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7/23/2019 Diapositivas-Unidad 1-Conceptos y Propiedades de Las BD-Completo

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Unidad I

Conceptos y Propiedades de las Bases de DaBases de Datos - Profesora Cecilia Reyes Covarrubias – Casa Central

Diapositivas realizadas con la colaboración Prof. J.Luis Martí – Campus San Joaquín



TEMARIO UNIDAD I

1.1 Definición de Bases de Datos1.2 Enfoque Tradicional de Archivos versus Enfoque de Base d

1.3 Tipos de Bases de Datos

1.4 Proceso de Diseño de Bases de Datos

Bases de Datos - Profesora Cecilia Reyes Covarrubias




1.1 DEFINICIÓN DE BASES DE DATOS



DATO COMO UN RECURSO

En una organización existe una gran cantidad de recursos: hmaterial (tecnológico), financiero y dato.

El dato es considerado un recurso porque:• Tiene un valor intrínseco.

• Aporta información valiosa al desempeño y a la toma de decisione

•

Su obtención, almacenamiento y control involucran gastos (invers




DEFINICIONES


Dato: hecho relacionado con personas, objetos, lugares, eventos u otras entidades del mundo real. P(descriptivos) o cuantitativos, internos o externos, históricos o predictivos.

Información: datos organizados o preparados (procesados y formateados) de una forma que sea adedecisiones u otras actividades de la organización.

Base de Datos: conjunto de archivos relacionados entre sí.

Computador

Base de Datos

Datos Información



DEFINICIONES


Los datos se pueden guardar, principalmente en archivos planos o bases de datos.

Un archivo plano almacena datos que comparten una misma estructura y/osimilar. Por lo general, los datos de un archivo se refieren a un mismo tipo de ereal. Por ejemplo, los Alumnos de la USM. Cada entidad representada por el archivregistro que se describe a través de sus atributos.

RUT Nombre Sexo Región

18.345.678-9 Juan Pérez M 5

18.223.344-5 María González F 12

19.876.543-2 José Olivares M 313.579.246-8 Rodrigo Martínez M 5

12.121.212-2 Ana Castillo F 8

Una base de datos es un conjunto de archivo relacionados entre sí mediantelógica.



DEFINICION TÉCNICA DE BD


Usuario A

x-

x-Programa deAplicación

Usuario B

Usuario NProveedor

Insum

Bodega




Basede

Datos

Nivel

Planificación

Nivel

Táctico

Nivel

Operacional

DEFINICION ORGANIZACIONAL DE BD




1.2 ENFOQUE TRADICIONAL DE ARCHIVOS V/S BD



ENFOQUE DE ARCHIVOS

Enfoque “del pasado” usado para el procesamiento también conocido como Enfoque por Agregación.

Antiguamente, las organizaciones desarrollaban sus sisinformación en forma aislada, sin existir una fuerte comentre sus unidades.




ENFOQUE DE ARCHIVOS


A

B

E F

C D

G H I



ENFOQUE DE ARCHIVOS




ENFOQUE DE ARCHIVOS DESVENTAJAS

Redundancia no controlada (subutilización del espacio en d

Dependencia de los datos de los programas de aplicación

Pobre estandarización

Inconsistencia de los datos

Problemas con el cliente

Baja productividad del desarrollador




ENFOQUE DE BASES DE DATOS

ArchivoClientes

ArchivoCuentasPagadas

ArchivoEmpleados

ArchivoInventario

ArchivoProveedor

ArchivoFactura

ArchivoBalance

ArchivoEstadísticas

Ventas


COMPARACIONCON DES



ENFOQUE DE BASES DE DATOS


Visión centralizada, compartida y única de los datos.

Minimización de la redundancia.

Independencia de los datos de los programas de aplicación.

Estandarización.

Integración y seguridad de datos, generan una mayor consistencia d Facilidades para el diseño y desarrollo de aplicaciones, mejoran l

con el cliente y la productividad del desarrollador.

