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fundamentos de bases de datos
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- 1por que utilizar una base de datosEl área de bases de datos ha sido muy importante dentro de la Ciencia de la Computación y más recientemente como parte esencial de las Tecnologías de Información. Al decir que el mundo vive en la era de la información, lo primero que se viene a la mente es el lugar donde se almacenan los datos requeridos para producir información, las Bases de Datos.
- 2para que sirve una base de datosayudar a la gente y a las organizaciones a llevar un registro de las cosas, de aquellos objetos acerca de los cuales les interesa guardar datos.
- 3que redundancias se puede ver en la imagen– Al tener sistemas aislados, con diferentes medios en los cuales se almacena información, un mismo dato puede estar almacenado en diferentes lugares.
– Al estar el mismo dato almacenado en diferentes lugares, puede tener diferentes valores en esos diferentes lugares, lo que puede provocar inconsistencias, si no se logra tener esas copias con la información consistente.
– La privacidad de datos se ve afectada, debido a que los departamentos necesitan compartir datos, pero no todos los que custodian, solo los que consideran pueden compartir, creando problemas al no contar con todo lo que necesitan, aunque la empresa pueda tenerlos disponibles.
- 4que se puede ver en la imagense muestra lo que es una arquitectura de base de datos, donde se observa que los datos son independientes de los programas que los utilizan, lo que ofrece beneficios al eliminar los problemas de redundancia.
- 5ventajas de las bases de datos1.Una base de datos permite almacenar grandes volúmenes de datos, con un mínimo de datos duplicados
2. La información almacenada en una base de datos se integra eficientemente, y no posee limitaciones impuestas por la organización de la empresa
3. Un beneficio muy importante se asocia a la calidad en los servicios de datos.
4.Un Sistema de Administración de Bases de Datos permite compartir los datos de una Base de Datos sencilla y eficientemente, a una comunidad de usuarios diferentes. - 6como se maneja la base de datos a archivosLa tecnología disponible en esos primeros años del uso de las computadoras, no permitió el manejo de los datos de una manera muy formal y eficiente. De ese manejo inicial de los datos, se definió lo que hoy se conoce como el manejo de datos en base a archivos.
- 7sistemas en base a archivosSe caracterizaron por el manejo de los datos en función de la aplicación y del área a la que apoyaban, así como del personal que desarrolló esos sistemas.
Se definen como: “colección de programas de aplicación que ofrecen servicios para sus usuarios finales”. El servicio más común era la generación de reportes para esos usuarios - 8que es lo que se ve en la imagenun sistema en base a archivos
- 9Limitaciones del Enfoque para el Manejo de Datos en Base a ArchivosEl manejo de los datos en base a archivos presenta limitaciones muy importantes, para el desarrollo rápido y eficiente de los mismos, así como en su operación. La operación de estos sistemas ofreció (y ofrece aún) limitaciones que provocan problemas en su implantación
- 10La separación y aislamiento de los datos y los programas-Cada programa mantiene su propio conjunto de datos a mantener y a utilizar. Esto provoca la creación de “islas”, donde los datos se manejan aislados, limitados en el uso a los sistemas que los definieron.
-Los usuarios de un programa pueden no estar cocientes de que los datos que usan en su programa, pudieran estar repetidos y estar siendo usados en otros programas. - 11La duplicación de datos.-Los mismos datos se utilizan en diferentes programas.
-Desperdicio del espacio de almacenamiento, y más importante aún, el poder consultar diferentes valores para el mismo dato, al estar este dato duplicado en diferentes programas, sin un control para su acceso. - 12Dependencia de datos-La estructura de los datos/archivos es definida de acuerdo a cada programa, por lo que si los programas se definen en diferentes lenguajes de programación, y por lo tanto en diferentes formatos, su integración es muy difícil.
- 13Formatos de datos/archivos incompatibles-Los programas escritos en diferentes lenguajes no permiten el acceso a datos almacenados en formatos diferentes al lenguaje de un lenguaje particular.
- 14generación sin control de programas de aplicación y de programas de consultas-Los programas están escritos para satisfacer las funciones particulares de un programa, sin saber si existe un programa equivalente en otro sistema.
-Cualquier nuevo requerimiento de un usuario, requiere del desarrollo de un nuevo programa - 15¿Por qué aparecen las Bases de Datos?Las bases de datos fueron la respuesta a la necesidad de atender las limitaciones y problemas que provocaron los sistemas en base a archivos.
