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TEMA 1: FUNDAMENTOS DE BASE DE DATOS O BD

1.1 ¿QUE ES UNA BASE DE DATOS?

Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquinas accesibles en tiempo real y compatible con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo.

1.2 FUNCIONES DE LOS SISTEMAS DE BASE DE DATOS (S.B.D.)

Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información.La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. Si los datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados anómalos.

Los componentes de un sistema de base de datosUn sbd estará formado por:

Personas Máquinas Programas Datos

Describir las funciones de cada componente de un sistema de base de datos

1. Los datos.

Es lo que se conoce como base de datos propiamente dicha. Para manejar estos datos

utilizamos una serie de programas.

2.- Los Programas.

Son los encargados de manejar los datos, son conocidos como DBMS.

Los SBD pueden ser estudiados desde 3 niveles distintos:

1.- Nivel Físico.

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Es el nivel real de los datos almacenados. Es decir cómo se almacenan los datos, ya sea en registros, o como sea. Este nivel es usado por muy pocas personas que deben estar cualificadas para ello. Este nivel lleva asociada una representación de los datos, que es lo que denominamos Esquema Físico.

2.- Nivel Conceptual.

Es el correspondiente a una visión de la base de datos desde el punto de visto del mundo real. Es decir tratamos con la entidad u objeto representado, sin importarnos como está representado o almacenado. Este nivel lleva asociado el Esquema Conceptual.

3.- Nivel Visión.

Son partes del esquema conceptual. El nivel conceptual presenta toda la base de datos, mientras que los usuarios por lo general sólo tienen acceso a pequeñas parcelas de ésta. El nivel visión es el encargado de dividir estas parcelas. Un ejemplo sería el caso del empleado que no tiene porqué tener acceso al sueldo de sus compañeros o de sus superiores. El esquema asociado a éste nivel es el Esquema de Visión.

Los 3 niveles vistos, componen lo que conocemos como arquitectura de base de datos a 3 niveles.

A menudo el nivel físico no es facilitado por muchos DBMS, esto es, no permiten al usuario elegir como se almacenan sus datos y vienen con una forma estándar de almacenamiento y manipulación de los datos.

Las bases de datos son ampliamente usadas. Las siguientes son algunas de sus aplicaciones más representativas:

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• Banca. Para información de los clientes, cuentas y préstamos, y transacciones bancarias.

• Líneas aéreas. Para reservas e información de planificación.

Las líneas aéreas fueron de los primeros en usar las bases de datos de forma distribuida geográficamente (los terminales situados en todo el mundo accedían al sistema de bases de datos centralizado a través de las líneas telefónicas y otras redes de datos).

• Universidades. Para información de los estudiantes, matrículas de las asignaturas y cursos.

• Transacciones de tarjetas de crédito. Para compras con tarjeta de crédito y generación mensual de extractos.

• Telecomunicaciones. Para guardar un registro de las llamadas realizadas, generación mensual de facturas, manteniendo el saldo de las tarjetas telefónicas de prepago y para almacenar información sobre las redes de comunicaciones.

• Finanzas. Para almacenar información sobre grandes empresas, ventas y compras de documentos formales financieros, como bolsa y bonos.

• Ventas. Para información de clientes, productos y compras.

1.3 MODELOS DE B.D. Y ¿EN QUE CONSISTEN?

Modelos de Datos para representar el mundo real a través de esquemas conceptuales se han creado una serie de modelos:Mundo Real Esq’s ConceptualesModelizaciónExisten multitud de estos modelos que se conocen como Modelos de Datos, algunos de estos modelos son:

Modelo Relacional de Datos

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Modelo de Red Modelo Jerárquico

1.- Modelo Relacional de Datos.

Representa al mundo real mediante tablas relacionadas entre sí por columnas comunes. Ej.:

Num_empleado Nombre

Sección

33 Pepe 25

34 Juan 25

2.- Modelo de Red.

Representamos al mundo real como registros lógicos que representan a una entidad y que se relacionan entre sí por medio de flechas. Ej.:

33 Pepe 25 Textil34 Juan3.- Modelo Jerárquico.Tiene forma de árbol invertido. Un padre puede tener varios hijos pero cada hijo sólo puede tener un padre. Ej.:Empresa25 Textil

26 Pintura

27 Construcción33 Pepe

34 Juan

36 Perico

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Al llegar a este punto adoptaremos una convención con respecto a las restricciones que se pueden dar en un modelo, en cuanto a la capacidad de relacionarse que pueda tener cada entidad de ese modelo con el resto de entidades.

