Manejo de bases de datosUnidad 1.

Sistemas Gestores de Bases de DatosLuis Antonio Sánchez Reynoso

Conceptos Básicos

Un bit es una señal electrónica que puede estar encendida (1) o apagada (0).

Es la unidad más pequeña de información que utiliza una computadora

Conceptos Básicos

Un byte es la unidad fundamental de datos en los ordenadores personales, un byte son ocho bits contiguos.

El byte es también la unidad de medida básica para memoria, almacenando el equivalente a un carácter.

Conceptos Básicos

El dato es una representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica etc.), un atributo o característica de una entidad. Los datos son hechos que describen sucesos y entidades. No tienen ninguna información. Puede significar un numero, una letra, o cualquier símbolo que representa una palabra, una cantidad, una medida o una descripción

Conceptos Básicos

Información es un conjunto de datos significativos y pertinentes que describan sucesos o entidades. Para ser significativos, los datos deben constar de símbolos reconocibles, estar completos y expresar una idea no ambigua.

Conceptos de Base de datos

Son datos organizados y relacionados entre si, los cuales son recolectados y explotados por los sistemas de información de una empresa o negocio en particular.

Para poder acceder a una base de datos es necesario tener un Sistema Gestor de bases de Datos “SGBD”.

Objetivos de las bases de datos

• Agrupar todos los datos relevantes de la empresa en un único lugar• Compartir los datos• Evitar redundancia e inconsistencia en los datos• Estructurar los datos de una sola forma, de "la

forma natural“• Proporcionar acceso a los mismos a través de

lenguajes "naturales“

Áreas de aplicación

Bancos: información de clientes, cuentas, transacciones, préstamos, etc.

Áreas de aplicación

Líneas aéreas: información de Clientes, horarios, vuelos, destinos, etc. (1ras bases distribuidas geográficamente)

Áreas de aplicación

Universidades: información de Estudiantes, carreras, horarios, materias, etc.

Áreas de aplicación

Transacciones de tarjeta de crédito: para comprar con tarjetas de crédito y la generación de los extractos mensuales.

Áreas de aplicación

Telecomunicaciones: para guardar registros de llamadas realizadas, generar facturas mensuales, mantener el saldo de las tarjetas, telefónicas de prepago y almacenar información sobre las redes.

Áreas de aplicación

E-commerce

Modelo de datos

Un modelo de datos es un lenguaje utilizado para la descripción de una base de datos.

Por lo general, un modelo de datos permite describir:

• Las estructuras de datos de la base (el tipo de los datos que incluye la base y la forma en que se relacionan).

• Las restricciones de integridad (las condiciones que los datos deben cumplir para reflejar correctamente la realidad deseada).

• Las operaciones de manipulación de los datos (agregado, borrado, modificación y recuperación de los datos de la base).

Modelo de datos

La clasificación de los modelos de datos se realiza de acuerdo al nivel de abstracción.

Vista 1

Vista 2

Vista n

Nivel Conceptual

Nivel físico

. . .

Modelo conceptual

Los modelos de datos conceptuales son aquellos que describen las estructuras de datos y restricciones de integridad.

Se utilizan durante la etapa de análisis de un problema dado y están orientados a representar los elementos que intervienen y sus relaciones.

Modelo lógico

Los modelos de datos lógicos se centran en las operaciones y se implementan en algún manejador de base de datos.

Modelo físico

Los modelos de datos físicos, son estructuras de datos a bajo nivel implementadas dentro del propio manejador.

Arquitectura del SGBD

El sistema  gestor de bases de datos es la porción más importante del software de un sistema de base de datos. Un SGBD es una colección de numerosas rutinas de software interrelacionadas, cada una de las cuales es responsable de alguna tarea específica.

USUARIO SGBD

DATOS

Funciones de un SGBD

• Crear y organizar la Base de datos.

• Establecer y mantener las trayectorias de acceso a la base de datos de tal forma que  los datos puedan ser accesados rápidamente.

• Manejar los datos de acuerdo a las peticiones de los usuarios.

• Registrar el uso de las bases de datos.

• Interacción con el manejador de archivos: Esta acción se realiza a través de las sentencias en DML al comando de el sistema de archivos. Así el Manejador de base de datos es el responsable del verdadero almacenamiento de los datos.

Funciones de un SGBD

• Respaldo y recuperación :Consiste en contar con mecanismos implantados que permitan la recuperación de los datos fácilmente en caso de ocurrir fallas en el sistema de base de datos.

• Control de concurrencia: Consiste en controlar la interacción entre los usuarios concurrentes para no afectar la inconsistencia de los datos.

• Seguridad e integridad: Consiste en contar con mecanismos que permitan el control de la consistencia de los datos evitando que estos se vean perjudicados por cambios no autorizados o previstos.

Componentes de un SGBD

Procesador de consultas: Transforma las consultas en lenguaje de bajo nivel.

Gestor de bases de datos: Acepta las consultas, examina los esquemas conceptual y externo para determinar que registros necesita y llamar al gestor de archivos

Gestor de archivos: Manipula los archivos almacenados, gestiona asignación de espacio en el disco

Componentes de un SGBD

Procesador DML: Convierte las instrucciones DML de un programa de aplicación en llamadas a funciones en lenguaje HOST. Interactúa con la computadora para generar el código apropiado

Compilador DDL: Convierte las instrucciones DDL en una serie de tablas que contienen metadatos, estas se almacenan en el catalogo.

