Actividad 1.1 Introduccion A La Base de Datos.

 

 

Materia: Fundamentos de Base de Datos

Maestra: Sylvia Isabel Martínez Guerra  Alumnos: Flor Lizeth Torres Sánchez  Osveld Ashael Vicencio Pineda  José Ignacio Soto Guerrero 

Actividad 1.1 Introducción a las BD 

 

Introducción En un sistema gestor de bases de datos (SGBD) consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. La colección de datos, normalmente denominada base de datos, contiene información relevante para una empresa. El objetivo principal de un SGBD es proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente. Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información.  Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. Si los datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados anómalos.

 

Temas

1.- Objetiv Objetivo o de la la Base B ase de Datos Datos Un objetivo principal de un sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios finales una visión abstracta de los datos, esto se logra escondiendo ciertos detalles de como se almacenan y mantienen los datos. Algunos son: Disminuir la redundancia e inconsistencia de los datos:

Puesto que los archivos y los programas de aplicaciones fueron creados por distintos programadores en un periodo largo, es posible que un mismo dato esté repetido en varios sitios (archivos). Esta redundancia aumenta los costos de almacenamiento y acceso, además de incrementar la posibilidad de que exista inconsistencia en la información. Reducir la dificultad para tener acceso a los datos: 

Supóngase que uno de los gerentes del banco necesita averiguar los nombres de todos los clientes que viven en cierta parte de la ciudad. El gerente llama al departamento de procesamiento de datos y pide que generen la lista correspondiente. Como ésta es una solicitud fuera de lo común no existe un programa de aplicaciones para generar semejante lista. Lo que se trata de probar aquí es que este ambiente no permite recuperar la información requerida en forma conveniente o eficiente. Evitar el aislamiento de los datos:  

Puesto que los datos están repartidos en varios archivos, y éstos pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicaciones para obtener los datos apropiados. Corregir anomalías en el acceso concurrente: 

Para mejorar el funcionamiento del sistema y tener un tiempo de respuesta más corto, muchos sistemas permiten que varios usuarios actualicen la información simultáneamente. En un ambiente de este tipo, la interacción de las actualizaciones concurrentes puede resultar en información inconsistente. Para prevenir estas situaciones debe mantenerse alguna forma de supervisión en el sistema. Disminuir los problemas de seguridad:  

No es recomendable que todos los usuarios del sistema de base de datos pueda tener acceso a toda la información. Por ejemplo, en un sistema bancario, una persona que prepare los cheques de nómina sólo debe poder ver la parte de la base de datos que contenga información de los empleados. No puede consultar información correspondiente a las cuentas de los clientes.

 

Disminuir los problemas de integridad:

Los valores que se guardan en la base de datos debe satisfacer ciertos tipos de limitantes de consistencia. El sistema debe obligar al cumplimiento de estas limitantes. Esto puede hacerse agregando el código apropiado a los distintos programas de aplicaciones. El problema se complica cuando las limitantes implican varios elementos de información de distintos archivos. · Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios. · Integridad de los datos. · Consultas complejas optimizadas. · Seguridad de acceso y auditoria. · Respaldo y recuperación. · Acceso a través de lenguaje de programación estándar.

 2.- Á reas de aplic aplicaci ación ón de los s i s temas temas de B D   Creación de actividades de banco de registros de forma colaborativa:

●

bibliografía, catalogación de especies u objetos, etc.

  Inserción colaborativa de datos de cualquier tipo para su posterior análisis

●

estadístico.

  Líneas aéreas: información de Clientes, horarios, vuelos, destinos, etc.

●

(1ras bases distribuidas geográficamente).

 

    Universidades: información de Estudiantes (perfiles estudiantiles), carreras,

●

horarios, materias, etc

  En bancos: transacciones de tarjeta de crédito: para comprar con tarjetas

●

de crédito y la extractos mensuales.

generación

de

los

  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.

