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Bases de datos
Introducción
 Se dice que hoy en día es la era de la
información, que las empresas que no cuentan
con la información adecuada en el momento
preciso están un paso atrás y en desventaja en
comparación con las que si la tienen.
 Pero dentro del bombardeo de toda esta
información, no todo lo que llega a las manos de
las empresas como tal es 100% efectiva,
confiable y veraz, y de igual manera, no toda es
significativa y de especial importancia.
Introducción
Dos empresas que tengan el mismo perfil de
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distintas y diferentes en cuanto al modo de
manejar la información, de hecho cada una
cuenta con una forma propia de poder manejar
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Bases de Datos
Se define una base de datos como una
serie de datos organizados y
relacionados entre sí, los cuales son
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sistemas de información de una
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Bases de Datos
 Las bases de datos proporcionan la
infraestructura requerida para los sistemas de
apoyo a la toma de decisiones y para los
sistemas de información estratégicos, ya que
estos sistemas explotan la información
contenida en las bases de datos de la
organización para apoyar el proceso de toma
de decisiones o para lograr ventajas
competitivas. Por este motivo es importante
conocer la forma en que están estructuradas
las bases de datos y su manejo.
Ventajas en el uso de Bases
de Datos.
 Globalización de la información. Permite a los
diferentes usuarios considerar la información
como un recurso corporativo que carece de
dueños específicos.
 Eliminación de información redundante.
Duplicada
Ventajas en el uso de Bases
de Datos.
 Eliminación de información inconsistente. Si el
sistema esta desarrollado a través de archivos
convencionales, dicha cancelación deberá
operarse tanto en el archivo de facturas del
Sistema de Control de Cobranza como en el
archivo de facturas del Sistema de Comisiones.
 Permite compartir información. Varios sistemas
o usuarios pueden utilizar una misma entidad.
Ventajas en el uso de Bases
de Datos.
 Permite mantener la integridad en la
información. Solo se almacena la información
correcta.
 Independencia de datos. La independencia de
datos implica un divorcio entre programas y
datos; es decir, se pueden hacer cambios a la
información que contiene la base de datos o
tener acceso a la base de datos de diferente
manera, sin hace cambios en las aplicaciones
o en los programas.
DBMS DataBase Management.
 Sistema de gestión de base de datos.
 Colección de datos interrrelacionados y un
conjunto de programas para acceder a esos
datos
Objetivo
DBMS DataBase Management.
 Proporcionar un entorno que sea a la vez
conveniente y eficiente para ser utilizado al
extraer y almacenar información de la base de
datos.
DBMS DataBase Management
¿Qué Implica?
 Estos están diseñados para gestionar grandes
Bloques de Información.
 Definición de la estructura para el
almacenamiento de información como la
provisión de mecanismos para la gestión de
información.
DBMS DataBase Management
Desventajas
 Redundancia e inconsistencia
 Dificultad para tener acceso a los datos
 Aislamiento de los datos
 Anomalías de acceso concurrente
 Problemas de seguridad
 Problemas de integridad
Abstracción de Datos
 El sistema debe de esconder ciertos detalles de
cómo se almacena o se mantiene los datos.
 Nivel Físico.- Como se almacenan los datos, la
estructura.
 Nivel Conceptual.- Como se almacenan en la
estructura y las relaciones entre ellos.
 Nivel Visión. Nivel más alto de abstracción, describe
solo la parte de la información de las BD
Abstracción de Datos
Vista 1 Vista 2 Vista 3
Nivel
Conceptual
Nivel Físico
Modelos o
Estructuras de Datos
Modelos de datos
 Una colección de herramientas
conceptuales para describir datos,
relaciones entre ellos, semántica asociada
a los datos y restricciones de consistencia
Modelos
Modelo Físico
de Datos.
Modelo Lógico
basado en registros
Modelo
Lógico Basado
en Objetos
•Relacional
•Red
•Jerárquico
•Entidad- Relacional
•Orientado a Objetos
•Funcional
•Históricas
Modelos o Estructuras de Datos
El modelo jerárquico
 La forma de esquematizar la
información se realiza a través de
representaciones jerárquicas o
relaciones de padre/hijo, de manera
similar a la estructura de un árbol. Así, el
modelo jerárquico puede representar
dos tipos de relaciones entre los datos:
relaciones de uno a uno y relaciones de
uno a muchos.
El modelo jerárquico
 En el primer tipo se dice que existe una
relación de uno a uno si el padre de la
estructura de información tiene un solo hijo
y viceversa, si el hijo tiene solamente un
padre. En el segundo tipo se dice que la
relación es de uno a muchos si el padre
tiene más de un hijo, aunque cada hijo
tenga un solo padre.
