Fcpt5 s gestores_bd

COLEGIO DE BACHILLERES
DEL ESTADO DE SONORA
Director General
Mtro. Julio Alfonso Martínez Romero
Director Académico
Dr. Manuel Valenzuela Valenzuela
Director de Administración y Finanzas
C.P. Jesús Urbano Limón Tapia
Director de Planeación
Ing. Raúl Leonel Durazo Amaya

GESTORES DE BASE DE DATOS
Módulo de Aprendizaje.
Copyright ©, 2011 por Colegio de Bachilleres
del Estado de Sonora
todos los derechos reservados.
Segunda edición 2012. Impreso en México.
DIRECCIÓN ACADÉMICA
Departamento de Desarrollo Curricular
Blvd. Agustín de Vildósola, Sector Sur
Hermosillo, Sonora. México. C.P. 83280

COMISIÓN ELABORADORA:
Elaborador:
Ricardo Revilla Reyes
Revisión Disciplinaria:
María Enedina Duarte Camacho
Corrección de Estilo:
Flora Inés Cabrera Fregoso
Apoyo Metodológico:
María Enedina Duarte Camacho
Supervisión Académica:
Mtra. Luz María Grijalva Díaz
Diseño:
María Jesús Jiménez Duarte
Edición:
Francisco Peralta Varela
Coordinación Técnica:
Claudia Yolanda Lugo Peñúñuri
Diana Irene Valenzuela López
Coordinación General:
Dr. Manuel Valenzuela Valenzuela

Esta publicación se terminó de imprimir durante el mes de junio de 2012.
Diseñada en Dirección Académica del Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora
Blvd. Agustín de Vildósola; Sector Sur. Hermosillo, Sonora, México
La edición consta de 1,299 ejemplares.

2

PRELIMINARES

DATOS DEL ALUMNO
Nombre: _______________________________________________________________
Plantel: __________________________________________________________________
Grupo: _________________ Turno: _____________ Teléfono:___________________
E-mail: _________________________________________________________________
Domicilio: ______________________________________________________________
_______________________________________________________________________

Ubicación Curricular
COMPONENTE:

FORMACIÓN PARA EL
TRABAJO
CAPACITACIÓN PARA EL
TRABAJO:
INFORMÁTICA

PRELIMINARES

HORAS SEMANALES:

03

CRÉDITOS:

06

3

Índice
Presentación ..................................................................................................................................................................7
Mapa de asignatura .......................................................................................................................................................8
BLOQUE 1: SISTEMAS DE GESTORES DE BASES DE DATOS ......................................................................9
Secuencia Didáctica 1: Introducción a los sistemas de gestión de bases de datos ................................................ 10
•
Concepto de una base de datos ....................................................................................................................... 11
•
Características de las bases de datos ............................................................................................................... 12
•
Redundancia de datos ....................................................................................................................................... 12
•
Concepto de sistemas de gestión de base de datos ....................................................................................... 14
•
Objetivos de los sistemas de gestión de bases de datos ................................................................................ 14
•
Ventajas y/o desventajas ................................................................................................................................... 15
•
Función de los sistemas de gestión de bases de datos (SDGB) ..................................................................... 15
•
Componentes de un sistema de gestión de bases de datos ........................................................................... 21
•
Ejemplos de sistemas de gestión de bases de datos ...................................................................................... 22
Secuencia Didáctica 2: Estructura y diseño de archivos ........................................................................................... 26
•
Organización básica de un sistema de gestión de archivo .............................................................................. 27
•
Estructura del sistema de archivos .................................................................................................................... 30
•
Métodos para la organización de los archivos .................................................................................................. 31
•
Pilas .................................................................................................................................................................... 31
•
Archivo secuencial ............................................................................................................................................. 31
•
Archivo secuencial Indizado (indexado) ............................................................................................................ 33
•
Archivo Indizado (indexado) .............................................................................................................................. 34
•
Fundamentos de los archivos indizados (indexado) ......................................................................................... 34
•
Archivos directos o de dispersión ...................................................................................................................... 34
Secuencia Didáctica 3: Estructura y diseño de bases de datos ............................................................................... 37
•
Introducción a los sistemas de bases de datos ................................................................................................ 38
•
Estructura de una base de datos ....................................................................................................................... 38
•
Diseño de una base de datos ............................................................................................................................ 39
•
Actividades del diseño ....................................................................................................................................... 39
•
Arquitectura de los sistemas de gestión de bases de datos ............................................................................ 41
•
Lenguajes de los sistemas de gestión de bases de datos ............................................................................... 42
•
Lenguajes de definición de datos ...................................................................................................................... 43
•
Lenguajes de manejo de datos ......................................................................................................................... 43
•
Lenguajes de cuarta generación ....................................................................................................................... 44
•
Esquema de una base de datos ........................................................................................................................ 47
•
Modelos de datos .............................................................................................................................................. 47
•
Modelo Entidad-Relación ................................................................................................................................... 48
•
Clasificación de los sistemas de bases de datos ............................................................................................. 52
•
Fundamentos de normalización de una base de datos .................................................................................... 55
BLOQUE 2: UTILIZA VISUAL FOXPRO ............................................................................................................ 61
Secuencia Didáctica 1: Introducción al Visual FoxPro ............................................................................................... 62
•
Introducción al Visual FoxPro ............................................................................................................................. 63
•
Programación orientada a eventos .................................................................................................................... 63
•
Programación orientada a objetos..................................................................................................................... 64
•
Características de la programación orientada a objetos .................................................................................. 64
•
Tipos de generadores ........................................................................................................................................ 66
•
Utiliza los asistentes ........................................................................................................................................... 66
•
Estructura una .DBF ........................................................................................................................................... 66
•
Tipos de campos................................................................................................................................................ 67
•
Modo de operación ............................................................................................................................................ 71
•
Introducción a la interfaz de usuario de Microsoft Visual FoxPro ...................................................................... 71
•
Descripción de los componentes de la ventana ............................................................................................... 74
•
Barra de menú .................................................................................................................................................... 74
•
Operaciones básicas ......................................................................................................................................... 77
Secuencia Didáctica 2: Desarrollo de trabajo en Visual FoxPro ................................................................................ 83
•
Implementación de un proyecto ........................................................................................................................ 84
•
Utiliza la ficha de datos ...................................................................................................................................... 85

PRELIMINARES

5

Índice (continuación)
•
•
•
•
•
•
•

Crea una tabla en Visual FoxPro ........................................................................................................................ 86
Descripción del área mostrar ............................................................................................................................. 89
Definición de reglas de validación a nivel de campo ........................................................................................ 90
Definición de índices .......................................................................................................................................... 90
Utiliza formulario ................................................................................................................................................. 93
Crea informes ..................................................................................................................................................... 97
Utiliza la herramienta consulta ......................................................................................................................... 103

BLOQUE 3: GENERALIDADES DE PROGRAMACIÓN DE BASES DE DATOS .......................................... 111
Secuencia Didáctica 1: Introducción a los lenguajes de programación ................................................................. 112
•
Definición de lenguaje de programación ......................................................................................................... 113
•
Tipos de lenguajes de programación .............................................................................................................. 113
•
Lenguajes de bajo nivel ................................................................................................................................... 113
•
Lenguajes de alto nivel .................................................................................................................................... 113
•
Lenguajes de medio nivel ................................................................................................................................ 114
•
HTML ................................................................................................................................................................ 114
•
Visual FoxPro .................................................................................................................................................... 114
•
Visual Basic ...................................................................................................................................................... 114
•
Visual Studio ..................................................................................................................................................... 116
•
SQL ................................................................................................................................................................... 116
Secuencia Didáctica 2: Operaciones básicas de una base de datos en Microsoft Access................................... 119
•
Introducción a las tablas en Microsoft Access ................................................................................................ 120
•
Cinta de opciones de Microsoft Access .......................................................................................................... 121
•
Ficha crear ........................................................................................................................................................ 121
•
Crear tabla ........................................................................................................................................................ 122
•
Ficha de inicio .................................................................................................................................................. 127
•
Bloque vista ...................................................................................................................................................... 127
•
Vista hoja de datos ........................................................................................................................................... 128
•
Vista tabla dinámica ......................................................................................................................................... 129
•
Vista de diseño ................................................................................................................................................. 129
•
Vista SQL .......................................................................................................................................................... 130
•
Ejecutar un código en vista SQL...................................................................................................................... 131
•
Identifica los requerimientos mínimos de un proyecto ................................................................................... 132
•
Realiza consultas en Access ........................................................................................................................... 132
•
Utiliza el asistente de formularios .................................................................................................................... 137
•
Utiliza el Asistente de informes ........................................................................................................................ 141
Secuencia Didáctica 3: Programación básica en SQL ............................................................................................ 147
•
¿Qué es el SQL? ............................................................................................................................................ 148
•
¿Qué es un ODBC? .......................................................................................................................................... 148
•
Características del lenguaje ............................................................................................................................. 148
•
Tipos de campos ............................................................................................................................................. 149
•
Tipos de datos SQL ......................................................................................................................................... 151
•
Tipos de sentencias y sus componentes sintácticos ...................................................................................... 154
•
Componentes sintácticos ................................................................................................................................ 155
•
Interpretar un diagrama sintáctico ................................................................................................................... 155
•
Código SQL para crear una Tabla ................................................................................................................... 158
•
La cláusula CONSTRAINT ............................................................................................................................... 162
•
Crea índices en SQL ........................................................................................................................................ 165
•
Modifica el diseño de una tabla en SQL .......................................................................................................... 166
•
Introduce registros en una tabla en SQL ......................................................................................................... 168
•
Borrar registros en una tabla en SQL .............................................................................................................. 168
•
Edita registros en una tabla en SQL ................................................................................................................ 169

