introduccion bd

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Sistemas de Bases de Datos I Cristhian Arrúa.

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  • Sistemas de Bases de Datos ICristhian Arra.

  • Qu es una Base de Datos?

  • Es un conjunto de datos relacionados entre s.Los datos son hechos conocidos, que pueden registrarse y que tienen un significado implcito.

  • Ejemplos:NombresNmeros de telfonosDirecciones

  • Propiedades Implcitas

  • Una BD es un conjunto de datos lgicamente coherente, con cierto significado.Una BD representa algn aspecto del mundo real.

  • Toda BD se disea, construye y puebla con datos para un propsito especfico.

  • Est dirigida a un grupo de usuarios y tienen ciertas aplicaciones preconcebidas que interesan a dichos usuarios.

  • En definitiva una BD :tiene una fuente de la cual derivan los datos.stos interactan con el mundo real.Y tienen un pblico que est interesado en el contenido de la BD.

  • pueden tener cualquier tamao.Se pueden generar:Las BD: mecnicamentemanualmente

  • Las BD computarizadas se pueden crear y mantener con un grupo de programas de aplicacin escritos especficamente para esa tarea o mediante un Sistema de Gestin de BD.

  • Qu es un Sistema de gestin de Bases de Datos (SGBD)?

  • Es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una BD.

  • Es un sistema de software de propsito general que facilita el proceso de:definir, construir manipular BD para diversas aplicaciones

  • Para Definir una BD hay que especificar:Las restricciones de los datos que se almacenarn en ella.Los tipos de datos.Las estructuras.

  • es el proceso de guardar los datos mismos en algn medio de almacenamiento controlado por el SGBD.

    Construir una BD

  • En la manipulacin de una BD intervienen funciones como:

    consultar la BD para obtener datos especficos.

  • actualizar la BD para reflejar cambios en el minimundo.generar informes a partir de los datos.

  • Ejemplo 1:Una base de datos UTU para mantener informacin acerca de los estudiantes y los bachilleratos a los que se inscriben.

  • ESTUDIANTEPrimer NomPrimer ApeC.I.EdadMaraPrez3.345.345-618RobertoDaz3.233.555-820JosRodrguez2.222.333-517CristinaSosa3.333.333-317Juan Prez1.234.567-835

  • BACHILLERATONombre_BachCdigoQumicaQ2InformticaI1TermodinmicaT3

  • SE_INSCRIBIO_AC.I.Cdigo1.234.567-8I12.222.333-5I13.333.333-3T33.345.345-6Q23.233.555-8I1

  • Para definir esta BD, debemos :especificar la estructura de los registros de cada archivo, indicando los diferentes tipos de elementos de informacin que se almacenarn en cada registro.

  • Para construir esta BDalmacenamos datos que representa a cada estudiante, a cada bachillerato y a cada inscripcin.

  • La manipulacin de la BDconsiste en consultar y actualizar los datos.

  • Ejemplos de Consultas:Qu estudiantes siguen el bachillerato de Informtica.?

    Cul es el cdigo del bachillerato de Qumica?

  • Ejemplos de Actualizacin:Cambiar la edad de los estudiantes.Cambiar el cdigo de un bachillerato.

  • Estas consultas y actualizaciones se deben especificar con precisin en el lenguaje del sistema de bases de datos antes de que sean procesadas.

  • Qu es un Sistema de Base de Datos?

  • Comprende:los datos,el hardware en el que residen,el software

  • Entorno simplificado de un Sistema deBases de datos

  • SISTEMA DE BASES DE DATOSProgramas de Aplicacin / Consultas SGBDSoftware para procesarconsultas / programasSoftware para tener acceso a los datos almacenadosDefinicin de la base de datos almacenada(metadatos)Base de datos almacenadaUsuarios / Programadores

  • Caractersticas del enfoque de BD

  • Naturaleza autodescriptivaEl sistema no slo contiene la BD, sino tambin una definicin o descripcin completa de la BD. Esta definicin se almacena en el catlogo del sistema,

  • contiene informacin como:el catlogola estructura de cada tabla,los tipos, el formato de almacenamiento,y las restricciones de los datos.

  • por el SGBDpor los usuarios de la BD que necesitan informacin sobre la estructura de la BD.El catlogo es utilizado:

  • A la informacin almacenada en el catlogo se le denomina metadatos

  • Independencia entre los programas y los datosIndependencia entre los programas y las operacionesAbstraccin de Datos

  • Un SGBD ofrece a los usuarios una representacin conceptual de los datos que no incluyen muchos detalles de cmo se almacenan.

  • Modelo de datoses un tipo de abstraccin de los datos con que se obtiene esta representacin conceptual.