COMPARACIONCON DES

Redundancia no cont

Dependenciade los d

Pobre estandarizació

Inconsistencia de los

Problemas con el clie

Baja productividadde



COMPONENTES ENFOQUE DE BASES DE






USUARIOS

Personas con requerimientos de información que realizan operacmantención (ingreso, modificación, eliminación) y consulta a ladatos, como así también especialistas en el área que se preocupadministración.

Incluyen: usuario final, desarrollador de aplicaciones, diseñador de datos, administrador de bases de datos (DBA), administrador

(arquitecto de datos).





DBMS (Data Base Management System)

Sistema Administrador de Bases de Datos (SABD), software que permantener una o más bases de datos en forma centralizada o distribuid

Conocido también como motor o servidor de datos.

Sus principales funciones:• Definición de Datos (DDL): create, alter, drop…

• Manipulación de Datos (DML): insert, update, delete…

• Control de Datos (DCL): grant, revoke…

RDBMS: Relational Data Base Management System





BASE DE DATOS (Data Base)

Conjunto de datos operacionales, almacenados en el compaccesados por distintas aplicaciones.

Lugar físico donde están almacenados los datos (base de datos físespecíficamente los valores de dichos datos.

DICCIONARIO DE DATOS (Data Dictionary)

Base de datos que guarda una descripción de los datos (o metadatsu tipo, largo, propietario, tamaño de los registros, etc.

También se le conoce como base de datos lógica, schema, catalogo.





INTERFACE USUARIO

Forma en que el SABD permite la interacción con la base de datos. Pueden ser líneas de comando, lenguajes, menus, pantallas, sistema

sistemas de reconocimiento de la voz,

HERRAMIENTA CASE (Computer Aided Software Engineering)

Software que ayuda al desarrollador de aplicaciones en todas las etapas d

vida de un software. En el caso de las BD ayudan a generar el modelo de datos, incluso algun

código SQL.

Ejemplos de CASE usadas en BD: Erwin, EasyCASE, Oracle Designer, DBDes





PROGRAMA DE APLICACIÓN

Programas computacionales escritos por los desarrolladores principalmen Poblar inicialmente la BD (importancia de la migración de datos desde distintas f

Mantener en el tiempo la BD.

Generar información a los usuarios a través de reportes, informes, gráficos, dash



IMPLEMENTACIÓN ENFOQUE DE BASES DE D




BD EN EL DESARROLLO DE SI


Sistema de Información (SI): conjunto de aplicaciones (software), datomateriales (equipos) y personas (usuarios) que interactúan para proceconvertirlos en información relevante para una organización.

Etapas principales en el desarrollo de un SI: Análisis Diseño Construcción (codificación o programación) Implementación Mantenimiento

Relación con las BD:• Análisis: énfasis en el manejo integrado de los datos y en la generación de un

lógica de los datos, que se adapte a los requerimientos de información de los us• Diseño: conversión de la estructura lógica en especificaciones para archivos y pr

puedan ser implementadas por el DBMS disponible.



BD EN EL DESARROLLO DE SI




TIPOS DE SI




TIPOS DE SI: OLTP v/s OLAP


OLTP

Base de Datos

Datos Información

OLAP/Data MiningDatos Externos Conocimiento

Datos

Históricos

Data Warehouse




1.3 TIPOS DE BD



TIPOS DE BD

Según estructura de datos usada

Según nivel organizacional que apoyan

Según tipo de dato almacenado

Según ubicación de la copia principal de los datos

Según número de procesadores que participan en el proces

de consulta Según número de sitios que participan en el almacenamient

datos




TIPOS DE BD


Jerárquica (árbol) Reticular (grafo o red)

Relacional (relation o tabla bidimensional)

Orientada al objeto (clases de objetos)

Multidimensional (cubo, hipercubo, conjunto arreglos)