•
•
•

Realiza selecciones eficientemente ......................................................................................................... 169
Crea el código para consultas básicas en SQL ...................................................................................... 171
Utiliza el código en SQL para actualizar una base de datos .................................................................. 171

Bibliografía........................................................................................................................................................ 173

6

PRELIMINARES

Presentación
“Una competencia es la integración de habilidades, conocimientos y actitudes en un contexto específico”.
El enfoque en competencias considera que los conocimientos por sí mismos no son lo más importante, sino el uso
que se hace de ellos en situaciones específicas de la vida personal, social y profesional. De este modo, las
competencias requieren una base sólida de conocimientos y ciertas habilidades, los cuales se integran para un
mismo propósito en un determinado contexto.
El presente Módulo de Aprendizaje de la asignatura Gestores de Base de Datos, es una herramienta de suma
importancia, que propiciará tu desarrollo como persona visionaria, competente e innovadora, características que se
establecen en los objetivos de la Reforma Integral de Educación Media Superior que actualmente se está
implementando a nivel nacional.
El Módulo de aprendizaje es uno de los apoyos didácticos que el Colegio de Bachilleres te ofrece con la intención de
estar acorde a los nuevos tiempos, a las nuevas políticas educativas, además de lo que demandan los escenarios
local, nacional e internacional; el módulo se encuentra organizado a través de bloques de aprendizaje y secuencias
didácticas. Una secuencia didáctica es un conjunto de actividades, organizadas en tres momentos: Inicio, desarrollo y
cierre. En el inicio desarrollarás actividades que te permitirán identificar y recuperar las experiencias, los saberes, las
preconcepciones y los conocimientos que ya has adquirido a través de tu formación, mismos que te ayudarán a
abordar con facilidad el tema que se presenta en el desarrollo, donde realizarás actividades que introducen nuevos
conocimientos dándote la oportunidad de contextualizarlos en situaciones de la vida cotidiana, con la finalidad de que
tu aprendizaje sea significativo.
Posteriormente se encuentra el momento de cierre de la secuencia didáctica, donde integrarás todos los saberes que
realizaste en las actividades de inicio y desarrollo.
En todas las actividades de los tres momentos se consideran los saberes conceptuales, procedimentales y
actitudinales. De acuerdo a las características y del propósito de las actividades, éstas se desarrollan de forma
individual, binas o equipos.
Para el desarrollo del trabajo deberás utilizar diversos recursos, desde material bibliográfico, videos, investigación de
campo, etc.
La retroalimentación de tus conocimientos es de suma importancia, de ahí que se te invita a participar de forma activa,
de esta forma aclararás dudas o bien fortalecerás lo aprendido; además en este momento, el docente podrá tener una
visión general del logro de los aprendizajes del grupo.
Recuerda que la evaluación en el enfoque en competencias es un proceso continuo, que permite recabar evidencias a
través de tu trabajo, donde se tomarán en cuenta los tres saberes: el conceptual, procedimental y actitudinal con el
propósito de que apoyado por tu maestro mejores el aprendizaje. Es necesario que realices la autoevaluación, este
ejercicio permite que valores tu actuación y reconozcas tus posibilidades, limitaciones y cambios necesarios para
mejorar tu aprendizaje.
Así también, es recomendable la coevaluación, proceso donde de manera conjunta valoran su actuación, con la
finalidad de fomentar la participación, reflexión y crítica ante situaciones de sus aprendizajes, promoviendo las
actitudes de responsabilidad e integración del grupo.
Nuestra sociedad necesita individuos a nivel medio superior con conocimientos, habilidades, actitudes y valores, que
les permitan integrarse y desarrollarse de manera satisfactoria en el mundo social, profesional y laboral. Para que
contribuyas en ello, es indispensable que asumas una nueva visión y actitud en cuanto a tu rol, es decir, de ser
receptor de contenidos, ahora construirás tu propio conocimiento a través de la problematización y contextualización
de los mismos, situación que te permitirá: Aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a ser y aprender a vivir
juntos.

PRELIMINARES

7

Gestores de base de datos

Bloque 1.

Bloque 2.

Bloque 3.

Sistemas de Gestores de
Bases de Datos.

Utiliza Visual FoxPro.

Generalidades de
Programación de Bases de
Datos.

Secuencia didáctica 1.



Introducción a los sistemas
de gestión de bases de
datos.

Introducción al Visual
FoxPro.

Introducción a los
Lenguajes de
Programación.

Estructura y diseño de
archivos.



Desarrollo de trabajo en
Visual FoxPro.

Operaciones básicas de
una base de datos en
Microsoft Access.

Estructuras y diseño de
bases de datos.

8

Programación básica en
SQL.

PRELIMINARES

Sistemas de gestores de bases de datos.

Competencias profesionales:




Desarrolla documentos electrónicos, de acuerdo con los requerimientos establecidos
(software).
Localiza, obtiene información y se comunica utilizando las tecnologías de la información y
de comunicación (software).
Resuelve problemas de procesamiento de información utilizando lenguajes, manejadores
de bases de datos y metodologías, de acuerdo con los requerimientos del usuario
(software).

Unidad de competencia:

Identifica los objetivos y ventajas de la utilización de sistemas de gestión de bases de datos, y
analiza las estructuras de diseño de archivos, para su operación, manejo, desarrollo y
mantenimiento, según los requerimientos de la normalización de una base de datos.

Atributos a desarrollar en el bloque:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.

Enfrenta las dificultades que se le presentan y es consciente de sus valores, fortalezas y debilidades.
Administra los recursos disponibles teniendo en cuenta las restricciones para el logro de sus metas.
Elige alternativas y cursos de acción con base en criterios sustentados y en el marco de un proyecto
de vida.
Aplica distintas estrategias comunicativas según quienes sean sus interlocutores, el contexto en el
que se encuentra y los objetivos que persigue.
Maneja las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar
ideas.
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus
pasos contribuye al alcance de un objetivo.
Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.
Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información.
Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito específico y discrimina entre ellas
de acuerdo a su relevancia y confiabilidad.
Estructura ideas y argumentos de manera clara, coherente y sintética.
Define metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento.
Identifica las actividades que le resultan de menor y mayor interés y dificultad, reconociendo y
controlando sus reacciones frente a retos y obstáculos.
Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana.
Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un
curso de acción con pasos específicos.
Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de manera reflexiva.
Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta
dentro de distintos equipos de trabajo.

Tiempo asignado: 20 horas

Introducción a los sistemas de
gestión de bases de datos.
Inicio



Actividad: 1
Desarrolla lo que se te pide y, posteriormente, participa en un debate grupal.

1. Escribe el concepto de sistema.
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
2. Menciona cinco empresas, las cuales por sus características manipulan grandes cantidades de información.
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
3. Escribe cinco ventajas que brinda la informática en el almacenamiento y procesamiento de la información.
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
4. ¿Qué es un sistema de información?
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________

Actividad: 1
Conceptual
Reconoce el concepto y
ventajas de un sistema de
información.
Autoevaluación

10

Evaluación
Producto: Cuestionario.
Saberes
Procedimental

Puntaje:

Analiza el concepto y ventajas de
un sistema de información.
C

MC

NC

Actitudinal
Participa de una manera activa y
responsable en el desarrollo de la
actividad y el debate grupal.