  • En ellos intervienen conceptos lgicos como:los objetos,sus propiedadessus interrelaciones

  • el modelo de datos oculta los detalles de almacenamiento que no interesan a la mayora de los usuarios de la BD.Por lo tanto:

  • Los usuarios hacen referencia a la representacin conceptual de las tablas, y el SGBD extrae del catlogo los detalles de almacenamiento cuando los necesita.

  • Manejo de mltiples vistas de los datosUna BD suele tener muchos usuarios,cada uno de los cuales puede requerir una perspectiva o vista diferente de la BD.

  • Una vista puede ser:un subconjunto de la BD.contener datos virtuales que se deriven de las tablas de la BD, pero que no estn almacenados explcitamente.y/o

  • Compartimiento de datos y procesamiento de transacciones multiusuarioTodo SGBD multiusuario debe permitir a varios usuarios tener acceso simultneo a la BD.

  • Esto es indispensable para que los datos de mltiples aplicaciones se integren y mantengan en una sola BD.

  • El SGBD debe incluir software de control de concurrencia para asegurar que cuando varios usuarios intenten actualizar los mismos datos lo hagan de manera controlada para que el resultado de las actualizaciones sea correcto.

  • En general se dice que stas son aplicaciones de procesamiento de transacciones.

  • una funcin fundamental del software del SGBD multiusuario es asegurar que las transacciones concurrentes se realicen de manera correcta sin interferencias.

  • Categoras de los modelos de datos

  • Disponen de conceptos muy cercanos al modo como la generalidad de los usuarios percibe los datos.Utilizan conceptos como entidades, atributos, y vnculos.Modelos de datos de alto nivel o conceptuales

  • Modelos de datos de representacin o de implementacinDisponen de conceptos que pueden ser entendidos por usuarios finales aunque no estn demasiado alejados de la forma en que los datos se organizan dentro del computador.

  • Ocultan algunos detalles de cmo se almacenan los datos, pero pueden implementarse de manera directa en un sistema de computador.

  • Representan los datos valindose de estructuras de registro.Los tres modelos de representacin ms comunes son:el jerrquico,el de redy el relacional.

  • Proporcionan conceptos de detalles de cmo se almacenan los datos en el computador, al representar informacin como los formatos y ordenamiento de los registros y los caminos de acceso. Modelos de datos de bajo nivel o fsicos

  • Estn dirigidos a los especialistas en computacin, no a los usuarios finales corrientes.

  • Lenguajes de Bases de Datos

  • Los usuarios acceden a una base de datos por medio de proposiciones de alguna forma de Lenguaje de base de datos.

  • Los programas de aplicacin pueden usar un lenguaje de alto nivel orientado hacia el procedimiento, como Pascal o C;Tales lenguajes reciben el nombre de lenguajes anfitriones.

  • Cada lenguaje anfitrin suele incluir un sublenguaje de datos (DSL) relacionado con los objetos y operaciones especficas de la BD.

  • Cada sublenguaje de datos es (en gral) una combinacin de dos lenguajes:un lenguaje de definicin de datos (DDL),un lenguaje demanipulacin de datos (DML),

  • proporciona las facilidades para definir los objetos de la BD.El DDL:

  • proporciona las caractersticas necesarias para especificar el procedimiento que se va a ejecutar sobre los objetos de la BD.El DML:

  • Caractersticas deseables en un SGBD

  • Control de RedundanciaEn los sistemas convencionales no de base de datos, cada aplicacin mantiene sus propios archivos.

  • Esto implica:duplicacin de trabajo.desperdicio de espacio de almacenamiento.datos se pueden tornar inconsistentes.

  • En los sistemas de bases de datos, las vistas de los diferentes grupos de usuarios se integran durante el diseo. Para conservar la consistencia, debe crearse un diseo que almacene cada dato lgico en un solo lugar de la B.D.

  • evita la inconsistenciaEsto:ahorra espacio de almacenamiento.En algunos casos puede convenir la redundancia controlada.

  • Restricciones de los accesos no autorizadosCuando muchos usuarios comparten una misma B.D., es probable que no todos tengan autorizacin para tener acceso a toda la informacin que contiene.

  • El SGBD debe contar con un subsistema de seguridad y autorizacin que le permita al DBA crear cuentas y especificar restricciones para ellas.

  • Cumplimiento de las Restricciones de IntegridadLa mayor parte de las aplicaciones de la B.D. tienen ciertas restricciones de Integridad que deben cumplir los datos.

  • Respaldo y recuperacinTodo SGBD debe contar con recursos para recuperarse de fallos de hardware o de software.

  • Roles de Personas en un Sistema de BD

  • Administradores de BD (DBA) Se encarga de:autorizar el acceso a la BD de coordinar y vigilar su empleo.de adquirir los recursos necesarios de software y hardware.

  • Tienen la responsabilidad de comunicarse con todos los futuros usuarios de la BD, a fin de comprender sus necesidades, y de presentar un diseo que satisfaga esos requerimientos.Diseadores de BD

  • identificar los datos que se almacenarn en la BD.Se encargan de:de elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos.