Inconveniente del modelo
jerárquico
 Relación maestro-alumno, donde un
maestro tiene varios alumnos, pero un
alumno también tiene varios maestros, uno
para cada clase. En este caso, si la
información estuviera representada en
forma jerárquica donde el padre es el
maestro y el alumno es el hijo, la
información del alumno tendrá que
duplicarse para cada uno de los maestros.
Inconveniente del modelo
jerárquico
 Otra dificultad que presenta el modelo
jerárquico de representación de datos es
respecto a las bajas. En este caso, si se
desea dar de baja a un padre, esto
necesariamente implicará dar de baja a
todos y cada uno de los hijos que
dependen de este padre.
El modelo de red
 El modelo de red evita esta redundancia en la
información, a través de la incorporación de un
tipo de registro denominado el conector, que en
este caso pueden ser las calificaciones que
obtuvieron los alumnos de cada profesor.
 La dificultad surge al manejar las conexiones o
ligas entre los registros y sus correspondientes
registros conectores.
El modelo relacional
 Se está empleando con más frecuencia en la
práctica, debido el rápido entendimiento por parte
de los usuarios que no tienen conocimientos
profundos sobre Sistemas de Bases de Datos y a
las ventajas que ofrece sobre los dos modelos
anteriores.
 En este modelo toda la información se representa
a través de arreglos bidimensionales o tablas.
Bases de datos estáticas
 Éstas son bases de datos de sólo lectura,
utilizadas primordialmente para almacenar
datos históricos que posteriormente se
pueden utilizar para estudiar el
comportamiento de un conjunto de datos a
través del tiempo, realizar proyecciones y
tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas
 Éstas son bases de datos donde la
información almacenada se modifica con el
tiempo, permitiendo operaciones como
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Un ejemplo de esto puede ser la base de
datos utilizada en un sistema de información
de una tienda de abarrotes, una farmacia, un
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Bases de datos orientadas a objetos.
 Los usuarios pueden definir operaciones sobre los
datos como parte de la definición de la base de
datos. Una operación (llamada función) se especifica
en dos partes. La interfaz (o signatura) de una
operación incluye el nombre de la operación y los
tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La
implementación (o método) de la operación se
especifica separadamente y puede modificarse sin
afectar la interfaz. Los programas de aplicación de
los usuarios pueden operar sobre los datos
invocando a dichas operaciones a través de sus
nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la
que se han implementado. Esto podría denominarse
independencia entre programas y operaciones.
Modelo entidad relación.
 Se basa en la percepción de un mundo real, que
consiste en una colección de objetos básicos ,
llamados entidades y la relación entre ellos.
 Una relación es un asociación entre ellos.
 Una restricción importante es la cardinalidad de
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las que puede asociarse otra entidad mediante un
conjunto de relaciones.
Instancia y Esquemas
Constantemente se esta insertando,
actualizando y suprimiendo información.
 Instancia.- Colección de información
almacenada en la base de datos, en un
momento determinado.
 Esquema de la base de datos.- Diseño
global de la base de datos.
Independencia de Datos
Capacidad de modificar una definición o
esquema en un nivel sin afectar un esquema
superior.
 Independencias Física de datos.- Modificación de
esquema físico sin que vuelve a escribir los programas de
aplicaciones.
 Independencia Lógica de datos.- Modificar el nivel
conceptual sin la necesidad de volver a escribir los
programas.
Utilizado en los lenguajes de programación modernos, ya
que permiten que los usuarios se concentren en la
estructura general y no en la implementación de bajo nivel
Lenguaje de definición de Datos.-
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conjuntos de definiciones se expresan mediante
lenguaje especial.
 DDL.- Data Definition language
 Diccionario de datos.- El resultado de la compilación
de sentencia DDL es un conjunto de tablas; las cuales
se almacenan en archivos especiales.
 Metadatos .- Datos sobre datos archivo que se
consulta antes de leer o modificar datos reales.
Lenguaje de Manipulación de
datos
 Recuperación de
información
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BD.
 Inserción nueva.
 Supresión.
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Manipulación de datos
DML (Data Manipulation
Language)
Lenguaje que capacita a
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estén organizados por
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Tipos de Lenguaje de
Manipulación de datos
 Procedimentales.-
Requiere que el
usuario especifique
qué datos necesita
y cómo obtenerlos.
 No Procedimentales.-
Requiere que el
usuario especifique
qué datos necesita y
sin especificar cómo
obtenerlos.
Gestor de base de datos
Es un programa que proporciona el interfaz
entre los datos de bajo nivel almacenados en
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aplicaciones y consultas hechos al sistema (En
forma Eficiente)
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datos
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Administrador de Base de datos.
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 Definición del esquema.
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Usuarios.
