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LOGRO Y CONTENIDO DE LA SESIÓN DE CLASE
• Logro de la Sesión:
• Al término de la sesión el estudiante desarrolla ejercicios donde
identifica los componentes y características de las Bases de Datos y de
los DBMS, de manera clara y precisa.
• Contenido de la Sesión:
• Qué es una Base de Datos
• Características de las Bases de Datos
• Estructura de una Base de Datos
• Ejemplos de Bases de Datos
• Evolución de la Tecnología de las Bases de Datos
• Los Sistemas de Administración de Bases de Datos (DBMS)
• Arquitectura de los DBMS
• Impacto organizacional de las Bases de Datos
QUÉ ES UNA BASE DE DATOS
• “Es una colección de datos persistentes que pueden
compartirse e interrelacionarse” – Mannino, Cap. 1, pág.
4.
• “Una Base de Datos es un repositorio de datos diseñado
para soportar eficientemente el almacenamiento, la
recuperación y el mantenimiento de los datos” – Neeraj
Sharma y Otros, Cap. 1, pág. 23.
QUÉ ES UNA BASE DE DATOS
• Los datos son uno de los activos más importantes de
cualquier negocio.
• Son utilizados y recolectados prácticamente en cualquier
lugar, desde negocios que intentan determinar patrones
de consumo basados en el uso de las tarjetas de
crédito, hasta agencias espaciales que intentan
recolectar datos de otros planetas.
• Dada su importancia, los datos necesitan de un software
que sea robusto, seguro y altamente disponible, que
permita almacenarlos y procesarlos rápidamente, tal
como una Base de Datos.
CARACTERÍSTICAS DE LAS BASES DE DATOS
• Persistente:
• Los datos residen en un
almacenamiento estable, tal
como un disco magnético.
• Por ejemplo, las
organizaciones necesitan
mantener datos acerca de
clientes, proveedores e
inventario en un
almacenamiento estable
debido a que estos datos son
utilizados frecuentemente.
• La persistencia depende de la
importancia del uso deseado
CARACTERÍSTICAS DE LAS BASES DE DATOS
• Compartida:
• Una Base de Datos puede
tener múltiples usos y
usuarios.
• Una Base de Datos provee
una memoria común para
múltiples funciones en una
organización.
• Por ejemplo una BD de
empleados puede servir para
calcular la planilla, para hacer
evaluaciones sobre
desempeño, para emitir
reportes regulatorios, etc.
CARACTERÍSTICAS DE LAS BASES DE DATOS
• Interrelacionada:
• Los datos almacenados como
unidades separadas se
pueden conectar para mostrar
una imagen completa de la
información.
• Por ejemplo, una BD de
clientes relaciona los datos de
éstos con los datos de un
pedido para facilitar su
procesamiento.
• Las BD contienen tanto a las
entidades como a las
relaciones entre entidades.
ESTRUCTURA DE UNA BASE DE DATOS
• La entidades representan a cualquier objeto del mundo
real respecto al cual deseamos almacenar información
en la base de datos
• Las relaciones en la BD sirven para vincular a todas y
cada una de las entidades dentro de la Base de Datos.
Asimismo, sirven para responder a preguntas tales
como:
• ¿Qué ofertas están disponibles para un curso en el
semestre académico actual?
• ¿Quién es el profesor de un curso ofrecido?
• ¿Qué estudiantes están inscritos en un curso?
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ESTRUCTURA DE UNA BASE DE DATOS
• Los procesos o procedimientos sirven para especificar
reglas de negocio asociadas con las entidades y
relaciones de la Base de Datos, de tal manera que se
pueda incorporar funcionalidad a la misma, basándose
en la lógica definida por la regla de negocio.
• Una regla de negocio es una especificación operativa
acerca de los pasos que se siguen para ejecutar una
tarea u operación asociada con las entidades y
relaciones definidas en la Base de Datos
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EJERCICIO
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de un hospital?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de un banco?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una aerolínea?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una empresa de
telecomunicaciones?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos para empresas operadoras
de tarjetas de crédito?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una bolsa de valores?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una empresa de retail?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de un comercio en línea?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una empresa de
manufactura?
