Concepto de base de datos (BD)

Guía Numero 10 Conceptualismo de BD

Brayan David Garcia AvellanedaSENA Centro MineroADSI2016

(DBMS) ¿Que es?

Un (Data Base Manager System)  o  Sistema manejador de base de Datos. Es un software que tiene como función servir de vinculo entre el usuario y una base de datos para facilitar la manipulación de la información utilizando principalmente un lenguaje de programación.En Palabras mas sencillas imagina que los datos están almacenados en un disco duro sin sentido alguno, solo hay letras y números, lo que hace el Manejador de Bases de Datos es interpretar esos números y letras en datos útiles. 

• 2.1.8 Comandos generales de alta y baja de DBMS
• Usuario

Modelo Entidad Relación en las BD

·         ¿Cuál es el propósito de un Modelo Entidad Relación en las Bases de Datos? Entidad Relación (E-R) es un diagrama o dibujo a través del cual representas las entidades (tablas) y sus relaciones, inclusive puedes dar mayores detalles como los campos de cada tabla, llaves primarias, foráneas y demás. Se desarrolló para facilitar el diseño de bases de datos permitiendo la especificación de un esquema  que representa la estructura lógica completa de una base de datos. 

• Modelo Entidad-Relacion
• modelo entidad-relacion

• ¿Qué es la normalización?

·         ¿Qué es la normalización en bases de datos? La normalización es el proceso mediante el cual se transforman datos complejos a un conjunto de estructuras de datos más pequeñas, que además de ser más simples y más estables, son más fáciles de mantener.Pues para normalizar la BD aplicamos las "formas normales" que tienen por objetivo: - Evitar la redundancia de los datos. - Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas. - Proteger la integridad de los datos. 

• Normalizacion de Base de Datos

Importancia de la normalizacion

·         ¿Es importante aplicar las formas de Normalización de Base de Datos en un Modelo Entidad Relación?       Es importante por tres razones: Simplificación: Se trata de reducir los modelos quedándose únicamente con los más necesarios.  Unificación: Para permitir la intercambiabilidad a nivel internacional.  Especificación: Se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso Las elevadas sumas de dinero que los países desarrollados invierten en los organismos normalizadores, tanto nacionales como internacionales, es una prueba de la importancia que se da a la normalización.           

·         ¿Cuáles son los objetivos de los sistemas de bases de datos?• Abstracción de la información. Los SGBD ahorran a los usuarios detalles acerca del almacenamiento físico de los datos. Da lo mismo si una base de datos ocupa uno o cientos de archivos, este hecho se hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción.• Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema (físico o lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las aplicaciones que se sirven de ella.• Redundancia mínima. Un buen diseño de una base de datos logrará evitar la aparición de información repetida o redundante. De entrada, lo ideal es lograr una redundancia nula; no obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la aparición de redundancias.• Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta redundancia nula, será necesario vigilar que aquella información que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los datos repetidos se actualicen de forma simultánea.

Objetivos de una BD

Objetivos de una BD (2)

• Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. Los SGBD deben garantizar que esta información se encuentra asegurada frente a usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada; frente a ataques que deseen manipular o destruir la información; o simplemente ante las torpezas de algún usuario autorizado pero despistado. Normalmente, los SGBD disponen de un complejo sistema de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que permiten otorgar diversas categorías de permisos.• Integridad. Se trata de adoptar las medidas necesarias para garantizar la validez de los datos almacenados. Es decir, se trata de proteger los datos ante fallos de hardware, datos introducidos por usuarios descuidados, o cualquier otra circunstancia capaz de corromper la información almacenada.• Respaldo y recuperación. Los SGBD deben proporcionar una forma eficiente de realizar copias de respaldo de la información almacenada en ellos, y de restaurar a partir de estas copias los datos que se hayan podido perder.

Etapas de un buen Diseño de un S.I

·         ¿Cuáles son las etapas para un buen diseño de un sistema de información?Etapa de Análisis: Es el proceso de investigar un problema que se quiere resolver. Definir claramente el Problema que se desea resolver o el sistema que se desea crear. Identificar los componentes principales que integrarán el producto.  Etapa de Diseño: Es el proceso de utilizar la información recolectada en la etapa de análisis al diseño del producto. La principal tarea de la etapa de diseño es desarrollar un modelo o las especificaciones para el producto o Componentes del Sistema.