- 16¿Qué es una Base de Datos?La Tecnología de Bases de Datos es hoy un elemento común en la mayoría de todas las aplicaciones de computadoras o tecnología de Información, sin importar el tipo de aplicación, o el giro de la compañía, sea un sistema financiero en un banco, un sistema de punto de venta en un supermercado, o un sistema de control de producción en una empresa manufacturera. En todos los casos, elementos comunes de Tecnología de Información son tanto las Bases de Datos como los Sistemas de Administración de Bases de Datos requeridos.
- 17que son los datosLos datos son hechos, que sirven para describir a objetos, gente, o eventos. Son la materia prima utilizada para producir información.
- 18que es una base de datosEs una colección integrada, de datos relacionados. Dicho de otra forma: colección auto descrita de registros relacionados o tablas.
- 19cuales son los componentes de las bases de datos– Datos del usuario
– La Metadata, o datos acerca de la estructura de la base de datos misma
– Indices y estructuras de datos relacionadas
– Procedimientos almacenados (Stored procedures), o programas o módulos almacenados dentro de la base de datos, y que sirven para su manipulación
– Triggers, o procedimientos que se ejecutan cuando ocurre un evento o actividad particular sobre la base de datos
– Metadata de aplicaciones, o datos que permiten describir las aplicaciones que se ejecutan sobre la base de datos - 20Datos relacionados– Esta característica implica el que los datos representan hechos, relacionados lógicamente, acerca de aspectos del mundo real que son de interés para el área que apoya una aplicación. Por ejemplo, los datos que se necesitan en una Base de Datos orientada al área de administración de una empresa, en la cual se manejan datos de: clientes, pedidos que los clientes realizan, los artículos que los pedidos incluyen, el surtido de los pedidos, la facturación a los clientes de sus pedidos entregados, los pagos que los clientes realizan sobre sus facturas, etc. Lo mismo se puede hacer para
- 21Datos integrados– Esta característica implica que los datos para múltiples aplicaciones se almacenan juntos, y pueden ser manipulados de igual forma por dichas aplicaciones. Al estar almacenados juntos, los datos puedes compartirse, permitiendo que múltiples aplicaciones las utilicen, sin hablar de fronteras, que establecen normalmente barreras artificiales para este uso compartido. Un buen ejemplo es la información que se genera cuando un área de la empresa registra la información de una orden interna para la compra de un producto. Esta información es compartida y utilizada por el área interna de compras, que genera una orden de compra al proveedor, quien surte la orden que será recibida en el almacén, y cuya información comparte con contabilidad, que la requiere para sus registros. Las cuentas por pagar atienden las facturas de los proveedores, en base a la información de los pedidos entregados. Esto ejemplifica la necesidad y la facilidad para compartir estos datos.
- 22que es Sistema de Administración de Base de Datos.Un Sistema de Administración de Base de Datos, o DBMS, (por sus siglas en inglés, Database Management System) es de manera sencilla, software para la creación y administración de bases de datos, y sus sistemas asociados, en una computadora.
- 23Qué es un Sistema de Base de Datos y un Sistema de Administración de Base de DatosLos administradores de bases de datos tienen competencias y capacidades en uno o más sistemas de gestión de bases de datos, algunos ejemplos: Microsoft SQL Server, IBM DB2, Oracle MySQL, Oracle database, IBM Informix y SQL Anywhere.
- 24que es InformaciónEs un conjunto ordenado de datos los cuales son manejados según la necesidad del usuario, para que un conjunto de datos pueda ser procesado eficientemente y pueda dar lugar a información, primero se debe guardar lógicamente en archivos.
- 25CampoEs la unidad más pequeña a la cual uno puede referirse en un programa. Desde el punto de vista del programador representa una característica de un individuo u objeto.
- 26RegistroColección de campos de iguales o de diferentes tipos.
- 27ArchivoColección de registros almacenados siguiendo una estructura homogénea.
- 28Sistema Manejador de Base de Datos. (DBMS)Un DBMS es una colección de numerosas rutinas de software interrelaciones, cada una de las cuales es responsable de una tarea específica.
- 29Esquema de base de datosEs la estructura por la que esta formada la base de datos, se especifica por medio de un conjunto de definiciones que se expresa mediante un lenguaje especial llamado lenguaje de definición de datos. (DDL)
- 30que es entidadUna entidad es un objeto que existe y se distingue de otros objetos de acuerdo a sus características llamadas atributos. Las entidades pueden ser concretas como una persona o abstractas como una fecha.