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Introducción a las base de datos

  • 2. Introducción  Se dice que hoy en día es la era de la información, que las empresas que no cuentan con la información adecuada en el momento preciso están un paso atrás y en desventaja en comparación con las que si la tienen.  Pero dentro del bombardeo de toda esta información, no todo lo que llega a las manos de las empresas como tal es 100% efectiva, confiable y veraz, y de igual manera, no toda es significativa y de especial importancia.
  • 3. Introducción Dos empresas que tengan el mismo perfil de mercado y el mismo giro son a su vez tan distintas y diferentes en cuanto al modo de manejar la información, de hecho cada una cuenta con una forma propia de poder manejar e interpretar esa información, es decir, cada empresa cuenta con su propio banco de datos, diseñado y elaborado para satisfacer los requerimientos de la empresa.
  • 4. Bases de Datos Se define una base de datos como una serie de datos organizados y relacionados entre sí, los cuales son recolectados y explotados por los sistemas de información de una empresa o negocio en particular.
  • 5. Bases de Datos  Las bases de datos proporcionan la infraestructura requerida para los sistemas de apoyo a la toma de decisiones y para los sistemas de información estratégicos, ya que estos sistemas explotan la información contenida en las bases de datos de la organización para apoyar el proceso de toma de decisiones o para lograr ventajas competitivas. Por este motivo es importante conocer la forma en que están estructuradas las bases de datos y su manejo.
  • 6. Ventajas en el uso de Bases de Datos.  Globalización de la información. Permite a los diferentes usuarios considerar la información como un recurso corporativo que carece de dueños específicos.  Eliminación de información redundante. Duplicada
  • 7. Ventajas en el uso de Bases de Datos.  Eliminación de información inconsistente. Si el sistema esta desarrollado a través de archivos convencionales, dicha cancelación deberá operarse tanto en el archivo de facturas del Sistema de Control de Cobranza como en el archivo de facturas del Sistema de Comisiones.  Permite compartir información. Varios sistemas o usuarios pueden utilizar una misma entidad.
  • 8. Ventajas en el uso de Bases de Datos.  Permite mantener la integridad en la información. Solo se almacena la información correcta.  Independencia de datos. La independencia de datos implica un divorcio entre programas y datos; es decir, se pueden hacer cambios a la información que contiene la base de datos o tener acceso a la base de datos de diferente manera, sin hace cambios en las aplicaciones o en los programas.
  • 9. DBMS DataBase Management.  Sistema de gestión de base de datos.  Colección de datos interrrelacionados y un conjunto de programas para acceder a esos datos
  • 10. Objetivo DBMS DataBase Management.  Proporcionar un entorno que sea a la vez conveniente y eficiente para ser utilizado al extraer y almacenar información de la base de datos.
  • 11. DBMS DataBase Management ¿Qué Implica?  Estos están diseñados para gestionar grandes Bloques de Información.  Definición de la estructura para el almacenamiento de información como la provisión de mecanismos para la gestión de información.
  • 12. DBMS DataBase Management Desventajas  Redundancia e inconsistencia  Dificultad para tener acceso a los datos  Aislamiento de los datos  Anomalías de acceso concurrente  Problemas de seguridad  Problemas de integridad
  • 13. Abstracción de Datos  El sistema debe de esconder ciertos detalles de cómo se almacena o se mantiene los datos.  Nivel Físico.- Como se almacenan los datos, la estructura.  Nivel Conceptual.- Como se almacenan en la estructura y las relaciones entre ellos.  Nivel Visión. Nivel más alto de abstracción, describe solo la parte de la información de las BD
  • 14. Abstracción de Datos Vista 1 Vista 2 Vista 3 Nivel Conceptual Nivel Físico
  • 16. Modelos de datos  Una colección de herramientas conceptuales para describir datos, relaciones entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia
  • 17. Modelos Modelo Físico de Datos. Modelo Lógico basado en registros Modelo Lógico Basado en Objetos •Relacional •Red •Jerárquico •Entidad- Relacional •Orientado a Objetos •Funcional •Históricas Modelos o Estructuras de Datos
  • 18. El modelo jerárquico  La forma de esquematizar la información se realiza a través de representaciones jerárquicas o relaciones de padre/hijo, de manera similar a la estructura de un árbol. Así, el modelo jerárquico puede representar dos tipos de relaciones entre los datos: relaciones de uno a uno y relaciones de uno a muchos.
  • 19. El modelo jerárquico  En el primer tipo se dice que existe una relación de uno a uno si el padre de la estructura de información tiene un solo hijo y viceversa, si el hijo tiene solamente un padre. En el segundo tipo se dice que la relación es de uno a muchos si el padre tiene más de un hijo, aunque cada hijo tenga un solo padre.