Calificación otorgada por el
docente

SISTEMAS DE GESTORES DE BASES DE DATOS

Desarrollo
Concepto de base de datos.
Seguro que en más de una ocasión has oído hablar de las
bases de datos, y también de modo intrínseco nos hemos hecho
nuestra propia concepción de lo que son.
Cuando se habla informalmente de una base de datos, se hace
referencia a una colección datos mutuamente relacionados, al
hardware de una computadora que se emplea para almacenarla
y a los programas utilizados para manipularla.
Estos datos representan el conocimiento acerca de una
empresa, como una compañía, una universidad o una institución
gubernamental. Los datos también pueden estar relacionados
debido a que corresponden a cierta área problema; tal vez
acerca de una enfermedad que preocupa al personal de cierto
número de hospitales. Los datos deberán estar organizados de
manera que sea posible procesarlos para obtener información.
Una base de datos es un conjunto de archivos, destinados a almacenar información de manera sistemática, en
campos o delimitadores, teniendo acceso a ella posteriormente tanto en forma separada como conjunta.
El término de bases de datos fue escuchado por primera vez en 1963, en un simposio celebrado en California, USA.
A finales de los años sesenta nacen las bases de datos. En estas se guardan los datos utilizados por los usuarios,
empresas, etc.
Las bases de datos se crearon gracias a la necesidad de las grandes
empresas de almacenar grandes cantidades de información de una forma
rápida, sencilla y fiable, y que a su vez pudieran acceder a ella en cualquier
momento sin necesidad de desplazarse a salas dedicadas a archivar
documentación, como hasta hace poco se venía haciendo.
Cuando comenzó el despegue de los programas informáticos se empezaron a
almacenar datos en los archivos de los programas, lo cual era más cómodo
pero aun así tenían grandes dificultades a la hora de querer modificar registros,
estructuras o simplemente buscar información.

BLOQUE 1

11

Características de las bases de datos.
Entre las principales características de los sistemas de base de
datos podemos mencionar:









Independencia lógica y física de los datos.
Redundancia mínima.
Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.
Integridad de los datos.
Consultas complejas optimizadas.
Seguridad de acceso y auditoría.
Respaldo y recuperación.
Acceso a través de lenguajes de programación estándar.

Redundancia de datos.
En bases de datos o en ficheros, la redundancia hace referencia al almacenamiento de los mismos datos varias veces
en diferentes lugares. La redundancia de datos puede provocar problemas como:





Incremento del trabajo: Como un mismo dato está almacenado en dos o más lugares, esto hace que cuando
se graben o actualicen los datos, deban hacerse en todos los lugares a la vez.
Desperdicio de espacio de almacenamiento: Ya que los mismos datos están almacenados en varios lugares
distintos, ocupando así más bytes del medio de almacenamiento. Este problema es más evidente en grandes
bases de datos.
Inconsistencia de datos: Esto sucede cuando los datos redundantes no son iguales entre sí. Esto puede
suceder, por ejemplo, cuando se actualiza el dato en un lugar, pero el dato duplicado en otro lugar no es
actualizado.

Nota : Si una base de datos está
bien diseñada, no debería haber
redundancia
de
datos
(exceptuando la redundancia de
datos controlada, que se emplea
para mejorar el rendimiento en las
consultas).

12


Actividad: 2
En equipo de cinco integrantes realiza la siguiente investigación. Elabora tu reporte de
observaciones para comentarlo con tu profesor.
1.

¿Cuáles son los datos que contiene la tarjeta de circulación de un automóvil?

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
2.

De los datos de la tarjeta de circulación, ¿cuáles piensas que son los más importantes y porque?

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
3.

¿Cuáles de los datos de la tarjeta de circulación se pueden repetir en otra u otras tarjetas de circulación?

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
4.

¿Cuáles son los datos de una tarjeta de circulación que no se pueden repetir en ninguna otra tarjeta de
circulación?

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
5.

Describe un escenario en el cual en un departamento de tránsito vehicular, exista la redundancia de datos.

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________

BLOQUE 1

13

Conceptual

Evaluación
Producto: Trabajo de Investigación.
Saberes
Procedimental

Reconoce las características de
una base de datos, para evitar la
redundancia.

Evalúa una base de datos para
identificar si existe una redundancia
de datos.

Actividad: 2

Coevaluación

C

MC

NC

Puntaje:
Actitudinal
Colabora con el equipo durante la
investigación.

docente

Concepto de sistemas de gestión de base de datos.
Los sistemas de gestión de bases de datos (en inglés database
management system, abreviado DBMS) son un tipo de software
muy específico, dedicado a servir de interfaz entre la base de
datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan.

Objetivos de los sistemas de gestión de base de datos.











14

Abstracción de la información. Los sistemas de gestión
de bases de datos ahorran a los usuarios detalles acerca
del almacenamiento físico de los datos. Da lo mismo si
una base de datos ocupa uno o cientos de archivos, este
hecho se hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción.
Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema (físico o
lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las aplicaciones que se sirven de ella.
Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado eliminar la redundancia, será necesario vigilar
que aquella información que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los datos
repetidos se actualicen de forma simultánea. Por otra parte, la base de datos representa una realidad
determinada que tiene determinadas condiciones, por ejemplo que los menores de edad no pueden tener
licencia de conducir. El sistema no debería aceptar datos de un conductor menor de edad. En los sistemas
de gestión de bases de datos existen herramientas que facilitan la programación de este tipo de condiciones.
Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. los sistemas
de gestión de bases de datos deben garantizar que esta información se
encuentra segura de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que
permiten otorgar diversas categorías de permisos.
Manejo de transacciones. Una transacción es un programa que se ejecuta
como una sola operación. Esto quiere decir que luego de una ejecución
en la que se produce una falla es el mismo que se obtendría si el
programa no se hubiera ejecutado. Los sistemas de gestión de bases de
datos proveen mecanismos para programar las modificaciones de los
datos de una forma mucho más simple que si no se dispusiera de ellos.
Tiempo de respuesta. Lógicamente, es deseable minimizar el tiempo que
el sistema de gestión de bases de datos tarda en darnos la información
solicitada y en almacenar los cambios realizados.


Ventajas.
1.

2.

Proveen facilidades para la manipulación de grandes
volúmenes de datos. Entre éstas:
 Simplifican la programación de equipos de
consistencia.
 Manejando las políticas de respaldo adecuadas,
garantizan que los cambios de la base serán siempre
consistentes sin importar si hay errores correctamente,
etc.
 Organizan los datos con un impacto mínimo en el
código de los programas.
 Bajan drásticamente los tiempos de desarrollo y
aumentan la calidad del sistema desarrollado si son
bien explotados por los desarrolladores.
Usualmente, proveen interfaces y lenguajes de consulta que
simplifican la recuperación de los datos.

Desventajas.
1.

2.
3.
4.
5.

Típicamente, es necesario disponer de una o más personas que administren la base de datos, en la misma forma
en que suele ser necesario en instalaciones de cierto porte disponer de una o más personas que administren los
sistemas operativos. Esto puede llegar a incrementar los costos de operación en una empresa. Sin embargo hay
que balancear este aspecto con la calidad y confiabilidad del sistema que se obtiene.
Si se tienen muy pocos datos que son usados por un único usuario por vez y no hay que realizar consultas
complejas sobre los datos, entonces es posible que sea mejor usar una plantilla de cálculo.
Complejidad: Los programas (software) muy complejos y las personas que vayan a usarlo deben tener
conocimiento de las funcionalidades del mismo para poder aprovecharlo al máximo.
Tamaño: la complejidad y la gran cantidad de funciones que tienen hacen que sea un software de gran tamaño,
que requiere de gran cantidad de memoria para poder correr.
Costo del hardware adicional: los requisitos de hardware para correr un sistema de gestión de bases de datos por
lo general son relativamente altos, por lo que estos equipos pueden llegar a costar gran cantidad de dinero.

Función de los sistemas de gestión de bases de datos (SDGB).
Edgar Frank Codd, el creador del modelo relacional, ha establecido una lista con los ocho servicios que debe ofrecer
todo sistema de gestión de base de datos.
1.

2.

BLOQUE 1

Debe proporcionar a los usuarios la capacidad de almacenar datos,
acceder a ellos y actualizarlos. Esta es la función fundamental de un
sistema de gestión de bases de datos y por supuesto ocultar al usuario la
estructura física interna (la organización de los ficheros y las estructuras
de almacenamiento).
Proporciona un catálogo en el que se almacenen las descripciones de los
datos y que sea accesible por los usuarios. Este catálogo es lo que se
denomina diccionario de datos y contiene información que describe los
datos (metadatos). Normalmente, un diccionario de datos almacena:
 Nombre, tipo y tamaño de los datos.
 Nombre de las relaciones entre los datos.
 Restricciones de integridad sobre los datos.
 Nombre de los usuarios autorizados a acceder a la base de datos.
 Esquemas externos, conceptuales e internos, y correspondencia
entre los esquemas.
 Estadísticas de utilización, tales como la frecuencia de las
transacciones y el número de accesos realizados a los objetos de la
base de datos.
15

Beneficios que reporta el diccionario de datos:














La información sobre los datos se puede
almacenar de un modo centralizado. Esto
ayuda a mantener el control sobre los datos,
como un recurso que son.
El significado de los datos se puede definir, lo
que ayudará a los usuarios a entender el
propósito de los mismos.
La comunicación se simplifica ya que se
almacena el significado exacto. El diccionario
de datos también puede identificar al usuario
o usuarios que poseen los datos o que los
acceden.
Las redundancias y las inconsistencias se
pueden identificar más fácilmente ya que los
datos están centralizados.
Se puede tener un historial de los cambios
realizados sobre la base de datos.
El impacto que puede producir un cambio se
puede determinar antes de que sea implementado, ya que el diccionario de datos mantiene información
sobre cada tipo de dato, todas sus relaciones y todos sus usuarios.
Se puede hacer respetar la seguridad.
Se puede garantizar la integridad.
Se puede proporcionar información para auditorías.

