Este documento introduce los fundamentos de las bases de datos. Explica que las bases de datos surgieron para resolver los problemas asociados con el almacenamiento de datos en archivos separados, como la redundancia y falta de integración de datos. Define una base de datos como un conjunto de datos almacenados sistemáticamente con el propósito de ser usados por usuarios o aplicaciones. Finalmente, destaca las ventajas clave de usar un sistema de administración de bases de datos como el acceso concurrente a datos y la durabilidad de los mismos.

1. Fundamentos de Bases de Datos
Fundamentos de Bases de Datos
Unidad Didáctica 1: Introducción a las Bases de Datos y a los Sistemas de
Administración de Bases de Datos
1.1 ¿Por qué usar una Base de Datos?
El área de bases de datos ha sido muy importante dentro de la Ciencia de la Computación y más
recientemente como parte esencial de las Tecnologías de Información. Al decir que el mundo vive en
la era de la información, lo primero que se viene a la mente es el lugar donde se almacenan los datos
requeridos para producir información, las Bases de Datos. Este término, también, ha pasado de ser
un término técnico a ser un término de uso diario en cualquier ámbito de trabajo en la vida diaria: la
escuela, la casa, la oficina. Debido a todo lo anterior, es necesario el poder aclarar primero estos
términos, y contestar las preguntas: ¿Qué es una Base de Datos? ¿Qué es un Sistema de
Administración de Base de Datos? ¿Qué Tecnología existía antes de la aparición de las Bases de
Datos? Qué ventajas y beneficios ofrecen las Bases de Datos y sus Sistemas de Administración
comparados con las tecnologías anteriores?.
Este primer módulo le permitirá introducirse al área de Bases de Datos y sus Sistemas asociados,
permitiéndole rápidamente conocer todos sus términos y conceptos. Se presentarán todos los
términos necesarios para comprender y aprovechar esta Tecnología. El modulo termina con la
presentación de ejemplos de diferentes Bases de Datos, que le permitirán entender y a la vez
diferenciar la manera en la cual la tecnología de Bases de Datos se aplica en casos de la vida real.
El propósito de una Base de Datos es:
… ayudar a la gente y a las organizaciones a llevar un registro de las cosas, de aquellos objetos
acerca de los cuales les interesa guardar datos. Estos datos son los que permitirán generar
información de esas cosas u objetos. Para comprender por qué es importante este
almacenamiento de datos, se puede primero analizar qué problemas se presentan cuando se
utilizan sólo datos, sin la estructura que ofrece una Base de Datos:
– Al tener sistemas aislados, con diferentes medios en los cuales se almacena
información, un mismo dato puede estar almacenado en diferentes lugares.
– Al estar el mismo dato almacenado en diferentes lugares, puede tener diferentes
valores en esos diferentes lugares, lo que puede provocar inconsistencias, si no se
logra tener esas copias con la información consistente.

2. – La privacidad de datos se ve afectada, debido a que los departamentos necesitan
compartir datos, pero no todos los que custodian, solo los que consideran pueden
compartir, creando problemas al no contar con todo lo que necesitan, aunque la
empresa pueda tenerlos disponibles.
En la siguiente figura se observa que los sistemas en base a archivos manejan archivos separados,
provocando los problemas de redundancia antes mencionados:
En contraste, las bases de datos almacenan los datos en tablas simples, donde cada una de
ellas está definida para apoyar un tema o área especifica. Esto permite mantener una
definición sencilla, y un uso sencillo de la tabla, en consecuencia. Las tablas poseen una
estructura que permite relacionarlas fácilmente entre sí, a través del uso de llaves, o campos
comunes, que permiten una navegación sencilla y natural a través de ellas, siempre y cuando
su diseño sea el correcto.
En la siguiente figura se muestra lo que es una arquitectura de base de datos, donde se
observa que los datos son independientes de los programas que los utilizan, lo que ofrece
beneficios al eliminar los problemas de redundancia.

3. ¿CUÁNDO SE REQUIERE USAR UN SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE BASES DE DATOS?
Las ventajas de utilizar una Base de Datos, a través del software de administración, se puede
entender claramente en los siguientes casos:
1. Una base de datos permite almacenar grandes volúmenes de datos, con un mínimo de datos
duplicados. Esto permite tener un acceso rápido y eficiente a los mismos, cuando se requiere
obtener información a partir de ellos. Al estar almacenados en un lugar común, es factible
aplicar reglas de integridad, que permite validar su consistencia.
2. La información almacenada en una base de datos se integra eficientemente, y no posee
limitaciones impuestas por la organización de la empresa. Esta integración permite que los
datos seas usados eficientemente, y con un mínimo de problemas de integridad, por diferentes
usuarios y departamentos en toda la organización. Esto le ofrece como beneficio a un
administrador tener acceso a datos a los cuales antes no tenía acceso, por estar almacenados
en diferentes medios y sistemas.
3. Un beneficio muy importante se asocia a la calidad en los servicios de datos. La base de datos
permite tener una durabilidad y permanencia de los datos que no es cuestionable. Otro
aspecto relacionado a esta ventaja es que las transacciones que se ejecutan directamente
sobre la base de datos quedan registradas permanentemente, lo que permite su acceso
posterior, para cualquier consulta, o para la protección ante cualquier falla del sistema.
4. En teoría, una base de datos dura indefinidamente, hasta que se decide guardarla en un
ambiente fuera del uso directo de un sistema, o se decide borrarla definitivamente.
5. La durabilidad de una base de datos permite la recuperación de los datos a un estado estable,
antes de ocurrir la falla. Esto da la seguridad necesaria para ofrecer datos confiables a