• ¿Cómo sería la estructura de la base de datos de una empresa de gestión
de recursos humanos?
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EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS BASES
DE DATOS
• La primera generación soportaba búsquedas
secuenciales y aleatorias, pero el usuario necesitaba
escribir un programa de computadora para obtener el
acceso.
• Como los sistemas de primera generación no ofrecían
suficiente soporte para relacionar datos, usualmente
eran vistos como sistemas de procesamiento de
archivos en vez de DBMS.
EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS BASES DE DATOS
ERA GENERACION ORIENTACION PRINCIPALES CARACTERISTICAS
1960’s Primera Generación Archivo Estructuras de archivo e interfaces de programa propietarios
1970’s Segunda Generación Navegación en redes Redes y jerarquías de registros relacionados. Interfaces de programación estándar
1980’s Tercera Generación Relacional Lenguajes no procedurales, optimización, procesamientotransaccional
1990’s Cuarta Generación Objeto Multimedia, procesamiento distribuido, procesamiento de datawarehouse, habilitación para XML
EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS BASES
DE DATOS
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• Los productos de la segunda generación fueron los
primeros DBMS reales, ya que podían administrar
muchas entidades y relaciones. Sin embargo, para
obtener el acceso a los datos todavía se tenía que
escribir un programa.
• Los sistemas de segunda generación son conocidos
como “navegacionales”, ya que el programador tenía
que escribir código para navegar entre una red de
registros ligados.
EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS BASES
DE DATOS
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• A los sistemas de tercera generación se les conoce
como DBMS relacionales, porque se basan en
relaciones matemáticas y operadores asociados.
• El desarrollo más importante de esta generación provino
de los lenguajes no procedurales para el acceso a
Bases de Datos.
EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS BASES
DE DATOS
• Los DBMS de cuarta generación han extendido las
fronteras de la tecnología de BD hacia otros datos no
convencionales (como por ejemplo imágenes, videos,
mapas, sonidos, animaciones, etc.), internet y el
procesamiento de los data warehouse.
• Debido a que estos sistemas consideran cada tipo de
dato como un objeto a administrar, a los sistemas de
cuarta generación algunas veces se les llama
“orientados a objetos” o “relacionados con objetos”.
LOS SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE BASE DE DATOS
• Un Sistema deAdministración de Basede Datos (DBMS) es unsistema de software depropósito general queposee un conjunto decomponentes quefacilitan los procesos dedefinición, construcción,manipulación ycompartición de Bases deDatos entre variosusuarios y aplicaciones.
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EL MERCADO DE LOS DBMS
RESUMEN DE LAS FUNCIONES GENERALES DE LOS DBMS
Función Descripción
Definición de la Base de Datos Lenguaje y herramientas gráficas para definir entidades, relaciones, etc.
Acceso no procedural Lenguaje y herramientas gráficas para acceder a los datos sin necesidad de código complicado.
Desarrollo de aplicaciones Herramienta gráfica para desarrollar menús, formulario de captura de datos y reportes.
Interface de lenguaje procedural Lenguaje que combina el acceso no procedural con las capacidades totales de un lenguaje de programación.
Procesamiento de Transacciones Mecanismos de control para prevenir la interferencia de usuarios simultáneos
Ajuste de la Base de Datos Herramientas para monitorear y mejorar el desempeño de la Base de Datos.
ARQUITECTURA DE LOS DBMS
Vista 1 Vista 2
Esquema Conceptual
Vista n
Esquema Interno
Nivel Externo
Nivel Conceptual
Nivel Interno
Mapeado Conceptual / Externo
Mapeado Conceptual / Interno
ARQUITECTURA DE LOS TRES ESQUEMAS
ARQUITECTURA DE LOS TRES ESQUEMAS
• Se conoce también como arquitectura ANSI / SPARC,
según el comité que la propuso (mediados de los 70’s).
• Sirve para compartimentalizar las descripciones de la
base de datos.
• Su objetivo es separar las aplicaciones de usuarios de
las bases de datos físicas (independencia de los datos).
Posee tres niveles:
• Nivel Externo.
