INTRODUCCION A LA BASE DE DATOS
Definiciones formales de base de datos.
1.- “Colección de datos, donde los datos están lógicamente relacionados entre sí, tienen una
definición y descripción comunes y están estructurados de una forma particular. Una base
de datos es también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una
gama de usos y aplicaciones” [Conference des Statisticiens Européens, 1977].
2.- “Es un conjunto exhaustivo de datos estructurados, fiables y homogéneos, organizados
independientemente de su utilización y de su implementación en máquina, accesibles en
tiempo real, compartibles por usuarios concurrentes que tienen necesidades de información
diferentes y no predecibles en el tiempo” [Access, 2001].
Definición de bases de datos y de sistema de administración de
bases de datos.
En la informática una base de
datos consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para
acceder a dichos de datos. En otras palabras, una base de datos no es más que un conjunto
de información (un conjunto de datos) relacionada que se encuentra agrupada o
estructurada.
A continuación se mencionan algunas de las
aplicaciones más representativas de las bases de datos:
. Bancos.- Para información de los clientes, cuentas, préstamos y transacciones
bancarias.
. Líneas aéreas.- para reservas e información de planificación.
. Universidades.- Para información de los estudiantes, de los profesores y de los
cursos.
. Tarjetas de crédito.- Para compras con tarjetas de crédito y generación de estados
de cuenta.
. Telecomunicaciones.- Para llevar registro de las llamadas realizadas, generación
mensual de facturas, mantenimiento del saldo de las tarjetas telefónicas de prepago,
para almacenar información sobre las redes de comunicaciones.
. Finanzas.- Para almacenar información sobre grandes empresas, ventas y compras
de documentos financieros como bolsa y bonos.
. Ventas.- Para información de clientes, productos y compras.
. Producción.- Para la administración de la cadena de producción (inventarios,
pedidos, etc.).
. Recursos humanos.- Para información sobre los empleados, salarios, impuestos,
prestaciones y para la generación de nóminas.
Características de un sistema de administración de bases de datos.
. Integración de toda la información de la organización.- La base de datos se crea
para dar servicio a toda o a una parte importante de la organización y no para unos
usuarios particulares;
. Persistencia de los datos.- Los datos deben estar disponibles en todo momento, lo
que significa que la base de datos debe almacenarse en un dispositivo de memoria
secundaria.
. Accesibilidad simultánea para distintos usuarios.- Debido al carácter integrador
que tiene la base de datos, ésta tendrá que ser compartida por distintos grupos de
usuarios.
Las técnicas de bases de datos se han desarrollado con el objetivo de integrar
la información del sistema para evitar redundancias, sin que por ello se pierdan las distintas
perspectivas que de ella tienen los usuarios. Además, los SGBD que se construyen para
aplicar estas técnicas deben asegurar:
- la independencia
- la integridad y
- la seguridad de los datos
Tipos de bases de datos.
Existen cuatro tipos diferentes de bases de datos:
Bases de datos jerárquicas.
Bases de datos de red.
Bases de datos relacionales.
Bases de datos orientadas a objetos.
MODELO RELACIONAL
EL MODELO RELACIONAL :En el modelo relacional se utiliza un grupo de tablas para representar los datos y las
relaciones entre ellos. Cada tabla está compuesta por varias columnas, y cada columna tiene
un nombre único. El modelo relacional es un ejemplo de un modelo basado en registros.
Los modelos basados en registros se llaman así porque la base de datos se estructura en
registros de formato fijo de varios tipos. Cada tabla contiene registros de un tipo particular.
A continuación se definen los cuatro objetos básicos de una base de datos:
1. Las relaciones o tablas almacenan los datos en filas y columnas. Todas las bases de
datos contienen una o más tablas.
2. Las consultas recuperan y procesan los datos. Pueden combinar datos de distintas
tablas, actualizar los datos y realizar cálculos con éstos.
3. Los formularios controlan la entrada de datos y las vistas de datos. Proporcionan
indicaciones visuales que simplifican el trabajo con los datos.
Usuarios y administradores de la base de datos.
Las personas que trabajan con una base de datos se pueden catalogar como usuarios de
bases de datos o como administradores de bases de datos.
Administrador de bases de datos.