Como se ha dicho el modelo jerárquico sólo admite relaciones 1 : 1 ó 1 : N.En caso de que tuviésemos la necesidad de otro tipo de asociaciones y queramos usar el esquema jerárquico, recurriríamos a una duplicación de la información en el esquema, pero sólo a nivel esquemático.

Ej.: Tenemos dos entidades (cliente y cuenta), queremos que un cliente pueda poseer varias cuentas, y que una cuenta pueda tener como titulares a varios clientes. Usando el modelo jerárquico tendríamos que recurrir a una duplicación de los datos en el esquema.

Cliente Cuenta

Cuenta Cliente

Como ya se ha dicho esta duplicación sólo ocurriría a nivel esquemático, pero a nivel físico existiría un único registro por cliente, y por cuenta que relacionaríamos mediante varios punteros con todo lo necesario.

En el modelo de red no existen restricciones, si queremos representar que un cliente puede tener varias cuentas, cada una de las cuáles sólo puede tener un titular, y cada cuenta ésta en una sola sucursal, que por supuesto puede ser compartida por varias cuentas, éste sería el esquema:

Cliente Cuenta Sucursal

Con el modelo relacional podríamos tener ambas entidades definidas de la siguiente forma:

Cliente = (Nº Cliente: Acceso Principal; Nombre, Dirección, Nº Cuenta: Acceso Ajeno)

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Cuenta = (Nº Cuenta: Acceso Principal; Saldo)

Se podría hablar de otro modelo que está un nivel más arriba y que se denomina Modelo Entidad-Relación (E/R). Este modelo sólo realiza el diseño, no realiza la implementación, por lo tanto una vez hecho el diseño se puede llevar al modelo relacional, de red o jerárquico. Define dos entidades y una forma de relación entre ellas.

Ej.:Nombre Dirección Num_Cli Num_cuenta Saldo

CLIENTE – CUENTA

CuentaEntidad Relación Entidad

Clasificar Las Bases De Datos Por Su Uso Y Aplicación

TIPOS DE MODELOS DE DATOS Existen fundamentalmente tres alternativas disponibles para diseñar las bases de datos: el modelo jerárquico, el modelo de red y el modelo relacional.

MODELO JERARQUICO. Puede representar dos tipos de relaciones entre los datos: relaciones de uno a uno y relaciones de uno a muchos.

MODELO DE RED. Este modelo permite la representación de muchos a muchos, de tal forma que cualquier registro dentro de la base de datos puede tener varias ocurrencias superiores a él. El modelo de red evita redundancia en la información, a través de la incorporación de un tipo de registro denominado el conector.

MODELO RELACIONAL. Este modelo se está empleando con más frecuencia en la práctica, debido a la ventajas que ofrece sobre los dos modelos anteriores, entre ellas, el rápido entendimiento por parte de usuarios que no tienen conocimientos profundos sobre Sistemas de Bases de Datos.

1.4 TERMINOLOGIA DE BASE DE DATOS: TABLA, CAMPO, REGISTRO, RELACION…

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Campo - Field[Esp] Identifica solo un elemento dentro de la tabla con características específicas como tipo de datos, longitud, número de decimales, etc.[Eng] Identify just one element on a table with especific characteristics like data type, lenght, decimal positions, etc.Consulta - Query[Esp] Identifica una instrucción propia del motor de base de datos que interactúa con los datos almacenados en esta. Generalmente son instrucciones de lectura, aun que muchas veces se utiliza el término Query para cualquier instrucción (escritura, procesamiento o administración).[Eng] Identify a data base instruction that interact with the data on it. Generally it's used to noun reading instructions but in some cases noun all other types too (write, prossesing or administration).Tabla - Table[Esp] Identifica un objeto contenedor de información estructurada, esta estructura se repite en todos los registros en ella.[Eng] this term identify an object that contain structured data, this stucture is repeated along all records on it.Vista - View[Esp] Identifica una consulta residente en el servidor que puede ejecutarse con una instrucción simple como si fuera otra tabla de la base de datos.[Eng] Identify a server side query that can be excecute with a simple query like another table on the data base.Índice – Index

Para los que comiencen en departamentos de ventas el lenguaje empleado puede resultar extraño, es una terminología distinta a la de otros servicios. En esta ocasión explicaremos los conceptos más frecuentes:

Ratio. Un término omnipresente en cualquier servicio de tele venta. También denominado Respond Rate, resulta de dividir las ventas entre los contactos.

CPH. Contactos por hora. La ecuación resultante entre los contactos y el tiempo invertido. Existe una íntima relación entre el CPH y el ratio, generalmente a menor CPH mayor ratio, y a Kymayor CPH menor ratio.