• Nivel Conceptual.
• Nivel Interno
ARQUITECTURA DE LOS TRES ESQUEMAS
• Nivel Externo:
• Incluye una cierta cantidad de
esquemas externos o vistas
de usuario.
• Un esquema externo describe
la parte de la BD en la que un
grupo de usuarios en
particular está interesado y le
oculta el resto de la BD.
• Cada esquema externo se
implementa mediante un
modelo de datos
representativo tal como un
modelo de datos de alto nivel.
ARQUITECTURA DE LOS TRES ESQUEMAS
• Nivel Conceptual:• Tiene un esquema conceptual
que describe la estructura de toda la BD para una comunidad de usuarios.
• El esquema conceptual oculta los detalles de las estructuras de almacenamiento físico y se concentra en describir las entidades, los tipos de datos, las relaciones, las operaciones de los usuarios y las restricciones.
• El esquema conceptual se describe con un modelo de datos representativo tal como un diseño de esquema conceptual
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ARQUITECTURA DE LOS TRES ESQUEMAS
• Nivel Interno:
• Tiene un esquema interno que
describe la estructura de
almacenamiento físico de la
BD.
• El esquema interno utiliza un
modelo de datos físico y
describe todos los detalles del
almacenamiento de datos y
las rutas de acceso a la BD.
IMPACTOS ORGANIZACIONALES DE LAS BASES DE DATOS
Especialización
Usuario Funcional
Indirecto
Paramétrico
Sofisticado
Sistemas de Información
Administrador de Base de Datos
(DBA)
Técnico
No Técnico
Analista / Programador
Administración
CLASIFICACIÓN DE ROLES
CLASIFICACIÓN DE ROLES
• Los usuarios funcionales interactúan con las BD como parte de su
trabajo, mientras que los profesionales de los sistemas de
información participan en su diseño e implementación.
• Los usuarios indirectos son aquellos, por ejemplo, que reciben y
utilizan reportes con datos extraídos de alguna BD.
• Los usuarios paramétricos, en cambio, efectúan consultas y
actualizaciones constantes a la BD, utilizando tipos de consultas y
actualizaciones estándar (transacciones enlatadas) que se han
programado y probado previamente. Ejemplo:
• Los promotores de servicio (cajeros) de un banco, comprueban el
estado de cuenta, así como los retiros y depósito de fondos en cuentas.
CLASIFICACIÓN DE ROLES
• Entre los usuarios sofisticados se encuentran los ingenieros,
científicos, analistas comerciales y otros muchos que están
completamente familiarizados con los DBMS, a fin de implementar
sus aplicaciones y satisfacer sus complejos requisitos.
• Respecto a los analistas / programadores, éstos crean y utilizan
vistas externas para desarrollar formularios, reportes y otras partes
de los sistemas de información.
• En cuanto a los DBA, éstos tienen una amplia variedad de
responsabilidades técnicas y no técnicas, con la finalidad de apoyar
tanto a los profesionales en sistemas de información como a los
usuarios funcionales
RESPONSABILIDADES DEL ADMINISTRADOR DE BASE DE DATOS
TÉCNICAS NO TÉCNICAS
Diseño de esquemas conceptuales Implementar los estándares de la BD
Diseño de esquemas internos Crear los manuales de capacitación
Monitoreo del desempeño de la BD Promover los beneficios de la BD
Seleccionar y evaluar el software de BD
Diseñar la arquitectura de la BD operativa
Solucionar los problemas técnicos de la BD
RESUMEN
• Una BD es una colección de datos relacionados.
• Una BD típica representa algún aspecto del mundo real y es
utilizada por uno o más grupos de usuarios con fines específicos.
• Un DBMS es un paquete de software destinado a implementar y
mantener una BD computarizada.
• Los DBMS soportan la transformación de los datos para la toma de
decisiones. Para soportar esta transformación, la tecnología de BD
ha evolucionado desde el simple acceso de archivos hasta potentes
sistemas que soportan la definición de BD, accesos sin
procedimientos, desarrollo de aplicaciones, procesamiento de
transacciones y mejoras del rendimiento