Gestor del catalogo: Gestiona y mantiene el catalogo del sistema

Componentes de un SGBD

Niveles de abstracción en una Base de Datos

Hay tres características importantes inherentes a los sistemas de bases de datos: la separación entre los programas de aplicación y los datos, el manejo de múltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de un catálogo para almacenar el esquema de la base de datos. En 1975, el comité ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning and Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres niveles para los sistemas de bases de datos, que resulta muy útil al momento de diseñar un sistema de bases de datos.

Nivel interno

Tiene un esquema interno que describe la estructura física de almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo físico de datos y los únicos datos que existen están realmente en este nivel.

Nivel conceptual

Describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles físicos de almacenamiento y trabaja con elementos lógicos como entidades, atributos y relaciones.

Nivel externo

Tiene varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema describe la visión que tiene de la base de datos a un grupo de usuarios, ocultando el resto.

Usuarios de una Base de datos

Los diferentes usuarios de una base de datos son los siguientes:

• Administrador de base de datos (DBS)• Programador de aplicaciones• Usuarios sofisticados• Usuarios especializados• Usuarios ingenuos

Administrador de Base de datos (DBA)

Un Administrador de Base de Datos de tiempo completo normalmente tiene aptitudes técnicas para el manejo del sistema en cuestión a demás, son cualidades deseables nociones de administración, manejo de personal e incluso un cierto grado de diplomacia. La característica más importante que debe poseer es un conocimiento profundo de las políticas y normas de la empresa así como el criterio de la empresa para aplicarlas en un momento dado.

La responsabilidad general del DBA es facilitar el desarrollo y el uso de la Base de Datos dentro de las guías de acción definidas por la administración de los datos.

Administrador de Base de datos (DBA)

El DBA es responsable primordialmente de:

• Administrar la estructura de la BD • Administrar la actividad de los datos • Administrar el SGBD • Establecer el Diccionario de Datos • Asegurar la confiabilidad de la BD • Confirmar la seguridad de la BD.

Programador de aplicaciones

Los profesionales en computación que interactúan con el sistema por medio de llamadas en DML (Lenguaje de Manipulación de Datos), las cuales están incorporadas en un programa escrito en un lenguaje de programación (Por ejemplo, C#, Visual Basic, Java, Delphi, etc.)

Usuarios especializados

Los usuarios sofisticados interactúan con el sistema sin escribir programas. En cambio escriben sus preguntas en un lenguaje de consultas de base de datos.

Usuarios sofisticados

Algunos usuarios sofisticados escriben aplicaciones de base de datos especializadas que no encajan en el marco tradicional de procesamiento de datos.

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Usuarios Ingenuos

Estos usuarios interactúan con el sistema invocando a uno de los programas de aplicación permanentes que se han escrito anteriormente en el sistema de base de datos, podemos mencionar al usuario ingenuo como el usuario final que utiliza el sistema de base de datos sin saber nada del diseño interno del mismo por ejemplo: un cajero.

Lenguajes de una base de datos

SQ

LDDL

Data Definition Language

DMLData Manipulation Language

DCLData Control Language

DML (Data Manipulation Language)

Es un Lenguaje proporcionado por SGBD que permite a los usuarios de la éste llevar a cabo las tareas de consulta o modificación de los datos contenidos en las Bases de Datos.

DDL (Data Definition Language)

Es un lenguaje proporcionado por el SGBD que permite a los usuarios de la misma llevar a cabo las tareas de definición de las estructuras que almacenarán los datos así como de los procedimientos o funciones que permitan consultarlos.

DCL (Data Control Language)

Es un lenguaje proporcionado por el SGBD que incluye una serie de comandos SQL que permiten al administrador controlar el acceso a los datos contenidos en la Base de Datos

Tópicos selectos de Bases de datos

Tablas:

Se refiere al tipo de modelado de datos, donde se guardan los datos recogidos por un programa. Su estructura general se asemeja a la vista general de un programa de hoja de cálculo.

Campo:

En las bases de datos, un campo es la mínima unidad de información a la que se puede acceder; un campo o un conjunto de ellos forman un registro

Tópicos selectos de Bases de datos

Registro:

Un registro (también llamado fila o tupla) representa un objeto único de datos implícitamente estructurados en una tabla. En términos simples, una tabla de una base de datos puede imaginarse formada de filas y columnas o campos. Cada fila de una tabla representa un conjunto de datos relacionados, y todas las filas de la misma tabla tienen la misma estructura.

Un registro es un conjunto de campos que contienen los datos que pertenecen a una misma repetición de entidad. Se le asigna automáticamente un número consecutivo (número de registro) que en ocasiones es usado como índice aunque lo normal y práctico es asignarle a cada registro un campo clave para su búsqueda.

Tópicos selectos de Bases de datos

Clave primaria:

Se llama clave primaria a un campo o a una combinación de campos que identifica de forma única a cada fila de una tabla. Una clave primaria comprende de esta manera una columna o conjunto de columnas. No puede haber dos filas en una tabla que tengan la misma clave primaria.

Tópicos selectos de Bases de datos

Clave foránea:

Una clave foránea o clave ajena (o Foreign Key FK) es una limitación referencial entre dos tablas. La clave foránea identifica una columna o grupo de columnas en una tabla (tabla hija o referendo) que se refiere a una columna o grupo de columnas en otra tabla (tabla maestra o referenciada). Las columnas en la tabla referendo deben ser la clave primaria u otra clave candidata en la tabla referenciada..

Tópicos selectos de Bases de datos

Relación:

Es la forma en que dos o mas tablas interactúan entre sí, con el fin de proporcionar la información requerida.