3.

Debe permitir un mecanismo que garantice todas las actualizaciones correspondientes a una determinada
transacción se realicen, o que no se realice ninguna. Una transacción es un conjunto de acciones que cambian el
contenido de la base de datos. Una transacción en el sistema informático de la empresa inmobiliaria sería dar de
alta a un empleado o eliminar un inmueble. Una transacción un poco más complicada sería eliminar un empleado
y reasignar sus inmuebles a otro empleado. En este caso hay que realizar varios cambios sobre la base de datos.
Si la transacción falla durante su realización, por ejemplo porque falla el hardware, la base de datos quedará en
un estado inconsistente. Algunos de los cambios se habrán hecho y otros no, por lo tanto, los cambios realizados
deberán ser deshechos para devolver la base de datos a un estado consistente.

4.

Un sistema de gestión de base de datos, debe proporcionar un mecanismo que asegure que la base de datos se
actualice correctamente cuando varios usuarios la están actualizando concurrentemente. Uno de los principales
objetivos de los sistemas de gestión es el permitir que varios usuarios tengan acceso concurrente a los datos que
comparten. El acceso concurrente es relativamente fácil
de gestionar si todos los usuarios se dedican a leer
datos, ya que no pueden interferir unos con otros. Sin
embargo, cuando dos o más usuarios están
accediendo a la base de datos y al menos uno de ellos
está actualizando datos, pueden interferir de modo que
se produzcan inconsistencias en la base de datos. el
sistema de gestión de bases de datos se debe
encargar de que estas interferencias no se produzcan
en el acceso simultáneo.

16


5. Proporciona un mecanismo capaz de recuperar la base de
datos en caso de que ocurra algún suceso que la dañe.
Como se ha comentado antes, cuando el sistema falla en
medio de una transacción, la base de datos se debe devolver
a un estado consistente. Este fallo puede ser a causa de
algún dispositivo hardware o un error del software, que hagan
que el sistema de gestión de bases de datos aborte, o puede
ser a causa de que el usuario detecte un error durante la
transacción y la aborte antes de que finalice. En todos estos
casos, el sistema de gestión de bases de datos debe
proporcionar un mecanismo capaz de recuperar la base de
datos llevándola a un estado consistente.
6. Un sistema de gestión de base de datos, debe proporcionar
un mecanismo que garantice que sólo los usuarios
autorizados pueden acceder a la base de datos. La protección debe ser contra accesos no autorizados, tanto
intencionados como accidentales.
7. Debe ser capaz de integrarse con algún software de comunicación. Muchos usuarios acceden a la base de datos
desde terminales. En ocasiones estos terminales se
encuentran conectados directamente a la máquina
sobre la que funciona el sistema de gestión de bases
de datos. En otras ocasiones los terminales están en
lugares remotos, por lo que la comunicación con la
máquina que alberga al sistema de gestión de bases
de datos se debe hacer a través de una red. En
cualquiera de los dos casos, el sistema de gestión
recibe peticiones en forma de mensajes y responde de
modo similar. Todas estas transmisiones de mensajes
las maneja el gestor de comunicaciones de datos.
8. Un sistema de gestión de bases de datos debe proporcionar los medios necesarios para garantizar que tanto los
datos de la base de datos, como los cambios que se realizan sobre estos datos, sigan ciertas reglas. La
integridad de la base de datos requiere la validez y consistencia de los datos almacenados. Se puede considerar
como otro modo de proteger la base de datos, pero además de tener que ver con la seguridad, tiene otras
implicaciones. La integridad se ocupa de la calidad de los datos. Normalmente se expresa mediante
restricciones, que son una serie de reglas que la base de datos no puede violar. Por ejemplo, se puede
establecer la restricción de que cada empleado no puede tener asignados más de diez inmuebles. En este caso
sería deseable que el sistema de gestión de bases de datos controlara que no se sobrepase este límite cada vez
que se asigne un inmueble a un empleado.
Además, de estas ocho funciones, es razonable esperar que los sistemas de gestión de bases de datos proporcionen
un par de servicios más:
1.

Un sistema de gestión de bases de datos debe permitir que se mantenga la independencia entre los programas y
la estructura de la base de datos. La independencia de datos se alcanza mediante las vistas o subesquemas. La
independencia de datos física es más fácil de alcanzar, de hecho hay varios tipos de cambios que se pueden
realizar sobre la estructura física de la base de datos sin afectar a las vistas. Sin embargo, lograr una completa
independencia de datos lógica es más difícil. Añadir una nueva entidad, un atributo o una relación puede ser
sencillo, pero no es tan sencillo eliminarlos.

BLOQUE 1

17

2.

Un sistema de gestión de bases de datos debe
proporcionar una serie de herramientas que
permitan administrar la base de datos de modo
efectivo. Algunas herramientas trabajan a nivel
externo, por lo que habrán sido producidas por el
administrador de la base de datos. Las herramientas
que trabajan a nivel interno deben ser
proporcionadas por el distribuidor del sistema de
gestión de bases de datos. Algunas de ellas son:
 Para importar y exportar datos.
 Monitorizar el uso y el funcionamiento de la
base de datos.
 Programas de análisis estadístico para
examinar las prestaciones o las estadísticas de
utilización.
 Reorganización de índices.
 Para aprovechar el espacio dejado en el
almacenamiento físico por los registros
borrados y que consoliden el espacio liberado
para reutilizarlo cuando sea necesario.

Actividad: 3
En binas completa, las siguientes tablas y posteriormente participa en un debate grupal.

Concepto de
Sistema de
gestión de base
de datos.

Escribe aquí el concepto.

Abstracción de la información.

Objetivos de los
sistemas de
gestión de base
de datos.

Descripción de los objetivos.

Independencia.

Consistencia.

Seguridad.

Manejo de transacciones.

Manejo de transacciones.

18


Actividad: 3 (continuación)
Completa la siguiente tabla sobre las ventajas y desventajas de un sistema de gestión de
bases de datos.
Sistemas de gestión de bases de datos
Ventajas

Actividad: 3
Conceptual
Clasifica los objetivos, ventajas y
desventajas de un sistema de
Coevaluación

BLOQUE 1

Desventajas

Evaluación
Producto: Tablas.
Saberes
Procedimental

Puntaje:
Actitudinal

Interpreta los objetivos, las ventajas
y desventajas de un sistema de
C

MC

NC

Realiza las actividades del bloque
de forma ordenada.

docente

19

Actividad: 4
Elabora un diagrama sobre las funciones de los sistemas de gestión de bases de datos
(SDGB), posteriormente coméntalo con tus compañeros.

Actividad: 4
Conceptual
Identifica las funciones de los
sistemas de gestión de bases
de datos.
Autoevaluación

20

Evaluación
Producto: Diagrama.
Saberes
Procedimental

Puntaje:
Actitudinal

Plasma en un diagrama las
funciones de un sistema de gestión
de base de datos.
C

MC

NC

Muestra una actitud positiva en el
desarrollo de la actividad.

docente


Componentes de un sistema de gestión de bases de datos.
Los sistemas de gestión de base de datos son paquetes de
programas muy complejos y sofisticados, formado por varios
módulos los cuales llevan a cabo una función específica.




El procesador de consultas es el componente principal
en la gestión de bases de datos. Transforma las
consultas en un conjunto de instrucciones de bajo nivel
que se dirigen al gestor de la base de datos.
El gestor de la base de datos es la interface con los
programas de aplicación y las consultas de los usuarios.
Acepta consultas y examina los esquemas externo y
conceptual para determinar qué registros se requieren
para satisfacer la petición. Entonces el gestor de la base
de datos realiza una llamada al gestor de ficheros para
ejecutar la petición.






El gestor de ficheros maneja los ficheros en disco en
donde se almacena la base de datos. Este gestor
establece y mantiene la lista de estructuras e índices
definidos en el esquema interno. Si se utilizan ficheros
dispersos, llama a la función de dispersión para generar
la dirección de los registros. Pero el gestor de ficheros
no realiza directamente la entrada y salida de datos. Lo
que hace es pasar la petición a los métodos de acceso
del sistema operativo que se encargan de leer o escribir
los datos en el buffer del sistema.