• Ciclo de vida del software
• CICLO DE VIDA DEL DESARROLLO DE SISTEMAS

Etapas de un buen Diseño de un S.I (2)

  Etapa de Desarrollo:Consiste en utilizar los modelos creados durante la etapa de diseño para crear los componentes del sistema.  Etapa de Pruebas o Verificación Prueba: Consiste en asegurar que los componentes individuales que integran al sistema o producto, cumplen con los requerimientos de la especificación creada durante la etapa de diseño.Etapa de Implementación o Entrega Implantación: Consiste en poner a disposición del cliente el producto.Etapa de Mantenimiento: Consiste en corregir problemas del producto y re- liberar el producto como una nueva versión o revisión (producto mejorado).

Diferencias entre M-E-R y DFD

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• DFD
• MER

·         ¿Cuáles son los elementos conceptuales que emplea el Modelo Entidad Relación Defina cada una.? Concepto Definición Campo Elemento de información contenido dentro de un registro, equivalente lógico de una columna. Columna Conjunto de renglones de una tabla que tienen una atributo en común. Contiene un dato individual dentro de cada registro. Dato Representación codificada de información para usarla en una computadora, los datos tienen atributos como tipo y longitud. Diccionario de datos Descripción de los elementos de una base de datos y como están estructuradas.

Conceptos del M-E-R

Concepto DefiniciónDominio : Es el rango de valores continuos o discretos permitidos para el campo.Llave: Uno a más campos usados para identificar un registro, frecuentemente se utiliza como índice de una tabla.Llave Foránea: Columna o combinación de columnas cuyos valores se relacionan con la llave primaria de alguna otra tabla.Llave primaria: Columna o combinación de columnas que identifican de manera única una tabla. Siempre debe ser diferente de “nulo” y tener un índice únicoNulo: Que no tiene un valor explicito asociado. No es equivalente  de cero o blanco. Se utiliza para la ausencia de información.

Conceptos del M-E-R (2)

ConceptoRegistroDefiniciónGrupo de campos (columnas) cuya información se trata como una unidad.RelaciónUna serie de conjuntos (no necesariamente distintos) Una relación sobre N conjuntos si es un conjunto de n tuplas ordenadas.TablaColección de renglones (Registros) que tiene columnas (campos) asociadas.Tipo de DatoIdentificador que especifica la clase de información que contiene una columna y como será almacenada.VariableEstructura de almacenamiento temporal recibe recibe un nombre único asignado por el programador.

Conceptos del M-E-R (3)

·         ¿Cuáles son las formas en las que se puede trabajar la cardinalidad en los esquemas entidad / relación? Se define la cardinalidad como el grado de participación de las entidades en una relación.Para calcularlo se propone la realización de la siguiente pregunta: ¿Cuántos elementos de una entidad participarán en la relación con un elemento concreto de la segunda entidad? y ¿cuántos elementos de la segunda entidad participarán en la relación con un elemento concreto de la primera entidad?

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Cardinalidad M-E-R

·         ¿Qué información sobre cada entidad y sus relaciones se debe almacenar en una base de datos? Tenemos dos entidades (profesores, estudiantes, cursos y una entidad débil Profesores_Curso), que están relacionadas en una base de datos, cada una almacena distinta información. La información tiene que ser concreta,  por ejemplo nombres y apellidos, domicilio, edad, sexo, fechas, etc.Esta información le da sentido a la base de datos de un colegio, tal como si me mostrara que profesores le da clases a que estudiantes o si queremos saber a en que horario del profesor al curso, etc….  Todas las entidades tienes que estar relacionadas al menos con una tabla o no sería  una base de datos  esa cardinalidad tiene que estar bien relacionada para que muestre sus datos correctamente.

Almacenar datos en un BD

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 ·       ¿ A que nos referimos cuando hablamos de integridad referencial? La integridad referencial es un sistema de reglas que utilizan la mayoría de las bases de datos relacionales para asegurarse que los registros de tablas relacionadas son válidos y que no se borren o cambien datos relacionados de forma accidental produciendo errores de integridad.Al exigir integridad referencial en una relación le estamos diciendo  que no nos deje introducir datos en la tabla secundaria si previamente no se ha introducido el registro relacionado en la tabla principal. La integridad referencial dispone de dos acciones asociadas:  - Actualizar registros en cascada: Hace que cuando se cambie el valor del campo de la tabla principal, automáticamente cambiarán los valores de sus registros relacionados en la tabla secundaria.  - Eliminar registros en cascada: Cuando se elimina un registro de la tabla principal se borrarán también los registros relacionados en la tabla secundaria.