  • Estas tareas se realizan antes de que de hecho se implemente la BD. En muchos casos los diseadores forman parte del personal del DBAy tal vez asuman otras responsabilidades una vez terminado el diseo de la BD.

  • UsuariosSon las personas que necesitan tener acceso a la BD para:consultarla,actualizarlay generar informes.

  • Hay varias categoras de usuarios:Usuarios espordicosTienen acceso de vez en cuando a la BD, pero es posible que requieran informacin diferente en cada ocasin.

  • Usuarios finales simples(transacciones programadas)La funcin principal de su trabajo es:Consultar y actualizar constantemente la BDutilizando tiposestndar de operaciones

  • Usuarios finales avanzadosEstos son los ingenieros, cientficos, analistas de negocios y otros.

  • Usuarios autnomosEmplean BD personalizadas gracias a los paquetes de programas comerciales que cuentan con fcil uso, basados en mens o grficos.

  • Analistas de SistemasDeterminan los requerimientos de los usuarios finalesDesarrollan especificaciones para transacciones programadas que satisfagan dichos requerimientos.

  • Programadores de aplicacionesImplementan esas especificaciones en forma de programas, y luego prueban, depuran, documentan y mantienen las transacciones programadas.

  • Implicaciones del enfoque de bases de datos

  • Potencial para imponer normas El DBA debe definir e imponer normas a los usuarios de la BD.Esto facilita la comunicacin y cooperacin entre diversos departamentos, proyectos y usuarios de esa organizacin.

  • Es posible definir normas para los nombres y formatos de informacin, para los formatos de presentacin, para la estructura de los informes, para la terminologa.

  • Menor tiempo de creacin de aplicacionesLa creacin de una aplicacin nueva requiere muy poco tiempo.

  • Disear e implementar una nueva BD desde cero puede tardar ms que escribir una sola aplicacin de archivos especializada;

  • sin embargo una vez que la BD est construida y en funcionamiento, casi siempre se requerir mucho menos tiempo para crear nuevas aplicaciones con los recursos del SGBD.

  • FlexibilidadEn ocasiones es necesario modificar la estructura de una BD cuando cambian los requerimientos.

  • Para atenderlos, tal vez sea necesario aadir un nuevo archivo a la BD o extender los elementos de archivo ya existente.

  • Algunos SGBD permiten efectuar estas modificaciones en la estructura de la BD sin afectar los datos almacenados y los programas de aplicacin existentes.

  • Disponibilidad de informacin actualizadaEn el momento en que un usuario actualiza la BD, todos los dems usuarios pueden ver de inmediato esa actualizacin.

  • Esta disponibilidad de informacin actualizada es indispensable en muchas aplicaciones de procesamiento de transacciones,

  • como los sistemas de BD bancarias o de reservaciones, y se hace posible a los subsistemas de control de concurrencia y de recuperacin del SGBD.

  • Economas de escalaEl enfoque de SGBD permite consolidar los datos y las aplicaciones, reducindose as el desperdicio por superposicin entre las actividades del personal de procesamiento de datos en los diferentes departamentos o proyectos.

  • Esto permite que la organizacin completa invierta en procesadores ms potentes, dispositivos de almacenamiento o equipo de comunicacin,

  • en vez de que cada departamento tenga que adquirir por separado su propio equipo (de menor capacidad). Esto reduce los costos totales de operacin y control.

  • Modelo de datos

  • Una caracterstica fundamental del enfoque de BD es que proporciona cierto nivel de abstraccin de los datos al ocultar detalles de almacenamiento que la mayora de los usuarios no necesitan conocer.

  • Los modelos de datos son el principal instrumento para ofrecer dicha abstraccin

  • un conjunto de conceptos que pueden servir para describir la estructura de una BD (tipos de datos, los vnculos y las restricciones que deben cumplirse para esos datos).Un modelo de datos es

  • Contienen un conjunto de operaciones bsicas para especificar lecturas y actualizaciones de la BD.Se puede agregar operaciones definidas por el usuario que sean vlidas para la BD.

  • Casi siempre el modelo de datos bsico cuenta con operaciones genricas para insertar, eliminar, modificar o recuperar un objeto.

  • Arquitectura de un SGBD

  • separar las aplicaciones del usuario y la base de datos fsica.Los esquemas se pueden definir en tres niveles:La arquitectura de tres esquemasObjetivo:

  • NIVEL EXTERNOVISTA EXTERNA 1Correspondencia externa/conceptualUSUARIOS FINALES.....NIVEL CONCEPTUALESQUEMA CONCEPTUALCorrespondencia conceptual/internaNIVEL INTERNOESQUEMA INTERNOVISTA EXTERNA n