Una de las principales razones de usar un SGBD es tener el control centralizado tanto de los
datos como de los programas que tienen acceso a estos datos. La persona que tiene este
control central sobre el sistema se llama administrador de la base de datos, y sus funciones
son las siguientes:
Definir el esquema.- El administrador crea el esquema de la Base de Datos escribiendo un
conjunto de instrucciones de definición de datos en un lenguaje especial, llamado
Lenguaje de Definición de Datos (DDL: Data Definition Languaje)
Definir la estructura y el método de acceso.- El administrador define como se organiza la
información (registros, bloques, estructuras) y define los programas que buscarán la
información y harán operaciones sobre ésta.
Modelar el esquema y la organización física.- Los administradores de las bases de datos
realizan cambios en el esquema para reflejar las necesidades cambiantes de la
organización y realizan cambios en la organización física para mejorar el rendimiento y etc.
Estructura de un sistema de bases de datos.
Un sistema de bases de datos se divide en módulos que se encargan de cada una de las
responsabilidades del sistema completo. Las funciones de un sistema de bases de datos se
pueden dividir a grandes rasgos en dos componentes:
- Gestor de almacenamiento.
- Procesador de consultas
MODELOS DE LOS DATOS.
Abstracción de datos.
Usuarios de bases de datos e interfaces de usuario
Ejemplares y esquemas.
Las bases de datos van cambiando a lo largo del tiempo conforme la información se inserta
y se borra. La colección de información almacenada en la base de datos en un momento
particular se denomina un ejemplar de la base de datos. El diseño completo de la base de
datos se llama el esquema de la base de datos. Los esquemas raramente se modifican
Podemos distinguir principalmente tres tipos diferentes de usuarios de un sistema de base
de datos, en base a la forma en la que interactúan con el sistema, y son los siguientes:
Usuarios normales.- Invocan e interactúan con algún programa de aplicación escrito
previamente, por ejemplo, los cajeros de los bancos interactúan con el sistema para
realizar las transacciones bancarias que los clientes solicitan en ventanilla.
Programadores de aplicaciones.- Son profesionales que escriben problemas de
aplicación. Los programadores de aplicaciones pueden elegir entre muchas aplicaciones
para desarrollar interfaces de usuario.
Los usuarios sofisticados.- Interactúan con el sistema sin programas escritos. En su lugar,
ellos realizan sus consultas en un lenguaje de consulta de base de datos. Cada una de estas
consultas se envía al procesador de consultas, cuya función es transformar instrucciones
LMD (Lenguaje de Manipulación de Datos)
¿Por qué surgieron las bases de datos?
Antes de las bases de datos se utilizaban los archivos para guardar la información, sin
embargo, estos presentaban varios problemas [Silberschatz et al., 2002]:
. Redundancia e inconsistencia de los datos.- Redundancia significa tener el mismo
dato guardado varias veces. Inconsistencia significa que hay contradicción en el
contenido de un mismo dato, es decir, que un mismo dato tiene un valor en una
parte de la memoria, mientras que en otra parte contiene otro valor diferente.
. Dificultad en el acceso a los datos.- Era difícil que el usuario encontrara
rápidamente un dato en especial.
. No existía el aislamiento de los datos.- Debido a que los datos estaban dispersos en
varios archivos y podían estar en diferentes formatos, era difícil escribir programas
nuevos de aplicación para recuperar los datos apropiados.
Clasificación de los modelos de datos
Los modelos de datos se clasifican en tres grupos:
. Modelos lógicos basados en objetos.
. Modelos lógicos basados en registros.
. Modelos físicos de datos.
Los modelos lógicos basados en objetos más conocidos son:
-Modelo Entidad-Relación.
- Modelo orientado a objetos.
- Modelo binario.
- Modelo semántico de datos. Basado en modelos de redes semánticas con sus raíces
en la inteligencia artificial.
- Modelo funcional de datos.
Los modelos lógicos basados en registros más conocidos son:
-Modelo relacional.
-Modelo de red.
-Modelo jerárquico.
Los modelos físicos de datos se usan para describir datos en el nivel más bajo. Son de
interés principalmente para los fabricantes de SGBD. Los más conocidos son:
- Modelo unificador.
- Modelo de elementos.
Definición del modelo de datos.
“Un modelo de datos es una colección de herramientas conceptuales para describir los
datos, las relaciones, la semántica y las restricciones de consistencia” [Silberschatz et al.,
2003].
“Un modelo de datos es un conjunto de conceptos y reglas que permiten estructurar los
datos resultantes de la observación de la realidad, de forma que queden representadas todas
sus propiedades, tanto estáticas como dinámicas” [Celma et al., 2003].