- 31que es conjunto de identidadesUn conjunto de entidades es un grupo de entidades del mismo tipo. Por ejemplo el conjunto de entidades CUENTA, podría representar al conjunto de cuentas de un banco X, o ALUMNO representa a un conjunto de entidades de todos los alumnos que existen en una institución.
- 32que es una relaciónUna relación es la asociación que existe entre dos a más entidades.
- 33que es conjunto de relacionesUn conjunto de relaciones es un grupo de relaciones del mismo tipo.
- 34Llaves primarias.Una llave primaria es aquel atributo el cual consideramos clave para la identificación de los demás atributos que describen a la entidad.
- 35Diagrama Entidad-RelaciónDenominado por sus siglas como: E-R; Este modelo representa a la realidad a través de un esquema gráfico empleando los terminología de entidades, que son objetos que existen y son los elementos principales que se identifican en el problema a resolver con el diagramado y se distinguen de otros por sus características particulares denominadas atributos, el enlace que que rige la unión de las entidades esta representada por la relación del modelo.
- 36Reducción de diagramas E-R a tablasUn diagrama E-R, puede ser representado también a través de una colección de tablas. Para cada una de las entidades y relaciones existe una tabla única a la que se le asigna como nombre el del conjunto de entidades y de las relaciones respectivamente, cada tabla tiene un número de columnas que son definidas por la cantidad de atributos y las cuales tienen el nombre del atributo.
- 37que es generalizaciónEs el resultado de la unión de 2 o más conjuntos de entidades (de bajo nivel) para producir un conjunto de entidades de más alto nivel. La generalización se usa para hacer resaltar los parecidos entre tipos de entidades de nivel más bajo y ocultar sus diferencias.
- 38que es especializaciónEs el resultado de tomar un subconjunto de entidades de alto nivel para formar un conjunto de entidades de más bajo nivel.
- 39que es Agregación.La agregación surge de la limitación que existe en el modelado de E-R, al no permitir expresar las relaciones entre relaciones de un modelo E-R en el caso de que una relación X se quiera unir con una entidad cualquiera para formar otra relación.
- 40Redundancia e inconsistencia de datosPuesto 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
- 41Dificultad 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.
- 42Aislamiento 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.
- 43Anomalías 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.
- 44Problemas de seguridadLa 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 autentifican 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.
- 45Problemas de integridadLos 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.
- 46Abstracción de la información.Una base de datos es en esencia una colección de archivos relacionados entre sí, de la cual los usuarios pueden extraer información sin considerar las fronteras de los archivos.
- 47Nivel físicoEs la representación del nivel más bajo de abstracción, en éste se describe en detalle la forma en como de almacenan los datos en los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, mediante señaladores o índices para el acceso aleatorio a los datos).
- 48nivel conceptualEl siguiente nivel más alto de abstracción, describe que datos son almacenados realmente en la base de datos y las relaciones que existen entre los mismos, describe la base de datos completa en términos de su estructura de diseño. El nivel conceptual de abstracción lo usan los administradores de bases de datos, quienes deben decidir qué información se va a guardar en la base de datos.
- 49Nivel de visiónNivel más alto de abstracción, es lo que el usuario final puede visualizar del sistema terminado, describe sólo una parte de la base de datos al usuario acreditado para verla. El sistema puede proporcionar muchas visiones para la misma base de datos.
- 50Modelos de datosEs una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia.
- 51Los modelos de datos se dividen en tres grupos estos son Modelos lógicos basados en objetos.
Modelos lógicos basados en registros.
Modelos físicos de datos. - 52Modelos lógicos basados en objetos.Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuración bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explícitamente. Existen diferentes modelos de este tipo, pero el más utilizado por su sencillez y eficiencia es el modelo Entidad-Relación.
- 53Las entidades pueden ser de dos tiposTangibles
Intangibles - 54TangiblesSon todos aquellos objetos físicos que podemos ver, tocar o sentir.
- 55IntangiblesTodos aquellos eventos u objetos conceptuales que no podemos ver, aun sabiendo que existen, por ejemplo: la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no la podemos visualizar o tocar.
- 56Modelos lógicos basados en registros.Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y físico.