Integridad Referencial

·        ¿ A qué se refiere el concepto de atomicidad en una transacción?Propiedades ACID Tomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad, son un conjunto de propiedades necesarias para que un conjunto de instrucciones, sean consideradas como una transacción en un sistema de gestión de bases de datos.  Una transacción es un conjunto de órdenes que se ejecutan formando una unidad de trabajo, es decir, en forma indivisible o atómica. Un ejemplo de una transacción compleja es la transferencia de fondos de una cuenta a otra, la cual implica múltiples operaciones individuales. Atomicidad: Significa que el sistema permite operaciones atómicas. Una operación atómica es aquella que si está formada por operaciones más pequeñas, se consideran como un paquete indivisible. Deben ejecutarse todas correctamente, o en el caso de que alguna de ellas no pueda hacerlo, el efecto de las que ya se han ejecutado no debe hacerse notar, debe deshacerse, como si el conjunto de las operaciones no se hubieran realizado.

Atomomicidad

Propiedades ACID

Atomicidad: Significa que el sistema permite operaciones atómicas. Una operación atómica es aquella que si está formada por operaciones más pequeñas, se consideran como un paquete indivisible. Deben ejecutarse todas correctamente, o en el caso de que alguna de ellas no pueda hacerlo, el efecto de las que ya se han ejecutado no debe hacerse notar, debe deshacerse, como si el conjunto de las operaciones no se hubieran realizado. Consistencia: Integridad. Esta propiedad asegura que sólo se empieza aquello que se puede acabar. Por lo tanto se ejecutan aquellas operaciones que no van a romper las reglas y directrices de integridad de la base de datos. Sostiene que cualquier transacción llevará a la base de datos desde un estado válido a otro también válido. Aislamiento: Propiedad que asegura que una operación no puede afectar a otras. Esto asegura que la realización de dos transacciones sobre la misma información sea independientes y no generen ningún tipo de error. Durabilidad: Propiedad que asegura que una vez realizada la operación, ésta persistirá y no se podrá deshacer aunque falle el sistema.

·         Desarrolle dos de los ejercicios planteados y diseñe el MER para brindar solución al problema propuesto. Modelo mer Avicola 

Diseño de M-E-R

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Diseño de M-E-R

    Desarrolle dos de los ejercicios planteados y diseñe el MER para brindar solución al problema propuesto. Modelo mer Veterinaria

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SGBD

·         ¿Que entiende por SGBD?Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) es una colección de programas cuyo objetivo es servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Un SGBD permiten definir los datos a distintos niveles de abstracción y manipular dichos datos, garantizando la seguridad e integridad de los mismos.  EJ: SGBD son Oracle, DB2, PostgreSQL, MySQL, MS SQL Server, etc.  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. 

• Base de Datos

·         ¿Que es Base de Datos?Es una recopilación de información que contiene tablas(relaciones) columnas(campos) y filas(registros) que contienen información real de un objeto o personaje por ejemplo una base de datos de empleados; puede contener una relación de nombres y otra de puestos, ambas estarán compuestas por campos y registros, cada registro representa un objeto o personaje, en el ejemplo un empleado o un puesto especifico en el caso de la relación de puestos, los campos contienen información concreta como el nombre, apellidos, etc.   Ambas tablas se relacionan entre ellas por medio de un campo común denominado Llave primaria (primary key) para asociarle a cada empleado un puesto especifico. 

• BASES DE DATOS
• 1_BASE DE DATOS

Tipos de Dases de Datos

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Tipos de Base de datos

·        ¿ Que tipos de BD existen? Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al contexto que se esté manejando, o la utilidad de la misma. Según la variabilidad de los datos almacenados:  Bases De Datos Estáticas  Estas son bases de datos de solo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones. Bases De Datos Dinámicas Estas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de un supermercado, una farmacia, un videoclub o una empresa.     