  En las oficinas de patentes, fecha de registro de la patente, datos del

●

desarrollador, planos del producto, etc.

  Bibliotecas, clasificación de

●

donde se encuentran, cantidad de respaldos, etc.

libros, posición o lugar cantidad de tomos,

 

 

  Tienda/mercados:

●

clasificación de productos manejados, cantidades,

precio, etc.

 3.- Modelos de bas bas e de datos datos Bajo la estructura de la base de datos se encuentra el modelo de datos: una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones, la semántica y las restricciones de consistencia. Para ilustrar el concepto de un modelo de datos, describimos dos modelos de datos en este apartado: el modelo entidadrelación y el modelo relacional. Los diferentes modelos de datos que se han propuesto se clasifican en tres grupos diferentes: modelos lógicos basados en objetos, modelos lógicos basados en registros y modelos físicos. Un modelo de base de datos es un tipo de modelo de datos que determina la estructura lógica de una base de datos y de manera fundamental determina el modo de almacenar, organizar y manipular los datos. Entre los modelos lógicos comunes para bases de datos se encuentran:

▪

         

Modelo jerárquico Modelo en red Modelo relacional Modelo entidad –relación Modelo entidad –relación extendido

▪

 

Base de datos orientada a objetos

   

Modelo entidad documental Modelo  –atributo –valor

▪ ▪ ▪ ▪

▪ ▪

 

▪

 

Modelo en estrella

Los modelos físicos de datos incluyen: ▪

 

Índice invertido

▪

 

Fichero plano

Otros modelos lógicos pueden ser:   Modelo asociativo ▪

▪

   

Modelo multidimensional Modelo multivalor

▪

 

Modelo semántico

▪

   

Base de datos XML Grafo etiquetado

▪

 

Triplestore

▪

▪

4.- Clas Clas ifica ific ación Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al contexto que se esté manejando, la utilidad de las mismas o las necesidades que satisfagan. ●  Bases de datos estáticas

Son bases de datos únicamente de lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones, tomar decisiones y realizar análisis de datos para inteligencia empresarial. ●  Bases de datos dinámicas Son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y edición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo, puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de un supermercado. ●  Bases de datos bibliográficas

Solo contienen un subrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque si no, estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias —ver

 

más abajo). Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una colección de resultados de análisis de laboratorio, entre otras. ●  Bases de datos de texto completo

 Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas. ●  Directorios

Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico. Estos directorios se pueden clasificar en dos grandes tipos dependiendo de si son personales o empresariales (llamadas páginas blancas o amarillas respectivamente). ●  Bases de datos o "bibliotecas" de información química o biológi biológica ca

Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de información proveniente de la química, las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos: -Las que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas. -Las bases de datos de rutas metabólicas. -Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre estructuras 3D de biomoléculas-Bases de datos clínicas. -Bases de datos bibliográficas (biológicas, químicas, médicas y de otros campos).

 5.- A rqu rquitec itectura tura de los s is temas temas G es tor de B D La arquitectura de un SGBD ha de especificar sus componentes (descripción funcional) y sus interfaces. Trata de conceptos distintos que la arquitectura de la base de datos. Los componentes principales de un SGBD son:

Interfaces externos: 

Medios para comunicarse con el SGDB en ambos sentidos (E/S) y explotar a todas sus funciones. Pueden afectar a la base de datos o a la operación del SGBD, por ejemplo:

Operaciones directas con la base de datos: 

 

Definición de tipos, asignación de niveles de seguridad, actualización de datos, interrogación de la base de datos... Operaciones relativas a la operación del SGBD:  

Copia de seguridad y restauración, recuperación tras una caída, monitoreo de seguridad, gestión del almacenamiento, reserva de espacio, monitoreo de la configuración, monitoreo de prestaciones, afinado... los interfaces externos bien pueden ser utilizados por usuarios (p.e. administradores) o bien por programas que se comunican a través de un API. Intérprete o procesador del lenguaje: 