SEGÚN ESTRUCTURA DE DATOS

Relación, archivo o tabla

Dominio, campo columna



TIPOS DE BD

SEGÚN NIVEL ORGANIZACIONAL QUE APOYAN

BD Operacional (Transaccional - OLTP) BD de Gestión (Data Warehouse, Data Mart - OLAP)

BD Estratégica (Data Warehouse – OLAP, Data Mining)




TIPOS DE BD

SEGÚN TIPO DE DATO ALMACENADO

Estructurado y preciso (relacional) Agregado (multidimensional)

Semiestructurado (espaciales, XML, textuales)

No estructurado (web)




TIPOS DE BD


RUT NOMBRE ESTADO CIVIL OCUPACION SEXO

1111-1 Felipe Camiroaga Soltero Animador M

2222-2 Alexis Sánchez Soltero Futbolista M

333 3-3 M arlen Olivarí Divorciada Show-woman F

4444-4 Mauricio Isla Casado Futbolista M

Dato estructurado, preciso

Dato agregado




TIPOS DE BD


Dato no estructurado

<SalesOrder SONumber="12345">

<CustomerCustNumber="543"><CustName>ABC Industries</CustName>

<Street>123 Main St.</Street>

<City>Chicago</City>

<State>IL</State>

<PostCode>60609</PostCode>

</Customer>

<OrderDate>981215</OrderDate>

<Item ItemNumber="1">

<Part PartNumber="123">

<Description> Stainless steel </Description>

<Price>9.95</Price>

</Part>

<Quantity>10</Quantity>

</Item> …

</SalesOrder>

Dato semiestructuradoBases de Datos - Profesora Cecilia Reyes Covarrubias



TIPOS DE BD

SEGÚN UBICACIÓN COPIA PRINCIPAL DE LOS DATOS

Basada en memoria principal (in-memory database) (1 nivel)

Basada en el disco (2 niveles)

Basada en almacenamiento terciario (3 niveles)




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE PROCESADORES

Serial (secuencial)

Paralela:• Memoria Compartida (MC)

• Nada Compartido (NC)

• Disco Compartido (DC)

• Arquitectura Híbrida (AC: Algo Compartido)




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE PROCESADORES – BD SERIAL

P

M

Un procesador (P), una Memoria Principal (M) y discos deMemoria Secundaria para almacenar la BD




Varios procesadores (P)compartiendo MemoriaPrincipal (M) y Discos (BD).

P

P

P

P

M

Memoria Compartida Nada Compartido

P

P

M

M

M

Varios procesadores (P) sincompartir MemoriaPrincipal ni Discos (BD)

TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE PROCESADORES – BD PARALELA




Varios procesadores (P)compartiendo Discos (BD), perotienen una memoria privada.

Disco Compartido

Ejemplo de Clusters

P

P

P

P

M

M

M

M

P

P

P

P

M P

P

P

P

MP

P

P

P

M

Arquitecturas Híbridas

TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE PROCESADORES – BD PARALELA





TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS

Centralizada Distribuida

Otras:• Web

• SMBD (Sistemas Múltiples BD o BD Federadas)

• Móvil




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS – BD CENTRALIZADA




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS – BD DISTRIBUIDA

BD Distribuida: base de datos lógica que es repartida físicamente entre computadores qu

distintos lugares pero conectados por una red.

Estrategias de distribución de datos:

• Fragmentación o Particionamiento

— Horizontal

— Vertical

• Replicación

• Híbrida




TIPOS DE BD





TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS – BD EN LA WEB




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS – BD FEDERADA




TIPOS DE BD

SEGÚN NUMERO DE SITIOS – BD MOVIL




1.4 PROCESO DE DISEÑO DE BD




ETAPAS PARA DISEÑO DE BD





ETAPA 2: RECOLECCION Y ANALISIS DE REQUISITOS O REQUERIMIENTO

Objetivo: identificar las necesidades de información de los usuarios (v

Pasos:• Identificación de las áreas de aplicación y grupos de usuarios. Elección d

participantes principales.

