Base de Datos Unidad 1

1.1 Datos como un recurso

Datos: Valores.

Información: Datos ordenados de cierta forma que permiten tomar decisiones.

Base de Datos: Conjunto de datos relacionados que permite satisfacer necesidades de

información y tomar decisiones. A una base de datos pueden acceder entes de distintos

niveles de la organización y obtener distintos tipos de información.

1.2 Enfoque de Procesamiento de Datos

Enfoque de Agregación: un área requiere de la información que tiene otra área y debe

agregarla a la que ya tienen para trabajar.

1.2.1 Sistemas de Procesamiento de Archivos

Se creaban nuevas aplicaciones que necesitaban de un conjunto de archivos, los cuales ya

podían existir, pero debían ser adaptados, lo cual era muy complejo, por lo que se decidía

diseñar nuevos archivos.

1.2.2 Desventajas

Desventajas de este enfoque: redundancia no controlada, inconsistencia de datos (distintas

versiones de los datos), inflexibilidad (solo se puede responder al tipo de consultas que

fueron pre-definidas), pobre estandarización (no hay una forma estándar de guardas los

datos), excesiva mantención (si un dato se modifica se debe modificar en todos los lugares

donde se use).

1.3 Enfoque de Base de Datos

Archivos Relacionados: los datos se comparten y son almacenados de forma independiente

de quien los use, cada usuario tiene distintas formas de ver y acceder a los datos. Un DBMS

se encarga de la protección, ingreso, modificación, eliminación y recuperación de datos.

1.3.1 Elementos del Enfoque de Base de Datos

Usuarios.

Usuario Final: es quien usa la base de datos para agregar, modificar o eliminar información

y además hace consultas a ella.

Desarrolladores de Sistemas: analistas de sistemas o programadores que diseñan nuevos

programas de aplicación.

Administrador de Base de Datos (DBA): encargado del diseño, construcción,

implementación, desempeño y de fijar normas de seguridad e integridad.

DBMS: Software que permite manejas una o más bases de datos.

Funciones básicas

Definir Datos: tipo, estructura, relaciones, características, accesos.

Manipulación de Datos: almacenar, modificar y recuperar datos.

Seguridad de Datos: de acceso y de respaldo.

Base de Datos: lugar físico donde quedan guardado los datos.

Repositorio (Diccionario de datos, Catálogo, Esquema): es donde se guarda el modelo de la

base de datos.

Interfaz de usuario: interfaz adaptada a cada tipo de usuario.

Programas de aplicación: programas que aportan información a la base de datos y la

mantienen.

Herramientas CASE: herramientas automatizadas que apoyan el diseño de la base de datos

y sus programas de aplicación.

1.3.2 Implementación del Enfoque de Base de Datos.

Implementación del Enfoque.

Modelamiento de datos de acuerdo a las necesidades de cada uno de los usuarios, con el fin

de cubrir todas las necesidades y así crear un modelo que no tenga que ser modificado

posteriormente.

Diseñar la base de datos (Base de Datos lógica) y luego crearla (Base de Datos física).

1.3.3 Beneficios y riesgos de usar Bases de Datos

Ventajas: mínima redundancia, consistencia de datos, integración de datos (asociación

lógica de datos), compartir datos, estandarización de datos, control de privacidad e

integridad, flexibilidad de acceso, reducción de la mantención.

1.3.4 Las Bases de Datos en el proceso de desarrollo de Sistemas de Información

Niveles en una organización.

Nivel Operacional: son el nivel más bajo en la pirámide de una organización y trabajan

continuamente con la base de datos. Son los principales encargados de poblarlas con

información que es de utilidad para los niveles superiores.

Nivel Táctico: se encuentran al centro de la pirámide y se encargan de controlar al nivel

anterior, por lo tanto deben tener acceso a la información ingresada pero sin tanto detalle.

Nivel Estratégico: nivel más alto de la pirámide y que solo necesita la información de

forma resumida y que está le ayude a tomar decisiones a futuro.

Los primeros 2 niveles anteriores pueden trabajar con la base de datos que se está

produciendo en el momento, pero el tercer nivel requiere de mucha más información para

trabajar; aparte de los datos actuales, requiere un archivo histórico que le permita detectar

ciertos patrones o que le permita extraer información adicional para realizar proyecciones a

futuro.

Debido a que en el nivel estratégico no se requiere de toda la información presente en la

base de datos y el registro histórico, se hace un filtrado inteligente de la información que

hay en ellos y se guarda en un Data Warehouse.