El preprocesador del LMD convierte las sentencias del LMD embebidas en los programas de aplicación, en
llamadas a funciones estándar escritas en el lenguaje anfitrión. El preprocesador del LMD debe trabajar con el
procesador de consultas para generar el código apropiado.
El compilador del LDD (Lenguaje de Definición de Datos) convierte las sentencias del LDD en un conjunto de
tablas que contienen metadatos. Estas tablas se almacenan en el diccionario de datos.
El gestor del diccionario controla los accesos al diccionario de datos y se encarga de mantenerlo. La mayoría de
los componentes del sistema de gestión de bases de datos acceden al diccionario de datos.

Principales componentes del gestor de la base de datos:







Control de autorización. Este módulo comprueba que el usuario tiene los
permisos necesarios para llevar a cabo la operación que solicita.
Procesador de comandos. Una vez que el sistema ha comprobado los permisos
del usuario, se pasa el control al procesador de comandos.
Control de la integridad. Cuando una operación cambia los datos de la base de
datos, este módulo debe comprobar que la operación a realizar satisface todas
las restricciones de integridad necesarias.
Optimizador de consultas. Este módulo determina la estrategia óptima para la
ejecución de las consultas.
Gestor de transacciones. Este módulo realiza el procesamiento de las
transacciones.
Planificador (scheduler). Este módulo es el responsable de asegurar que las
operaciones que se realizan concurrentemente sobre la base de datos tienen
lugar sin conflictos.

BLOQUE 1

LMD: Un lenguaje de

manipulación de datos (Data
Manipulation Language, o
DML en inglés) es un
lenguaje proporcionado por
el sistema de gestión de
base de datos que permite a
los usuarios de la misma
llevar a cabo las tareas de
consulta o manipulación de
los datos, organizados por el
modelo de datos adecuado.

21



Gestor de recuperación. Este módulo garantiza que la
base de datos permanece en un estado consistente en
caso de que se produzca algún fallo.



Gestor de buffers. Este módulo es el responsable de
transferir los datos entre memoria principal y los
dispositivos de almacenamiento secundario. A este
módulo también se le denomina gestor de datos.

Ejemplos de sistemas de gestión de bases de datos.


Libres:








No Libres:












22

PostgreSQL, licencia BSD.
Firebrid basada en la versión 6 de Interbase, Initial Developer's PUBLIC LICENSE Version 1.0.
SQLite, licencia de dominio público
DB2 Express-C.
Apache Derby.

Licencia Dual, depende el uso (no se sabe hasta cuándo, ya que la compró Oracle).
o Sin embargo, existen 2 versiones: una gratuita que sería equivalente a la edición
"express" SQL server de Microsoft Windows y otra más completa de pago, ese
pago se haría en la licencia de ella ya que permitiría usarse en otras
distribuciones sin usar la licencia GNU.
Advantage Database
DBase
FileMaker
Fox Pro
IBM DB2 Universal Database (DB2 UDB)
IBM Informix
Interbase de CodeGear, filial de Borland
MAGIC
Microsoft Access
















Microsoft SQL Server
NexusDB.
Open Access.
Oracle.
Paradox.
PervasiveSQL.
Progress (DBMS).
Sybase ASE.
Sybase ASA.
Sybase IQ.
WindowBase.
IBM IMS Base de Datos Jerárquica.
CA-IDMS.

Actividad: 5
En binas completa las siguientes tablas y posteriormente participa en un debate grupal.
1) En la siguiente tabla, menciona las funciones de los módulos de los sistemas de gestión de
bases de datos.
Módulos

Función

Procesador de
consultas.

Gestor de la base de
datos.

Gestor de ficheros.
Preprocesador del
LMD.

Compilador del LDD.

Gestor del diccionario.

BLOQUE 1

23

Actividad: 5 (continuación)
2) En la siguiente tabla, menciona la descripción de los principales componentes de un sistema
de gestión de bases de datos.

Componentes

Descripción

Control de
autorización.
Procesador de
Comandos.
Control de la
integridad.
Optimizador de
consultas.
Gestor de
transacciones.
Planificador
(scheduler).
Gestor de
recuperación.

Gestor de buffers.

Actividad: 5
Conceptual
Identifica los módulos y
componentes de un sistema de
Coevaluación

24

Evaluación
Producto: Tablas.
Puntaje:
Saberes
Procedimental
Actitudinal
Diferencia un módulo de un
Participa activamente en el
componente de un sistema de
debate.
C
MC
NC
docente


Cierre
Actividad: 6
Desarrolla lo que se te pide y posteriormente participa en un debate grupal.
1) Escribe el concepto de base de datos.
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
2) ¿Qué es un sistema de gestión de bases de datos?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
3) Además de las ocho funciones de un sistema de gestión de bases de datos, describe los dos servicios
adicionales que proporciona SGBD.
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
4) Menciona tres sistemas de gestión de bases de datos libres, no libres y, no libres y gratuitos.
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________

Actividad: 6
Conceptual
Reconoce el concepto de base
de datos y sistemas de gestión
de bases de datos.
Autoevaluación

BLOQUE 1

Evaluación
Puntaje:
Saberes
Procedimental
Actitudinal
Distingue los dos servicios
Está atento a la participación de
adicionales de un sistema de
sus compañeros durante el
debate grupal.
C
MC
NC
docente

25

Estructura y diseño de archivos.
Inicio



Actividad: 1
Desarrolla lo que se te pide y posteriormente participa en un debate grupal.

1) Escribe el concepto de una base de datos.
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
2) En la estructura de una base de datos, ¿Qué es un campo?
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
3) ¿Define qué es un registro?
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________

Actividad: 1
Conceptual
Reconoce el concepto de base
de datos
Autoevaluación

26

Evaluación
Saberes
Procedimental

Puntaje:
Actitudinal

Analiza los conceptos básicos de
una base de datos.
C

MC

NC

Está atento a la participación de
sus compañeros durante el
debate grupal.

docente


Desarrollo
Organización básica de un sistema de gestión de archivos.
Antes de comenzar a hablar de lo que es un Sistema de Gestión de Archivos sería
conveniente aclarar que es un archivo y cuáles son sus utilidades:
Cuando hablamos de archivos, habitualmente se utilizan cuatro términos: Campo,
Registro, Archivo y Base de datos. Se puede decir que estos términos forman una
estructura de datos agrupados y relacionados de alguna manera en particular
donde uno contiene al otro y que nos facilitan la manera de almacenarlos y
recuperarlos.
Un Campo es el elemento de datos básico, como ejemplo: un campo
individual contiene un valor único, como el apellido de un empleado, una
fecha o un valor leído por un sensor. Lo más importante de un campo es su
longitud (que puede ser fija o variable) y el tipo de datos que contenga (ya
sea una cadena ASCII o un dígito decimal).
Un Registro es un conjunto de campos relacionados que pueden tratarse como una unidad por algunos
programas de aplicación. Por ejemplo: un registro de nombre “empleado” contendría campos tales como
nombre, DNI, fecha de contratación, etc. Un registro puede ser de longitud variable en el caso de que el
número de campos pueda variar, esto dependerá de su diseño.
Un Archivo es un conjunto de registros similares. Los usuarios y las aplicaciones se refieren a él por un
nombre que es único y que puede crearse y borrarse. Las
restricciones al control de acceso suelen aplicarse a los archivos.
Es decir en un sistema compartido, el acceso de los usuarios y los
programas se garantiza o deniega a archivos completos, en otros
casos se aplica a los registros e incluso a los campos.
Una Base de datos es un conjunto de datos relacionados. El
aspecto fundamental es que está diseñada para ser usada por
varias aplicaciones diferentes. Puede contener toda la información
relativa a una organización o proyecto.








Un Sistema de Gestión de Archivos es el software del sistema que proporciona
servicios a usuarios y aplicaciones para el uso de archivos. Normalmente la
única forma en que un usuario o aplicación puede acceder a los archivos es
mediante el sistema de gestión de archivos.
Los objetivos para un sistema de gestión de archivos son:







BLOQUE 1

Cumplir con las necesidades de
gestión de datos y con los
requerimientos del usuario.
Garantizar que los datos de los archivos sean válidos.
Optimizar el rendimiento en términos de productividad y tiempo de
respuesta.
Ofrecer soporte de E/S para los distintos dispositivos de
almacenamiento.
Minimizar o eliminar la posibilidad de pérdida o destrucción de datos.