La mayor parte de las operaciones se efectúan mediante un lenguaje de base de datos. Existen lenguajes para definición de datos, manipulación de datos (p.e. SQL), para especificar aspectos de la seguridad y más. Las sentencias en ese lenguaje se introducen enlenguaje el SGBD(yamediante el interfaz adecuado. Se procesan las expresiones en dicho sea compilado o interpretado) para extraer las operaciones de modo que puedan ser ejecutadas por el SGBD. Optimizador de consultas: 

Realiza la optimización de cada pregunta y escoge el plan de actuación más eficiente para ejecutarlo. Motor de la base de datos  

Realiza las operaciones requeridas sobre la base de datos, típicamente representándolo a alto nivel. Mecanismo de almacenamiento 

Traduce las operaciones a lenguaje de bajo nivel para acceder a los datos. En algunas arquitecturas el mecanismo de almacenamiento está integrado en el motor de la base de datos. Motor de transacciones 

 

Para conseguir corrección y fiabilidad la mayoría de las operaciones internas del SGBD se realizan encapsuladas dentro de transacciones. Las transacciones pueden ser especificadas externamente al SGBD para encapsular un grupo de operaciones. El motor de transacciones sigue la ejecución de las transacciones y gestiona su ejecución de acuerdo con las reglas que tiene establecidas (p.e. control de concurrencia y su ejecución o cancelación). Gestión y operación de SGBD 

Comprende muchos otros componentes que tratan de aspectos de gestión y operativos del SGBD como monitoreo de prestaciones, gestión del almacenamiento, mapas de almacenamiento.

6.-Arquitectura 6.-Arquitect ura de BBD D La arquitectura de un sistema de base de datos está influenciada por el sistema informático que soporta la instalación del SGBD, lo que reflejará muchas de las características propias del sistema subyacente en el SGBD. Las bases de datos respetan la arquitectura de tres niveles definida, para cualquier tipo de base de datos. En esta arquitectura la base de datos se divide en los niveles externo, conceptual e interno.

 

  1. Nivel interno: es el nivel más bajo de abstracción, y define cómo se almacenan los datos en el soporte físico, así como los métodos de acceso. 2. Nivel conceptual: es el nivel medio de abstracción. Se trata de la representación de los datos realizada por la organización, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Se configura como visión organizativa total, e incluye la definición de datos y las relaciones entre ellos. 3. Nivel externo: es el nivel de mayor abstracción. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso.

 

Conclusión • Un sistema gestor de bases de datos (SGBD) consiste en una colección de datos

interrelacionados y una colección de programas para acceder a esos datos. Los datos describen una empresa particular. • El objetivo principal de un SGBD es proporcionar un entorno que sea tanto

conveniente como para las personas que lo usan para la recuperación y almacenamiento deeficiente la información. • Los sistemas de bases de datos se diseñan para almacenar grandes cantidades

de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para el almacenamiento de la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la seguridad de la información almacenada, en caso de caídas del sistema o intentos de accesos sin autorización. Si los datos están compartidos por varios usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados anómalos. • Un propósito principal de un sistema de bases de datos es proporcionar a los

usuarios una visión abstracta de los datos. Es decir, el sistema esconde ciertos detalles de cómo los datos se almacenan a lmacenan y mantienen. • Los usuarios de bases de datos se pueden catalogar en varias clases, y cada

clase de usuario usa habitualmente diferentes tipos de interfaces de la base de datos. • Las aplicaciones de bases de datos se dividen normalmente en un parte frontal

que se ejecuta en las máquinas cliente y una parte que se ejecuta en el dorsal. En las arquitecturas de dos capas, el frontal se comunica directamente con una base de datos que se ejecuta en el dorsal. En las arquitecturas de tres capas, la parte dorsal se divide asimismo en un servidor de aplicaciones y en un servidor de bases de datos. 

 

Referencias Bibliográficas (apa)