uas.mx/cursoswebct/Progsist/material.htm

http://www.programacionfacil.com/basic/cuatro4.htm

http://www.yudy.8m.com/Sistemasmanejador.htm

http://elizabethpeguero.8m.com/Eliza.htm