SPH. Ventas por hora. Se obtiene dividiendo ventas entre horas.

Keycode. Podríamos traducirlo como tipología de clientes. La bases de datos se puede dividir por keycode, por distintos tipos agrupados bajo un denominador común. Por ejemplo clientes compradores, mujeres o nivel socioeconómico.

Productividad. La productividad de la base de datos es la proporción entre el número de horas habladas y el total de horas logadas.

Expresiones coloquiales - Coloquial expressions

País - Country

Palabra - Word

Columna

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Completadas. Son aquellas fichas de clientes que se cierran definitivamente, incluyen las ventas, los contactos y los no contactos. Se consideran no contactos a los números erróneos, a las fichas ilocalizables y a los cuelga.

Reprogramadas. Clientes cuyo contacto es aplazado por diversos motivos.

Máximos: Fichas que han superado el número máximo de intentos establecidos en la base de datos.

Penetración. Es la división entre las fichas completadas y el total del base de datos. A mayor penetración se consigue una menor productividad.

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1.5 ESTRUCTURA O ESQUEMA DE BASE DE DATOS.

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1.6 ¿QUE ES UN SISTEMA GESTOR DE BASE DE DATOS? (S.G.B.D)

El concepto de Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) puede definirse de la siguiente forma:

 Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD). Un software que proporciona servicios para la creación, el almacenamiento, el procesamiento y la consulta de la información almacenada en base de datos de forma segura y eficiente.  Un SGBD actúa como un intermediario entre las aplicaciones y los datos.

 Un sistema gestor de bases de datos o SGBD (aunque se suele utilizar más a menudo las siglas DBMS procedentes del inglés, Data Base Management System) es el software que permite a los usuarios procesar, describir, administrar y recuperar los datos almacenados en una base de datos.

Los SGBD pueden residir (y normalmente así lo hacen para mejorar el rendimiento) en una máquina diferente a la que ejecuta las aplicaciones. De hecho, las aplicaciones modernas se programan de forma que se puede utilizar esta característica de distribución física, aunque a la hora de instalar la aplicación no se utilice y se ubique todo el software en la misma máquina.

Algunos de los SGBD más conocidos son: SQL, DB2, SLQ/DS, ORACLE, INGRES, INFORMIX,

SYBASE, PARADOX, DBASE, ACCESS, FOXPRO, R, RM/T y RM/V2.

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Los DBMS tienen dos funciones principales que son:

- La definición de las estructuras para almacenar los datos.- La manipulación de los datos.

1.- Describir los sistemas de procesamiento de archivosLa información necesita ser guardada y manipulada para que sea útil y este es uno de los objetivos principales que han tenido la computadoras dentro de la empresa.

A principios de su incorporación al ámbito empresarial, las computadoras trabajaban con lo que se conoce como "Sistema de procesamiento de Archivos" en los que se guardaban los datos para ser procesados por programas escritos especialmente para cada clase de archivos; esto degeneraba en un sistema monolítico y de difícil mantenimiento.

1.7 ACTORES EN LOS SGBD O DBMS

son:1> El proceso lanzado por el usuario llama al DBMS indicando la porción de la base de datos que se desea tratar.2> El DBMS traduce la llamada a términos del esquema lógico de la base de datos. Accede al esquema lógico comprobando derechos de acceso y la traducción física3> El DBMS obtiene el esquema físico4> El DBMS traduce la llamada a los métodos de acceso del Sistema Operativo que permiten acceder a los datos requeridos

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5> El Sistema Operativo accede a los datos tras traducir las órdenes dadas por el DBMS6> Los datos pasan del disco a una memoria intermedia o buffer. En ese buffer se almacenarán los datos según se vayan recibiendo7> Los datos pasan del buffer al área de trabajo del usuario (ATU) del proceso del usuario.8> El DBMS devuelve indicadores en los que manifiesta si ha habido errores o advertencias a tener en cuenta. Esto se indica al área de comunicaciones del proceso de usuario. Si las indicaciones son satisfactorias, los datos de la ATU serán utilizables por el proceso de usuario.

ACTORES EN SGBD Administrador de la base de datos: se encarga del diseño físico de la base de datos y de su implementación, realiza el control de la seguridad y de la concurrencia, mantiene el sistema para que siempre se encuentre operativo y se encarga de que los usuarios y las aplicaciones obtengan buenas prestaciones. El administrador debe conocer muy bien el SGBD que se esté utilizando, así como el equipo informático sobre el que esté funcionando.