27

Con respecto al primer punto. Para un sistema interactivo, de propósito general, deben cumplirse los siguientes
requisitos mínimos:
1. Cada usuario debe ser capaz de crear, borrar, y cambiar los archivos.
2. Puede tener acceso controlado a los archivos de otros usuarios.
3. Puede controlar qué tipos de acceso estarán permitidos a sus archivos.
4. Debe poder reestructurar sus archivos de manera adecuada al problema.
5. Ser capaz de mover datos entre los archivos.
6. Ser capaz de guardar una copia de reserva y recuperar sus archivos en el caso de que hayan sufrido
algún daño.
7. Ser capaz de acceder a sus archivos mediante un nombre simbólico.
Estos objetivos y requerimientos deben tenerse en cuenta en todo el estudio de los sistemas de gestión de archivos.
Las características básicas convenientes para los sistemas que almacenan grandes cantidades de datos son el
rápido acceso para la recuperación, la actualización conveniente y la economía de almacenamiento. La capacidad
para representar estructuras de información del mundo real, la confiabilidad, la protección de la privacidad y el
mantenimiento de la integridad son importantes criterios
secundarios. El diseño de bases de datos requiere un
análisis para la predicción del desempeño, y esto a su vez
requiere que la organización de archivo pueda
abastecerse fácilmente. Todos estos criterios tienden a
entrar en conflicto entre sí. La elección del método de
organización de archivo determina la adecuación relativa
de un sistema según estos criterios. Inicialmente se
evaluaran los archivos de acuerdo con los criterios
básicos. Para el éxito del sistema resultante es vital que las
capacidades proporcionadas por el sistema de archivo
estén de acuerdo con las prioridades asignadas a los
criterios, según lo determines los objetivos para la base de
datos.

28


Actividad: 2
Completa las siguientes tablas y posteriormente participa en un debate grupal.
1) En la siguiente tabla define cada uno de los conceptos.
Definición

Campo

Registro

Archivo

Base de datos

2) En la siguiente tabla escribe los requisitos mínimos para un sistema interactivo y de propósito general.
Requisitos para un sistema interactivo de propósito general.
1
2
3
4
5
6
7

Actividad: 2
Conceptual
Reconoce el concepto de
registro, campo, archivo y base
de datos.
Autoevaluación

BLOQUE 1

Evaluación
Puntaje:
Saberes
Procedimental
Actitudinal
Analiza mediante el debate grupal
Atiende las indicaciones del
los requisitos para un sistema
docente para el llenado de las
interactivo de propósito general.
tablas.
C
MC
NC
docente

29

Estructura del sistema de archivos.
El proporcionar una estructura de sistema de archivos común asegura que los usuarios y
programas pueden acceder y escribir a los archivos.
Los sistemas de archivos dividen en dos categorías lógicas:



Archivos compartibles vs. no compartibles.
Archivos variables vs. Estáticos.

Los archivos compartibles son aquéllos a los que se puede acceder desde varios hosts;
mientras que los archivos no compartibles sólo están disponibles localmente. Los archivos variables, tales como
documentos, pueden cambiar en cualquier momento; los archivos estáticos, tales como binarios, no cambian sin una
actuación por parte del administrador de sistemas.
Organización de los archivos
Los archivos se encuentran organizados lógicamente como una
secuencia de registros de varias longitudes diferentes.
 Los archivos de registros de longitud fija: Son los que
almacenan la información en los archivos mediante un
encabezado y luego se introducen uno a uno los registros
ubicados en posiciones consecutivas.
 Los registros de longitud variable: Es el almacenamiento de
registros de varios tipos en un archivo y permite uno o más
campos de longitudes variables y dichos campos pueden ser
repetidos. La longitud de los registros debe estar definida
correctamente para poder leer y escribir de forma efectiva.
Enfoques generales para la organización de archivos




30

Enfoque de acceso secuencial: Se refiere al
procesamiento de los archivos de acuerdo con el
orden específico. Ejemplo archivo secuenciales y
de texto.
Enfoque de acceso Directo Permite recuperar
registros individuales sin leer otros registros del
archivo, ejemplos archivos indizados (indexados).


Métodos para la organización de archivos.
Pilas.
Este método rara vez resulta práctico, pero proporciona una base para la evaluación de métodos más estructurados.
Los datos en un apilo se colectan en el orden en que llegan. No se analizan, categorizan o forzan para que coincidan
con las definiciones de campo o los tamaños de campo. En el mejor de los casos el orden de los registros puede ser
cronológico. Los registros pueden ser de longitud variable y no necesariamente tienen conjuntos semejantes de
elementos dato.
Sin embargo, es necesario cumplir con algunas restricciones a fin de permitir el
procesamiento de los datos para extraer la información. Un registro debe consistir
en elementos dato relacionados y cada valor dato debe tener una identificación
de sus significado. Esta puede ser un nombre explicito, un código o una posición
que indique su tipo de atributo, tal como la altura, peso, matricula, etc.
Características:
a)

Es la forma más fácil de organizar un archivo. Los datos se recogen en el
orden en que llegan.
b) Su objetivo es simplemente acumular una masa de datos y guardarla.
c) Los registros pueden tener campos diferentes o similares en un orden
distinto. Cada campo debe ser auto descriptivo, incluyendo tanto un campo
de nombre como el valor. La longitud de cada campo debe indicarse
implícitamente con delimitadores, explícitamente incluidos como un
subcampo más.
d) El acceso a los registros se hace por búsquedas exhaustiva y son fáciles de actualizar. Si se quiere encontrar un
registro que contiene un campo particular y un valor determinado, es necesario examinar cada registro de la pila
hasta encontrar el registro deseado. Si se quieren encontrar todos los registros que contienen un campo particular
o que tienen un valor determinado para ese campo, debe buscarse el archivo entero.
e) Se aplica cuando los datos se recogen o almacenan antes de procesarlos o cuando no son fáciles de organizar.
Esta clase de archivo aprovecha bien el espacio cuando los datos almacenados varían en tamaño y estructura.
Fuera de estos usos limitados, este tipo de archivos no se adapta a la mayoría de las aplicaciones.

Archivo secuencial.
Este método proporciona dos cambios estructurales diferentes en relación con la
organización de apilo. La primera mejora es que los registros dato se ordenan en una
secuencia específica y la segunda es que los atributos de los datos se clasifican por
categorías, de manera que los registros individuales contienen todos los valores de
atributos de los datos en el mismo orden y posiblemente en la misma posición. Entonces,
los nombres de los atributos de los datos necesitan aparecer solo una vez en la
descripción del archivo. En vez de almacena pares de nombre de atributo-valor se asocia
a cada nombre un conjunto completo de valores, al que se denomina columna.

Ejemplo de archivo
secuencial

Con el fin de proporcionar una secuencia para los registros, se define una llave para cada
uno. Uno o más atributos se volverán los atributos llave para los registros en el archivo. El
conjunto de valores para los atributos llave comúnmente identifica el objeto descrito por el registro; es decir, el número
de placa de un automóvil o el nombre de una persona. Se espera poder identificar los registros en forma única con
base en sus llaves. Entonces, los registros en el archivo se conservan en orden de acuerdo con los atributos llave. Un
atributo llave proporcionará la llave primaria de clasificación de alto orden, y si este atributo no identifica en forma
única al objeto, entonces pueden especificarse atributos llaves secundarios o inferiores hasta que el orden se
determine por completo.

BLOQUE 1

31

Los registros son escritos consecutivamente cuando el archivo es creado, por lo tanto, los registros son físicamente
almacenados en su orden lógico secuencial y podrán ser accesados consecutivamente cuando el archivo sea usado
posteriormente como entrada.
En esta técnica de organización de archivos el proceso secuencial y el proceso en serie son expresiones sinónimas ya
que los registros se alojan en el archivo en secuencia y en serie.
La característica más importante de este tipo de archivos es que solo
permite el acceso secuencial. Esta característica impide que el archivo
secuencial sea usado en procesos en línea o interactivos debido a que no
se puede accesar rápidamente a un registro, restringiéndose su aplicación
a los procesos en lote, donde
se aprovecha la habilidad de la
técnica
secuencial
de
organización de archivos para
accesar al siguiente registró
rápidamente.
Es la forma básica de organizar un conjunto de registros, que forman un
archivo, utilizando una organización secuencial. En un archivo organizado
secuencialmente, lo registros quedan grabados consecutivamente
cuando el archivo se utiliza como entrada.
En la mayoría de los casos, los registros de un archivo secuencial quedan
ordenados de acuerdo con el valor de algún campo de cada registro.
Semejante archivo se dice que es un archivo ordenado; el campo, o los
campos, cuyo valor se utiliza para determinar el ordenamiento es conocido como la llave del ordenamiento.
Un archivo puede ordenarse ascendente o descendentemente con base en su llave de ordenamiento.
Características:
a) Es la forma más común de estructura de archivos.
b) Se emplea un formato fijo para los registros, son de la misma longitud y constan del mismo número de
campos de tamaño fijo con un orden determinado.
c) Se necesita almacenar los valores de cada campo; el nombre del campo y la longitud de cada uno son
atributos de la estructura del archivo. Cada registro tiene un campo clave que lo identifica (generalmente es el
primero de cada registro). Los registros se almacenan en secuencia por la clave.
d) Se utilizan normalmente en aplicaciones de procesos por lotes, ya que es la única organización de archivos
que se puede guardar tanto en cintas como en discos.
e) Para las aplicaciones interactivas que incluyen peticiones o
actualizaciones de registros individuales, los archivos secuenciales
no son óptimos. El acceso requiere una búsqueda secuencial de
correspondencias con la clave. Si el archivo entero o gran parte de él
pueden traerse a la memoria principal de una sola vez, se podrán
aplicar técnicas de búsquedas más eficientes. Al acceder un registro
de un archivo secuencial grande, se produce un procesamiento
extra y un retardo considerable.
f) La organización física del archivo en una cinta o disco se
corresponde exactamente con la organización lógica del archivo, por
lo tanto el procedimiento habitual es ubicar los nuevos registros en
un archivo de pila separado, es llamado archivo de registro o archivo
de transacciones.
g) Una alternativa es organizar físicamente el archivo secuencial como una lista enlazada, en cada bloque físico
se almacena uno o más registros y cada bloque del disco contiene un puntero al bloque siguiente. La
inserción de un nuevo registro implica la manipulación de puntero, pero no requiere que el nuevo registro
ocupe una posición particular del bloque físico.

