2. Fundamentos de Bases de Datos
s Un sistema de manejo de Bases de
Datos DBMS, es un conjunto de datos
relacionados entre sí y un grupo de
programas para tener acceso a esos
datos.
DATOS PROGRAMAS
3. s El objetivo del DBMS es crear un ambiente
en el que sea posible guardar y recuperar
información de la base de datos, de forma
eficiente.
s Incluye:
- Definición de estructuras de
almacenamiento de datos
- Mecanismos para manejo de datos
- Seguridad de la información
- Uso concurrente de la base de datos
4. Propósito de los sistemas de bases de
datos
s Los DBMS minimizan los problemas de los
sistemas de procesamiento de archivos:
- Redundancia e inconsistencia de datos
- Dificultad en el acceso a los datos
- Aislamiento de datos
- Problemas de integridad
- Problemas de atomicidad
- Anomalías en el acceso concurrente
- Problemas de seguridad
5. Abstracción de los datos
s Para ocultar esta complejidad del
almacenamiento se definen 3 niveles:
s Nivel físico.- Describe como se
almacenan realmente los datos en forma
de palabras y bytes.
s Nivel conceptual.- Describe qué datos se
almacenan y qué relaciones hay entre
ellos, en forma de estructuras.
s Nivel de visión.- Muchos usuarios
necesitan acceder a una parte de la base
de datos. El sistema proporciona vistas.
6. Ejemplares y esquemas
s La colección de la información almacenada
en la base de datos en un momento
particular se llama un ejemplar de la base
de datos.
s El esquema de la base de datos es una
descripción de la misma en forma de
estructuras de datos.
Existen tres tipos de esquema: físico,
lógico y subesquemas.
7. Independencia de datos
s Es la capacidad de modificar una definición
de esquema en un nivel sin que afecte al
nivel superior.
s Independencia física de datos.- Es la
capacidad de modificar el esquema físico
sin tener que modificar los programas.
s Independencia lógica de datos.- Es la
capacidad de modificar el esquema lógico
sin tener que modificar los programas.
s La independencia lógica es más difícil de
lograr que la independencia física.
8. Modelos de datos
s Para describir el esquema de una base de
datos en cualquiera de los 3 niveles, es
necesario definir los modelos de datos.
s Un modelo de datos es un grupo de
herramientas para describir los datos, sus
relaciones, su semántica y sus ligaduras
de consistencia.
s Se pueden agrupar en 3 tipos de modelos:
- Modelos lógicos basados en objetos
- Modelos lógicos basados en registros
- Modelos físicos de datos
9. Modelos lógicos basados en objetos
s Parten de mundo real delimitando el
entorno del sistema y dentro de este
entorno identifican los objetos de interés.
s Se utilizan para describir los datos en los
niveles lógico y de visión, y especifican
claramente las ligaduras de consistencia
de los datos.
s Como ejemplos de este grupo están el
modelo entidad-relación y el modelo
orientado a objetos.
10. Modelo entidad-relación
s Se basa en la percepción de un mundo
real que consiste en un conjunto de
objetos básicos llamados entidades, y de
las relaciones entre estos objetos.
ci
modelo
conductor
nombre domicilio año kilometraje fecha importe
persona posee automóvil ocurrió accidente
11. Modelo orientado a objetos
s Está basado en una colección de objetos agrupados
en clases.
s Una clase describe un conjunto de objetos que
comparten los mismos atributos, operaciones,
relaciones y semántica.
Valor
valorActual()
historia()
CuentaCorriente Acción Bono Propiedad
tasaIeInterés tasación
ValorActual() valorActual() valorActual() valorActual()
12. Modelos lógicos basados en registros
s Se usan para describir los datos en los niveles lógico y de
visión.
s Se usan tanto para especificar la estructura lógica completa
de la base de datos como para una descripción de alto nivel.
s A diferencia de los modelos basados en registros, no
describen muy bien las ligaduras de consistencia de la base
de datos.
Modelo relacional
s Los datos y las relaciones entre ellos se representa por medio
de una serie de tablas, donde cada una tiene varias columnas.
13. Modelo de red
s Se representa por un conjunto de registros y
las relaciones entre ellos por punteros
10 1 10 10
5 Escobas
10 2 20 10
10 Sardinas 10 1 5 10
25 1 1 20
25 Café
25 2 2 20
35 Pasas
35 1 10 5
14. Modelo jerárquico
s Igual que el de red pero en forma de árbol
5 Escobas 25 Café
10 Sardinas 35 Pasas
10 1 10 10 10 1 5 10 25 2 2 20
10 2 20 10 25 1 1 20 35 1 10 5
15. Modelo de datos físico
s El modelo de datos físico se usa para
describir datos en un nivel más bajo.
s Dos de los más conocidos son el modelo de
unificación y el modelo de memoria de
marcos.
s Este tipo de modelos no serán tema de
estudio.
16. Lenguajes de bases de datos
s Lenguaje de definición de datos DDL, es
una serie de definiciones que especifican el
esquema de la base de datos
s Lenguaje de manejo de datos DML, permite
manipular la base de datos, utilizando las
operaciones de recuperar, insertar,
actualizar y borrar. Hay 2 tipos:
- DML procedimental, se especifica qué
datos se necesitan y cómo obtenerlos.
- DML no procedimentales, solo se indica
qué datos se necesitan, no cómo obtenerlos.
17. Gestión de transacciones
s El gestor de transacciones asegura las
propiedades de atomicidad, consistencia y
durabilidad de las transacciones.
s Atomicidad.- Se hacen todas las
operaciones o ninguna.
s Consistencia.- Si la base de datos es
consistente cuando comienza debe serlo
también cuando termine.
s Durabilidad.- Los datos modificados por la
transacción en la base de datos deben
persistir.
18. Gestión de almacenamiento
s El gestor de almacenamiento es un
módulo de programas que proporciona la
interfaz entre los datos de bajo nivel en la
base de datos, y los programas de
aplicación y consultas.
s Es responsable de la interacción con el
gestor de archivos, y del almacenamiento,
recuperación y actualización de la base.
19. Administración de la base de datos
s El DBMS tiene control centralizado sobre
datos y programas.
s La persona que tiene este control sobre el
sistema es el administrador de base de
datos o DBA en inglés. Se ocupa de:
- Definir el esquema
- Estructura de almacenamiento y accesos
- Modificación de la organización física
- Autorización para el acceso a los datos
- Especificación de ligaduras de integridad