Diseñadores de la base de datos: realizan el diseño lógico de la base de datos, debiendo identificar los datos, las relaciones entre datos y las restricciones sobre los datos y sus relaciones. El diseñador de la base de datos debe tener un profundo conocimiento de los datos de la empresa y también debe conocer sus reglas de negocio. Las reglas de negocio describen las características principales de los datos tal y como las ve la empresa. El diseñador de la base de datos debe implicar en el desarrollo del modelo de datos a todos los usuarios de la base de datos, tan pronto como sea posible.

Programadores de aplicaciones: se encargan de implementar los programas de aplicación que servirán a los usuarios finales. Estos programas de aplicación son los que permiten consultar datos, insertarlos, actualizarlos y eliminarlos. Estos programas se escriben mediante lenguajes de tercera generación o de cuarta generación. Usuarios finales: consultan, actualizan y generan reportes de la base de datos. A los usuarios finales también se les llama clientes de la base de datos.

1.8 VENTAJAS DE LOS DBMS O SGBD

Control sobre la redundancia de datos: Los sistemas de archivos almacenan varias copias de los mismos datos en archivos distintos. Esto hace que se desperdicie espacio de almacenamiento, además de provocar la falta de consistencia de datos. En los sistemas de bases de datos todos estos archivos están integrados, por lo que no se almacenan varias copias de los mismos

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datos. Sin embargo, en una base de datos no se puede eliminar la redundancia completamente, ya que en ocasiones es necesaria para modelar las relaciones entre los datos, o bien es necesaria para mejorar las prestaciones.

Consistencia de datos: Eliminando o controlando las redundancias de datos se reduce en gran medida el riesgo de que haya inconsistencias. Si un dato está almacenado una sola vez, cualquier actualización se debe realizar sólo una vez, y está disponible para todos los usuarios inmediatamente. Si un dato está duplicado y el sistema conoce esta redundancia, el propio sistema puede encargarse de garantizar que todas las copias se mantienen consistentes. Desgraciadamente, no todos los SGBD de hoy en día se encargan de mantener automáticamente la consistencia. Más información sobre la misma cantidad de datos: Al estar todos los datos integrados, se puede extraer información adicional sobre los mismos.

Compartición de datos: En los sistemas de archivos, los archivos pertenecen a las personas o a los departamentos que los utilizan. Pero en los sistemas de bases de datos, la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por todos los usuarios que estén autorizados. Además, las nuevas aplicaciones que se vayan creando pueden utilizar los datos de la base de datos existente. Mantenimiento de estándares: Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios, tanto los establecidos a nivel de la empresa como los nacionales e internacionales. Estos estándares pueden establecerse sobre el formato de los datos para facilitar su intercambio, pueden ser estándares de documentación, procedimientos de actualización y también reglas de acceso. EXISTENCIA DE LOS SGBD

Mejora en la integridad de datos: La integridad de la base de datos se refiere a la validez y la consistencia de los datos almacenados. Normalmente, la integridad se expresa mediante restricciones o reglas que no se pueden violar. Estas restricciones se pueden aplicar tanto a los datos, como a sus relaciones, y es el SGBD quien se debe encargar de mantenerlas. Mejora en la seguridad: Los SGBD permiten mantener la seguridad mediante el establecimiento de claves para identificar al personal autorizado a utilizar la base de datos. Las autorizaciones se pueden realizar a nivel de operaciones, de modo que un usuario puede estar autorizado a consultar ciertos datos pero no a actualizarlos, por ejemplo.

Mejora en la accesibilidad a los datos: Muchos SGBD proporcionan lenguajes de consultas o generadores de informes que permiten al usuario hacer cualquier tipo de consulta sobre los datos, sin que sea necesario que un programador escriba una aplicación que realice tal tarea. Sistemas de Gestión de Base de Datos

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Mejora en la productividad: A nivel básico, el SGBD proporciona todas las rutinas de manejo de archivos típicas de los programas de aplicación. El hecho de disponer de estas funciones permite al programador centrarse mejor en la función específica requerida por los usuarios, sin tener que preocuparse de los detalles de implementación de bajo nivel.

Mejora en el mantenimiento gracias a la independencia de datos: Los SGBD separan las descripciones de los datos de las aplicaciones. Esto es lo que se conoce como independencia de datos, gracias a la cual se simplifica el mantenimiento de las aplicaciones que acceden a la base de datos. Aumento de la concurrencia: La mayoría de los SGBD gestionan el acceso concurrente a la base de datos y garantizan que no ocurran problemas en el acceso de múltiples usuarios.

Mejora en los servicios de copias de seguridad y de recuperación ante fallos: Los SGBD actuales funcionan de modo que se minimiza la cantidad de trabajo perdido cuando se produce un fallo.