32


Archivo secuencial indizado (indexado).
El diseño de archivo secuencial indizado intenta superar el problema de
acceso inherente a la organización de archivo secuencial, sin perder todos
los beneficios de los archivos secuenciales. Para obtener este tercer tipo
de organización de archivos se agregan dos características a la
organización de archivo secuencial. Una característica adicional es un
índice de archivo para proporcionar mejor acceso aleatorio; la otra es un
área de derrama que proporciona un medio de manejar adiciones al
archivo.
Características:
a) Los registros se organizan en una secuencia basada en un campo
clave presentando dos características, un índice del archivo para
soportar los accesos aleatorios y un archivo de desbordamiento. El
índice proporciona una capacidad de búsqueda para llagar
rápidamente al registro deseado y el archivo de desbordamiento es
similar al archivo de registros usado en un archivo secuencial, pero
está integrado de forma que los archivos de desbordamiento se
ubiquen siguiendo un puntero desde su registro predecesor.
b) La estructura más simple tiene como índice un archivo secuencial
simple, cada registro del archivo índice tiene dos campos, un campo
clave igual al del archivo principal y un puntero al archivo principal.
Para encontrar un campo especifico se busca en el índice hasta
encontrar el valor mayor de la clave que es iguale o precede al valor
deseado de la clave, la búsqueda continua en el archivo principal a
partir de la posición que indique el puntero.
c) Cada registro del archivo principal tiene un campo adicional que es un
puntero al archivo de desbordamiento. Cuando se inserta un nuevo
registro al archivo, también se añade al archivo de desbordamiento. El
registro del archivo principal que precede inmediatamente al nuevo
registro según la secuencia lógica se actualiza con un puntero del
registro nuevo en el archivo de desbordamiento, si el registro
inmediatamente anterior está también en el archivo de
desbordamiento se actualizará el puntero en el registro.
d) Para procesar secuencialmente un archivo completo, los registros del
archivo principal se procesarán en secuencia hasta encontrar un
puntero al archivo de desbordamiento, el acceso continúa en el
archivo de desbordamiento hasta que encuentra un puntero nulo,
entonces renueva el acceso donde se abandonó en el archivo principal.

BLOQUE 1

33

Archivo indizado (indexado).
Es la aplicación de incluir índices en el almacenamiento de los archivos; de esta forma nos será más fácil buscar
algún registro sin necesidad de ver todo el archivo.
Un índice en un archivo consiste en un listado de los valores del campo clave que ocurren en el archivo, junto con la
posición de registro correspondiente en el almacenamiento masivo.
Características:
a) Explotan la capacidad de los discos para acceder directamente a cualquier bloque de dirección conocida.
b) Se requiere un campo clave en cada registro.
c) Los archivos directos son muy usados donde se necesita un acceso muy rápido, donde se usan registros de
longitud fija y donde siempre se accede a los registros de una vez.

Fundamentos de archivos indizados (indexados).





La colocación de un listado al inicio del archivo: para la identificación del contenido.
La presentación de un segundo índice: para reflejar la información de cada punto principal del índice anterior.
La actualización de los índices: Cuando se insertan y eliminan archivos, es preciso actualizar los índices para
evitar contratiempos actualizando un archivo.
La organización de un índice: Nos evita examinar archivo por archivo para recuperar algún registro buscado;
por lo tanto ahorraríamos tiempo si tenemos una adecuado organización de los índices.

Algunos lenguajes de alto nivel cuentan con subtítulos para
manipular los archivos de un registro indizado.
Valiéndose de las subrutinas es posible escribir programas sin
tener que preocuparse por la estructura real del sistema de
índices que se aplique.

Archivos directos o de dispersión.




34

Explotan la capacidad de los discos para acceder directamente a cualquier bloque de dirección conocida.
Se requiere un campo clave en cada registro.
Los archivos directos son muy usados donde se necesita un acceso muy rápido, donde se usan registros de
longitud fija y donde siempre se accede a los registros de una vez.


Actividad: 3
En binas desarrolla lo que a continuación se te solicita y participa en un debate grupal.
1) Completa la siguiente tabla, sobre los métodos para la organización de archivos.
Descripción

Características

Pilas

Secuenciales

Secuenciales indizados
(indexados)

Evaluación
Actividad: x

Producto:

Conceptual

Indizados (indexados)
Autoevaluación

Puntaje:
Saberes
Procedimental

C

MC

NC

Actitudinal
docente

Directos o de dispersión.

Actividad: 3
Conceptual
Identifica los métodos para la
organización de archivos.
Coevaluación

BLOQUE 1

Evaluación
Producto: Tablas.
Saberes
Procedimental

Puntaje:

Analiza los diferentes métodos para
la organización de archivos.
C

MC

NC

Actitudinal
Muestra interés en la realización
de la actividad y respeto a sus
compañeros durante el debate
grupal.

docente

35

Cierre
Actividad: 4
Desarrolla lo que se te solicita y posteriormente participa en un debate grupal.
1)

Menciona dos categorías lógicas en las cuales se dividen los sistemas de archivos.

_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
2) Escribe la descripción de los archivos de longitud fija.
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
3) ¿Qué son los archivos de longitud variable?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
4) ¿A qué se refiere el enfoque secuencial?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
5) ¿Cuál es la ventaja del enfoque directo a un archivo?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________

Actividad: 4
Conceptual
Identifica los conceptos básicos
de los sistemas de archivos.
Autoevaluación

36

Evaluación
Saberes
Procedimental

Puntaje:
Actitudinal

Contrasta el acceso a un archivo
mediante el enfoque secuencial
con el enfoque directo.
C

MC

NC

docente, al realizar la actividad.

docente


Estructura y diseño de bases de datos.
Inicio



Actividad: 1
Desarrolla lo que se te solicita y posteriormente participa en un debate grupal.
1) Menciona cinco campos, que se utilizan durante la inscripción de los alumnos del Cobach.
A. ____________________________
B. ____________________________
C. ____________________________
D. ____________________________
E. ____________________________
2) Elabora la estructura de la siguiente base de datos “Control de Alumnos de una Escuela”. Utiliza los campos
descritos en el punto anterior. Agrega cinco registros.

Actividad: 1
Conceptual
Reconoce la estructura de una
base de datos.
Autoevaluación

BLOQUE 1

Evaluación
Producto: Ejercicio.
Saberes
Procedimental

Puntaje:
Actitudinal

Identifica los componentes de una
base de datos en la práctica.
C

MC

NC

docente, al realizar la actividad.

docente

37

Desarrollo
Introducción a los sistemas de base de datos.
Un sistema de base de datos es la
combinación de programas y archivos, que
se utilizan conjuntamente.

Estructura de una base de datos.
La estructura de una base de datos hace referencia a los tipos de datos, los vínculos o relaciones y las restricciones
que deben cumplir esos datos (integridad de datos y redundancia de datos).
Un ejemplo a modo de descripción de la estructura de
una base de datos puede ser:




38

ALUMNO: Número de alumno (entero de 6 números),
nombre (cadena de 30 caracteres), apellido (cadena
de 30 caracteres), año de nacimiento (entero de 4
números), especialidad (entero de 3 números).
ESPECIALIDAD: Número de especialidad (entero de
3 números), nombre de especialidad (cadena de 30
caracteres).


Diseño de una base de datos.
El diseño incluye diferentes modelos y esquemas, como también software de gestión de la misma (sistemas de
gestión de bases de datos).
El diseñador de bases de datos, es la persona que se encarga de identificar los datos que se almacenarán en la base
de datos y elegir las estructuras apropiadas para la misma.
Esta tarea suele realizarse antes de que se implemente y se llene de datos la base de datos, aunque muchas veces
un diseñador debe trabajar sobre la misma cuando ya está en funcionamiento.
El o los diseñadores de bases de datos se encargan de
determinar los requerimientos de los usuarios que usarán la
base de datos.