Estos modelos utilizan registros e instancias para representar la realidad, así como las relaciones que existen entre estos registros (ligas) o apuntadores. A diferencia de los modelos de datos basados en objetos, se usan para especificar la estructura lógica global de la base de datos y para proporcionar una descripción a nivel más alto de la implementación. - 57Los tres modelos de datos más amplia mente aceptados son: Modelo Relacional
Modelo de Red
Modelo Jerárquico - 58Modelo relacional.En este modelo se representan los datos y las relaciones entre estos, a través de una colección de tablas, en las cuales los renglones (tuplas) equivalen a los cada uno de los registros que contendrá la base de datos y las columnas corresponden a las características(atributos) de cada registro localizado en la tupla
- 59Modelo de redEste modelo representa los datos mediante colecciones de registros
y sus relaciones se representan por medio de ligas o enlaces,
los cuales pueden verse como punteros. Los registros se organizan
en un conjunto de gráficas arbitrarias. - 60Modelo jerárquicoEs similar al modelo de red en cuanto a las relaciones y datos, ya que estos se representan por medio de registros y sus ligas. La diferencia radica en que están organizados por conjuntos de arboles en lugar de gráficas arbitrarias.
- 61Modelos físicos de datosSe usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque existen muy pocos modelos de este tipo, básicamente capturan aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos.
- 62Existen dos clasificaciones de este tipo que son Modelo unificador
Memoria de elementos - 63Instancias y esquemas.Con el paso del tiempo la información que se va acumulando y desechando en la base de datos, ocasiona que está cambie.
- 64Instancia.Al estado que presenta una base de datos en un tiempo dado. Veámoslo como una fotografía que tomamos de la base de datos en un tiempo t, después de que transcurre el tiempo t la base de datos ya no es la misma.
- 65EsquemaEs la descripción lógica de la base de datos, proporciona los nombres de las entidades y sus atributos especificando las relaciones que existen entre ellos. Es un banco en el que se inscriben los valores que irán formando cada uno de los atributos. El esquema no cambia los que varían son los datos y con esto tenemos una nueva instancia
- 66Independencia de los datosSe refiere a la protección contra los programas de aplicación que puedan originar modificaciones cuando se altera la organización física o lógica de la base de datos
- 67Existen 2 niveles de independencia de datos.Independencia física de datos
Independencia lógica de datos - 68Independencia física de datosEs la capacidad de modificar el esquema físico sin provocar que se vuelvan a escribir los programas de aplicación.
- 69Independencia lógica de datosCapacidad de modificar el esquema conceptual sin provocar que se vuelvan a escribir los programas de aplicación.
- 70Lenguaje de definición de datosEl lenguaje de definición de datos, denominado por sus siglas como: DDL(Data definition Language). Permite definir un esquema de base de datos por medio de una serie de definiciones que se expresan en un lenguaje especial, el resultado de estas definiciones se almacena en un archivo especial llamado diccionario de datos.
- 71Lenguaje de manipulación de datosLa manipulación de datos se refiere a las operaciones de insertar, recuperar, eliminar o modificar datos; dichas operaciones son realizadas a través del lenguaje de manipulación de datos (DML, Data Manipulation Language), que es quién permite el acceso de los usuarios a los datos.
- 72Existen básicamente 2 tipos de lenguajes de manipulación de datosProcedimentales
No procedimentales - 73ProcedimentalesLos LMD requieren que el usuario especifique que datos se necesitan y cómo obtenerlos
- 74No procedimentalesLos LMD requieren que el usuario especifique que datos se necesitan y sin especificar cómo obtenerlos.
- 75Las funciones principales de un DBMS sonCrear y organizar la Base de datos.
Establecer y mantener las trayectorias de acceso a la base de datos de tal forma que los datos puedan ser accesados rápidamente.
Manejar los datos de acuerdo a las peticiones de los usuarios.
Registrar el uso de las bases de datos.
Interacción con el manejador de archivos. - 76Estructura general del sistema.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.
- 77Los componentes funcionales de un sistema de base de datos, sonGestor de archivos.
Manejador
de base de datos.
Procesador de consultas.
Compilador de DDL
Archivo de datos
Diccionario de datos.
Índices - 78Ventajas de las bases de datos
- 79desventajas de las bases de datos
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- Karteikarten am fundamentos de bases de datos , erstellt von maryi tatiana nova ayala am 29/08/2016.
- Erstellt von
- maryi tatiana nova ayala
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