Por lo tanto, el nivel estratégico trabaja con un Data Warehouse y datos del entorno, que

con ayuda de otro software (OLAP, Data Mining) permite realizar proyecciones a futuro o

análisis de los datos actuales, los cuales sirven para tomar decisiones en las empresas.

OLTP (OnLine Transaction Processing).

TPS: apoya al nivel operacional en las tareas diarias entregando información detallada, de

forma oportuna y exacta.

MIS: apoya al nivel Técnico-Administrativo, entregando información para planificación o

control, es información resumida.

OLAP (OnLine Analytic Processing).

DDS: ayudan en la toma de decisiones y en el análisis.

Metodología de Desarrollo.

Luego de una etapa de análisis se genera una estructura lógica que cumpla con los

requerimientos del usuario y que pueda ser implementada con el DBMS. Luego este diseño

se debe convertir esta estructura lógica en especificaciones para archivos y programas que

puedan implementarse con el DBMS, además de definir como se poblará la Base de Datos.

Pasos: Definición de requerimientos – Diseño Conceptual – Diseño Lógico – Diseño Físico

– Implementación – Mantención.

1.3.5 Tipos de Base de Datos

Modelo relacional

Relation: tablas.

Relationship: relaciones entre datos (claves primarias, claves foráneas).

Clientes: quienes realizan las consultas.

Servidores: quienes las responden.

Arquitectura de capas.

Presentación (front-end): capa donde se muestra la información al usuario.

Reglas de negocios: procedimiento para acceder, transformar y resolver un requerimiento.

Datos (back-end): capa en la que están los datos.

Base de Datos centralizada: la base de datos reside en un servidor central. Es la manera más

fácil de implementar, tiene problemas de acceso, alto costo de comunicación y baja

disponibilidad (si el servidor falla se pierde el acceso)

Base de Datos distribuida: la base de datos se reparte físicamente en múltiples sitios y

conectados por red. Hay distintas implementaciones.

Fragmentaciones: puede ser por filas o columnas, en el caso de las filas se pueden agrupar

por ejemplo a grupos de clientes. En el caso de columnas se pueden agrupar datos de los

clientes según donde se requieran.

Replicación: existe una copia de la base de datos en cada lugar donde se necesita, la

desventaja de este método es la actualización de los datos.

Estrategia híbrida: se deja una base de datos central y en las partes que se requiera se deja

una parte de los datos, de este modo se podrá acceder a ella aunque el sistema esté caído.

1.4 Concepto de Modelamiento de Datos

1.4.1 Naturaleza del Dato

Entidad: persona, objeto o evento del que se guardan datos.

Atributos: conjunto de propiedades de una entidad que se desea almacenar. Cada entidad

debe tener al menos un atributo que lo distinga de las demás (clave primaria).

Metadato: modelo lógico de los datos (nombre de la tabla, atributos, tipos de datos usados),

se relaciona con el diccionario de datos.

Dato (o valor): por cada entidad existe una ocurrencia de registros que contienen datos que

la representan.

1.4.2 Representación del Dato (entidad, asociaciones o relacionamientos)

Asociación: conexión lógica entre entidades.

Tipos de asociaciones.

1:1 uno a uno.

1:N uno a muchos.

M:N muchos a muchos. Para poder representar estas asociaciones es necesario

descomponerla y crear una nueva tabla que registre la relación (NUB).

Opcionales: puede no existir la relación.

Múltiples: 2 entidades se pueden relaciones de más de una forma.

Loop: una entidad se relaciona con una del mismo tipo.

1.5 Bases de Datos Relacionales.

1.5.1 Definición

RDBMS: software que permite definir, poblar y manejar una o varias bases de datos

relacionales (basadas en relaciones tablas).

1.5.2 Algebra Relacional

Conjunto de operaciones que se ejecutan sobre las tablas para obtener un resultado (en una

nueva tabla).

Operaciones de conjunto: UNION, INTERSECT, MINUS (diferencia) y TIMES (producto

cartesiano).

Operaciones relacionales: SELECT, PROJECT, JOIN y DIVISION.

1.5.3 SQL

CREATE TABLE: define una nueva tabla y sus columnas.

DROP TABLE: elimina una tabla.

ALTER TABLE: agrega una nueva columna a la tabla.

CREATE INDEX: crea un índice a una columna.

DROP INDEX: elimina un índice.

SELECT [columnas] FROM [tablas] WHERE [condiciones de selección]

INSERT INTO [tabla] ([columnas]) VALUES ([valores])

UPDATE [tabla] SET [columna a modificar] = [valor nuevo] WHERE [condición]

DELETE FROM [tabla] WHERE [condición]