Actividades del diseño.


Diseño conceptual de bases de datos: Conjunto de
actividades que resultan en un esquema conceptual
de alto nivel de una base de datos, independiente del
software gestor(sistemas de gestión de bases de
datos),
partiendo
de
especificaciones
de
requerimientos.



Diseño lógicos de bases de datos: Parte del
esquema conceptual de una base de datos,
resultando en un esquema lógico el cual es una
descripción de la estructura que puede procesar un
sistema de gestión.



Diseño físico de bases de datos: Es una descripción de la implementación de una base de datos en memoria
secundaria, describiendo las estructuras de almacenamiento y los métodos de acceso a esos datos.

BLOQUE 1

39

Actividad: 2
En equipo de cinco integrantes, realiza la siguiente práctica y posteriormente lleva a
cabo una exposición sobre los resultados obtenidos.
Práctica: Dentro de un contexto escolar, para llevar a cabo el control de los alumno, establece los datos
necesarios que se deben almacenar en su base de datos. Es importante que comentes con tus compañeros de
equipo, que campos vas a utilizar y a continuación elabora un diagrama del diseño de la base de datos, con
tres registros, con sus campos debidamente capturados (Pueden ser datos ficticios).

Actividad: 2
Conceptual
Organiza la información
utilizando una base de datos.
Coevaluación

40

Evaluación
Producto: Práctica.
Saberes
Procedimental

Puntaje:

Diseña una base de datos en un
contexto escolar.
C

MC

NC

Actitudinal
Comparte su opinión con sus
compañeros de equipo con
respecto a la información que se
utilizara en la base de datos.

docente


Arquitectura de los sistemas de gestión de bases 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 ANSISPARC (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 a la hora de conseguir estas tres
características.
El objetivo de la arquitectura de tres niveles es el de separar
los programas de aplicación de la base de datos física. En
esta arquitectura, el esquema de una base de datos define
tres niveles de abstracción distintos:
1) En el nivel interno se describe la estructura física de la base de datos mediante un esquema interno. Este
esquema se especifica mediante un modelo físico y describe todos los detalles para el almacenamiento de la
base de datos, así como los métodos de acceso.
2) En el nivel conceptual se describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios
(todos los de una empresa u organización), mediante un esquema conceptual. Este esquema oculta los
detalles de las estructuras de almacenamiento y se concentra en describir entidades, atributos, relaciones,
operaciones de los usuarios y restricciones. En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo
lógico para especificar el esquema.
3) En el nivel externo se describen varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema externo
describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios determinados y ocultos a ese
grupo el resto de la base de datos. En este nivel se puede utilizar un modelo
conceptual o un modelo lógico para especificar los esquemas.
Hay que destacar que los tres esquemas no son
más que descripciones de los mismos datos pero
con distintos niveles de abstracción. Los únicos
datos que existen realmente están a nivel físico,
almacenados en un dispositivo como puede ser un
disco. En un sistema de gestión de bases de
datos, basado en la arquitectura de tres niveles,
cada grupo de usuarios hace referencia
exclusivamente a su propio esquema externo. Por
lo tanto, el sistema de gestión de bases de datos
debe transformar cualquier petición expresada en términos de un esquema externo a
una petición expresada en términos del esquema conceptual, y luego, a una petición
en el esquema interno, que se procesará sobre la base de datos almacenada. Si la
petición es de una obtención (consulta) de datos, será preciso modificar el formato de
la información extraída de la base de datos almacenada, para que coincida con la
vista externa del usuario. El proceso de transformar peticiones y resultados de un nivel
a otro se denomina correspondencia o transformación. Estas correspondencias
pueden requerir bastante tiempo, por lo que algunos sistemas de gestión de bases de
datos no cuentan con vistas externas.
La arquitectura de tres niveles es útil para explicar el concepto de independencia de datos que podemos definir como
la capacidad para modificar el esquema en un nivel del sistema sin tener que modificar el esquema del nivel
inmediato superior. Se pueden definir dos tipos de independencia de datos:

BLOQUE 1

41



La independencia lógica es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los
esquemas externos ni los programas de aplicación. Se puede modificar el esquema conceptual para ampliar
la base de datos o para reducirla. Si, por ejemplo, se reduce la base de datos eliminando una entidad, los
esquemas externos que no se refieran a ella no deberán verse afectados.


La independencia física es la capacidad de modificar el
esquema interno sin tener que alterar el esquema
conceptual (o los externos). Por ejemplo, puede ser
necesario reorganizar ciertos ficheros físicos con el fin de
mejorar el rendimiento de las operaciones de consulta o
de actualización de datos. Dado que la independencia
física se refiere sólo a la separación entre las aplicaciones
y las estructuras físicas de almacenamiento, es más fácil
de conseguir que la independencia lógica.

En los sistemas de gestión de bases de datos
que tienen la arquitectura de varios niveles es
necesario ampliar el catálogo o diccionario, de
modo que incluya información sobre cómo
establecer la correspondencia entre las
peticiones de los usuarios y los datos, entre los
diversos niveles. El sistema de gestión de bases
de datos utiliza una serie de procedimientos
adicionales
para
realizar
estas
correspondencias haciendo referencia a la
información de correspondencia que se
encuentra en el catálogo. La independencia de
datos se consigue porque al modificarse el
esquema en algún nivel, el esquema del nivel
inmediato superior permanece sin cambios,
sólo se modifica la correspondencia entre los
dos niveles. No es preciso modificar los
programas de aplicación que hacen referencia
al esquema del nivel superior.
Por lo tanto, la arquitectura de tres niveles puede facilitar la obtención de la verdadera independencia de datos, tanto
física como lógica. Sin embargo, los dos niveles de correspondencia implican un gasto extra durante la ejecución de
una consulta o de un programa, lo cual reduce la eficiencia del sistema de gestión de bases de datos. Es por esto
que muy pocos sistemas de gestión de bases de datos han implementado esta arquitectura completa.

Lenguajes de los sistemas de gestión de bases de datos.
Los sistemas de gestión de bases de datos deben ofrecer lenguajes e
interfaces apropiadas para cada tipo de usuario: administradores de la base
de datos, diseñadores, programadores de aplicaciones y usuarios finales.

42


Lenguajes de definición de datos.
Una vez finalizado el diseño de una base de datos y escogido un sistema de gestión de bases de datos para su
implementación, el primer paso consiste en especificar el esquema conceptual y el esquema interno de la base de
datos, y la correspondencia entre ambos. En muchos sistemas de gestión de bases de datos no se mantiene una
separación estricta de niveles, por lo que el administrador de la base de datos y los diseñadores utilizan el mismo
lenguaje para definir ambos esquemas, es el lenguaje de definición de datos (LDD). El sistema de gestión de bases
de datos posee un compilador de LDD cuya función consiste en
procesar las sentencias del lenguaje para identificar las descripciones
de los distintos elementos de los esquemas y almacenar la descripción
del esquema en el catálogo o diccionario de datos. Se dice que el
diccionario contiene metadatos: describe los objetos de la base de
datos.

Cuando en un sistema de gestión de bases de
datos hay una clara separación entre los
niveles conceptual e interno, el LDD sólo sirve
para especificar el esquema conceptual. Para
especificar el esquema interno se utiliza un
lenguaje de definición de almacenamiento
(LDA). Las correspondencias entre ambos
esquemas se pueden especificar en cualquiera
de los dos lenguajes. Para tener una verdadera
arquitectura de tres niveles sería necesario
disponer de un tercer lenguaje, el lenguaje de
definición de vistas (LDV), que se utilizaría para
especificar las vistas de los usuarios y su
correspondencia con el esquema conceptual.

Lenguajes de manejo de datos.
Una vez creados los esquemas de la base de
datos, los usuarios necesitan un lenguaje que
les permita manipular los datos de la base de
datos:
realizar
consultas,
inserciones,
eliminaciones y modificaciones. Este lenguaje
es el que se denomina lenguaje de manejo de
datos (LMD).
Hay dos tipos de LMD: los procedurales y los no procedurales. Con un LMD procedural el
usuario (normalmente será un programador) especifica qué datos se necesitan y cómo hay que
obtenerlos. Esto quiere decir que el usuario debe especificar todas las operaciones de acceso
a datos llamando a los procedimientos necesarios para obtener la información requerida. Estos
lenguajes acceden a un registro, lo procesan y basándose en los resultados obtenidos,
acceden a otro registro, que también deben procesar. Así se va accediendo a registros y se van
procesando hasta que se obtienen los datos deseados. Las sentencias de un LMD procedural
deben estar embebidas en un lenguaje de alto nivel, ya que se necesitan sus estructuras
(bucles, condicionales, etc.) para obtener y procesar cada registro individual. A este lenguaje se
le denomina lenguaje anfitrión. Las bases de datos jerárquicas y de red utilizan LMD
procedurales.

BLOQUE 1

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