• Análisis y estudio de la documentación existente en el sistema actual, inclumanuales de políticas, reportes, diagramas organizacionales, etc.

• Estudio del actual ambiente operativo y uso de la información. Incluye un anáde transacciones y sus frecuencias, y del flujo de información en el sistema.

• Respuestas de cuestionarios obtenidas desde los potenciales usuarios, permprioridades.

• Formalización de requisitos.





ETAPA 2: DISEÑO CONCEPTUAL

Objetivo: construir un esquema conceptual que represente los datopara el sistema de información, que sea independiente del motor de da

El modelo conceptual sirve como: Medio de comunicación entre usuarios y especialistas; por ende debe ser ex

mínimo, formal, diagramático.

Mecanismo para validar entendimiento alcanzado del problema, por parte del es Descripción estable del contenido.

Factura

Nro Factura {ID}Fecha

Cliente

RUT {ID}Razon SocialDireccion Legal

tiene

1..*1

considera

1..*1..*





ETAPA 2: DISEÑO CONCEPTUAL

Dos estrategias a seguir:

ANÁLISISORGANIZACIONAL

MODELO DE DATOSCORPORATIVO

BASES DE DATOSPROPUESTAS



Top – Down

BASES DE DATOS FÍSICAS

MODELO DE DATOSCONCEPTUAL (Y

RELACIONAL)

VISTAS DE USUARIOSVISTAS DE USUARIOSVISTAS DE USUARIOS

Bottom-Up





ETAPA 3: ELECCIÓN DEL SOFTWARE

Objetivo: seleccionar aquel tipo de software (DBMS) que mejor necesidades del sistema a construir.

Criterios a considerar: Costos: adquisición de hardware y software; operación y mantención; migración

Requisitos del sistema: funcionales y no funcionales.

Estructuración de los datos





ETAPA 4: DISEÑO LOGICO

Objetivo: generar un esquema basado en el modelo de datos soposoftware escogido.

Pasos:• Transformación independiente del sistema a un modelo relacional, orientado al ob

• Conversión de los esquemas a un software de bases de datos específico.





ETAPA 4: DISEÑO LOGICO

Factura

Nro Factura {ID}FechaRUT-Cliente {FK}

Cliente


Producto

Codigo Producto {ID}NombrePrecio

tiene

1..*1

Detalle

Nro Factura {ID}Codigo Producto {ID}1..*1 1..* 1

Modelo Conceptual

Factura

Nro Factura {ID}Fecha

Cliente


Producto

Codigo Producto {ID}NombrePrecio

tiene

1..*1

considera

1..*1..*

Modelo Relacional





ETAPA 5: DISEÑO FISICO

Objetivo: escoger las estructuras de almacenamiento y métodos de a

de la ubicación de los archivos de bases de datos, para obtener un buede las distintas aplicaciones que interactúan con la base de datos.

Criterios a considerar:• Transformación independiente del sistema a un modelo relacional, orientado al

• Tiempo de Respuesta: es el tiempo que transcurre desde el ingreso de la tra

recibo de su respuesta• Rendimiento del Sistema: número promedio de transacciones que pueden se

minuto

• Utilización del espacio en disco: cantidad de memoria ocupada por los archivos






Herramientas:

• Estructuras de almacenamiento:o Secuenciales: desordenados, ordenados

o Directo: hashing estático, o con expansión dinámica

o De tipo árbol: Arbol B.

• Índiceso Dinámicos: hashing con expansión dinámica, de tipo Arbol B o B+

o Bitmap





ETAPA 6: IMPLEMENTACIÓN DE LA BASE DE DATOS

Objetivo: codificación de sentencias para la definición y la manipulac

de datos, para crear los archivos y su poblamiento.

CREATE TABLE alumno

SELECT rut, nombre FROM alumno ;

SELECT * FROM alumno WHERE carrera = ‘INF’;

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