Tipos de base de datos (2)

  Modelos De Bases De Datos  Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:  Bases De Datos Jerárquicas Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas. Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento. Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Tipos de base de Datos (3)

 Base De Datos De Red   Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico). Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.Bases De Datos Transaccionales  Son bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases de datos relacionales. Bases De Datos Relacionales En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.

·        ¿ Cuáles son los pasos para implementar una base de datos?A continuación se indican los pasos que hay que seguir en el proceso de diseño de una base de datos.  1.    Determinar el propósito de la base de datos   Este paso le ayudará a decidir los datos que desea que Visual FoxPro almacene. 2.    Determinar las tablas necesarias   Cuando ya conozca claramente el propósito de la base de datos, puede dividir la información en temas distintos. Cada tema será una tabla de la base de datos. 3.    Determinar los campos necesarios   Tiene que decidir la información que desea incluir en cada tabla. Cada categoría de información de una tabla se denomina campo y se muestra en forma de columna al examinar la tabla. 4.    Determinar las relaciones   Observe cada tabla y decida cómo se relacionan sus datos con los de las tablas restantes. Agregue campos a las tablas o cree tablas nuevas para clarificar las relaciones, si es necesario. 5.    Perfeccionar el diseño   Busque errores en el diseño. Cree las tablas y agregue algunos registros de datos de ejemplo. Vea si puede obtener los resultados que desea de sus tablas. Haga los ajustes necesarios al diseño.

Implementar base de datos

·         ¿A que hace referencia los siguientes términos?ü  Dato Requeridos: establece que una columna tenga un valor no NULL. Se define efectuando la declaración de una columna es NOT NULL cuando la tabla que contiene las columnas se crea por primera vez, como parte de la sentencia CREATE TABLE.ü  Chequeo de Validez: cuando se crea una tabla cada columna tiene un tipo de datos y el DBMS asegura que solamente los datos del tipo especificado sean ingresados en la tabla. ü  Integridad de entidad: establece que la clave primaria de una tabla debe tener un valor único para cada fila de la tabla; si no, la base de datos perderá su integridad. Se especifica en la sentencia CREATE TABLE. El DBMS comprueba automáticamente la unicidad del valor de la clave primaria con cada sentencia INSERT Y UPDATE. Un intento de insertar o actualizar una fila con un valor de la clave primaria ya existente fallará. ü  Integridad referencial: asegura la integridad entre las llaves foráneas y primarias (relaciones padre/hijo). Existen cuatro actualizaciones de la base de datos que pueden corromper la integridad referencial:

Terminos

Terminos (2)

Integridad referencial (2): La inserción de una fila hijo se produce cuando no coincide la llave foránea con la llave primaria del padre. La actualización en la llave foránea de la fila hijo, donde se produce una actualización en la clave ajena de la fila hijo con una sentencia UPDATE y la misma no coincide con ninguna llave primaria. La supresión de una fila padre, con la que, si una fila padre -que tiene uno o más hijos- se suprime, las filas hijos quedarán huérfanas. La actualización de la clave primaria de una fila padre, donde si en una fila padre, que tiene uno o más hijos se actualiza su llave primaria, las filas hijos quedarán huérfanasConsistencia de los datos:  datos son consistentes cuando son reales y lógicos; por ejemplo, en una base de datos en un campo es consistente cuando todos tienen un mismo formato por ejemplo e de fecha o numérico. sin DEJAR DE LADO LA INTEGRIDAD DE DATOS.

Terminos (3)

ü  Restricción de Unicidad: La regla de integridad de unicidad está relacionada con la definición de clave primaria. Concretamente, establece que toda clave primaria que se elija para una relación no debe tener valores repetidos ü  Llaves primarias y foráneas:  Una llave primaria o "PRIMARY KEY (PK)" es el campo único que identifica a cada registro para evitar duplicados.  Una clave foránea o externa o "FOREIGN KEY (FK)" es uno o combinación de varios campos de tablas externas que se colocan dentro de otra tabla como uno o varios campos adicionales para establecer la relación entre ellas.  ü  Clave Índice: es un índice, sirve para acceder rápidamente a un registro. Es una buena práctica, incluso indispensable, tener un índice en las claves primarias, pero no es exclusivo de estas, también puedes tener índices en cualquier otra columna de la BD.  

Prueba Final

• TEST DE BASES DE DATOS

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