4. cualquier sistema de misión crítica de una empresa, como sería el sistema en línea de ventas,
o en general, cualquier sistema en línea, tal como los que forman un negocio basado en
Internet.
6. Un Sistema de Administración de Bases de Datos permite compartir los datos de una Base de
Datos sencilla y eficientemente, a una comunidad de usuarios diferentes. Las vistas son el
medio que el software de administración de base de datos ofrece para que un grupo de
usuarios tenga acceso solo a la porción de la base de datos a la cual ellos tienen derecho de
acceso. De la misma forma, para un equipo de desarrollo de una aplicación, una vista le
permite el acceso a solo los datos que tienen derecho, de acuerdo a los requerimientos que el
sistema bajo desarrollo debe resolver.
7. El acceso concurrente a los datos es otra de las ventajas. Este acceso permite que diferentes
usuarios, a través de sus aplicaciones, accedan a los datos, mezclando sus operaciones, con la
seguridad que las mismas serán ejecutadas de tal forma que no se afecten negativamente
entre sí. Esta es una condición indispensable para el uso de una base de datos desde Internet.
viene el acceso no autorizado a la base de datos, los mensajes se encriptan de tal forma que
es casi imposible decodificarlos. Con esto se ofrece un ambiente seguro, que permite trabajar
de manera confiable con la base de datos.
1.2 ¿Qué es una base de datos?
Manejo de Datos en Base a Archivos
El manejo de información en computadoras se remonta a los años 60’s, cuando se inicia el uso
masivo de las computadoras. La creación de sistemas que manejaron los datos de áreas de negocios
fue muy intuitiva, siendo una gran responsabilidad de los desarrolladores de los mismos. La
tecnología disponible en esos primeros años del uso de las computadoras, no permitió el manejo de
los datos de una manera muy formal y eficiente. De ese manejo inicial de los datos, se definió lo que
hoy se conoce como el manejo de datos en base a archivos.
Sistemas en Base a Archivos.
Se caracterizaron por el manejo de los datos en función de la aplicación y del área a la que apoyaban,
asi como del personal que desarrolló esos sistemas.
Se definen como: “colección de programas de aplicación que ofrecen servicios para sus
usuarios finales”. El servicio más común era la generación de reportes para esos usuarios.
Un característica esencial de esos sistemas era el que cada programa (por lo tanto cada sistema)
definía y manejaba sus propios datos. Esta característica dio oportunidad a que se presentara su
principal debilidad, la redundancia de los datos, y por consecuencia, la posible fuente de
inconsistencias.

5. Un sistema en base a archivos se observa en la siguiente figura:
Limitaciones del Enfoque para el Manejo de Datos en Base a Archivos
El manejo de los datos en base a archivos presenta limitaciones muy importantes, para el desarrollo
rápido y eficiente de los mismos, así como en su operación. La operación de estos sistemas ofreció (y
ofrece aún) limitaciones que provocan problemas en su implantación:
 La separación y aislamiento de los datos y los programas
o Cada programa mantiene su propio conjunto de datos a mantener y a utilizar. Esto
provoca la creación de “islas”, donde los datos se manejan aislados, limitados en el uso
a los sistemas que los definieron.
o Los usuarios de un programa pueden no estar concientes de que los datos que usan en
su programa, pudieran estar repetidos y estar siendo usados en otros programas.
 La duplicación de datos.
o Los mismos datos se utilizan en diferentes programas.
o Desperdicio del espacio de almacenamiento, y más importante aún, el poder consultar
diferentes valores para el mismo dato, al estar este dato duplicado en diferentes
programas, sin un control para su acceso.
 Dependencia de datos

6. o La estructura de los datos/archivos es definida de acuerdo a cada programa, por lo que
si los programas se definen en diferentes lenguajes de programación, y por lo tanto en
diferentes formatos, su integración es muy difícil.
 Formatos de datos/archivos incompatibles
o Los programas escritos en diferentes lenguajes no permiten el acceso a datos
almacenados en formatos diferentes al lenguaje de un lenguaje particular.
 La generación sin control de programas de aplicación y de programas de consultas
o Los programas están escritos para satisfacer las funciones particulares de un programa,
sin saber si existe un programa equivalente en otro sistema.
o Cualquier nuevo requerimiento de un usuario, requiere del desarrollo de un nuevo
programa.
¿Por qué aparecen las Bases de Datos?
Las bases de datos fueron la respuesta a la necesidad de atender las limitaciones y problemas que
provocaron los sistemas en base a archivos.
La aparición de las bases de datos obedeció entonces a:
– De acuerdo a lo que los sistemas en base a archivos propusieron, los datos estaban
completamente integrados a los programas de aplicación que los definieron, en lugar
de estar definidos y almacenados en un lugar separado e independiente de los
programas.
– No existía un control en el acceso a los datos, y a la manipulación de los mismos, más
allá de los controles impuestos por los mismos programas de aplicación.
Como resultado de lo anterior, aparecieron las bases de datos, y el software definido para su uso, los
sistemas de administración o gestión de bases de datos (Database Management System o DBMS).