  • 20. Inconveniente del modelo jerárquico  Relación maestro-alumno, donde un maestro tiene varios alumnos, pero un alumno también tiene varios maestros, uno para cada clase. En este caso, si la información estuviera representada en forma jerárquica donde el padre es el maestro y el alumno es el hijo, la información del alumno tendrá que duplicarse para cada uno de los maestros.
  • 21. Inconveniente del modelo jerárquico  Otra dificultad que presenta el modelo jerárquico de representación de datos es respecto a las bajas. En este caso, si se desea dar de baja a un padre, esto necesariamente implicará dar de baja a todos y cada uno de los hijos que dependen de este padre.
  • 22. El modelo de red  El modelo de red evita esta redundancia en la información, a través de la incorporación de un tipo de registro denominado el conector, que en este caso pueden ser las calificaciones que obtuvieron los alumnos de cada profesor.  La dificultad surge al manejar las conexiones o ligas entre los registros y sus correspondientes registros conectores.
  • 23. El modelo relacional  Se está empleando con más frecuencia en la práctica, debido el rápido entendimiento por parte de los usuarios que no tienen conocimientos profundos sobre Sistemas de Bases de Datos y a las ventajas que ofrece sobre los dos modelos anteriores.  En este modelo toda la información se representa a través de arreglos bidimensionales o tablas.
  • 24. Bases de datos estáticas  Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.
  • 25. Bases de datos dinámicas  Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub, etc.
  • 26. Bases de datos orientadas a objetos.  Los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones.
  • 27. Modelo entidad relación.  Se basa en la percepción de un mundo real, que consiste en una colección de objetos básicos , llamados entidades y la relación entre ellos.  Una relación es un asociación entre ellos.  Una restricción importante es la cardinalidad de asignación que expresa el numero de entidades a las que puede asociarse otra entidad mediante un conjunto de relaciones.
  • 28. Instancia y Esquemas Constantemente se esta insertando, actualizando y suprimiendo información.  Instancia.- Colección de información almacenada en la base de datos, en un momento determinado.  Esquema de la base de datos.- Diseño global de la base de datos.
  • 29. Independencia de Datos Capacidad de modificar una definición o esquema en un nivel sin afectar un esquema superior.  Independencias Física de datos.- Modificación de esquema físico sin que vuelve a escribir los programas de aplicaciones.  Independencia Lógica de datos.- Modificar el nivel conceptual sin la necesidad de volver a escribir los programas. Utilizado en los lenguajes de programación modernos, ya que permiten que los usuarios se concentren en la estructura general y no en la implementación de bajo nivel
  • 30. Lenguaje de definición de Datos.- Esquema de base de datos que por medio de un conjuntos de definiciones se expresan mediante lenguaje especial.  DDL.- Data Definition language  Diccionario de datos.- El resultado de la compilación de sentencia DDL es un conjunto de tablas; las cuales se almacenan en archivos especiales.  Metadatos .- Datos sobre datos archivo que se consulta antes de leer o modificar datos reales.
  • 31. Lenguaje de Manipulación de datos  Recuperación de información Almacenada en la BD.  Inserción nueva.  Supresión.  Modificación. Manipulación de datos DML (Data Manipulation Language) Lenguaje que capacita a los usuarios a acceder o manipular según estén organizados por modelos de datos
  • 32. Tipos de Lenguaje de Manipulación de datos  Procedimentales.- Requiere que el usuario especifique qué datos necesita y cómo obtenerlos.  No Procedimentales.- Requiere que el usuario especifique qué datos necesita y sin especificar cómo obtenerlos.
  • 33. Gestor de base de datos Es un programa que proporciona el interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos y los programas de aplicaciones y consultas hechos al sistema (En forma Eficiente)
  • 34. Tareas de Gestor de base de datos  Interacción con el gestor de archivos  Implantación de la integridad  Implantación de seguridad  Copias de seguridad y recuperación  Control de concurrencia
  • 35. Administrador de Base de datos. Persona que tiene el control central de los datos y de los programas que acceden a ellos; o sea sobre el sistema de gestión de base de datos DBA (DataBase Administrator, teniendo el  Definición del esquema.  Definición de la estructura de almacenamiento y método de acceso  Modificación del esquema y la organización fisica  Concesión de autorización para acceso a los datos  Especificación de las restricciones de integridad.
  • 36. Usuarios. •Programadores de aplicaciones. Usuarios sofisticados Usuarios especializados Usuarios Ingenuos
  • 37. Estructura del Sistema Global  Gestor de Archivos  Gestor de base de datos.  Procesador de consultas  Precompilador de DML  Compilador de DDL. Implementación de la Estructura Física  Archivos de datos  Diccionario de datos  Indices.