Introducción a sistemas de base de datos.

1. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores
1

2.  Aplicaciones de los Sistemas de Bases de Datos.
 Sistemas de Bases de Datos frente a Sistemas de
Archivos.
 Visión de los Datos.
 Modelo de los Datos.
 Lenguaje de Bases de Datos.
 Usuarios y Administradores de la Bases de Datos.
 Gestión de Transacciones.
 Estructura de un Sistema de Bases de Datos.
 Arquitectura de Aplicaciones.
 Historia de los Sistemas de Bases de Datos.
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 2

3. Banca
Tarjeta de
Crédito
Líneas Aereas Universidades
Recursos
Humanos
Producción
Telecomuni-
caciones
Finanzas
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 3

4. 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
Evitar
Sistemas de Bases de Datos
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 4

5. Sistema de Bases de
Datos
Visión Abstracta de los
Datos
Nivelde
Vistas
Nivel
Lógico
Nivel
Físico
P
r
o
p
o
r
c
i
o
n
a
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 5

6. Sistema de Bases de
Datos
En un momento se
llama EJEMPLAR
ESQUEMA
Diseño Completo de
BD.
•Esquema Físico – Nivel Físico
•Esquema Lógico – Nivel
Lógico
•Esquema de Vistas . Nivel de
Vistas
Modificados Rara
Vez
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 6

7. Modelo E - R
Colección de herramientas conceptuales
para describir los datos, las relaciones, la
semántica y las restricciones de consistencia
Modelo Relacional
Modelos Lógicos Basados en
Objetos
Modelos Lógicos Basados en
Registros
Modelos Físicos
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 7

8. Basado en una percepción del mundo real
representado por ENTIDADES y RELACIONES
ENTIDADES RELACIONES
“Cosa” u “Objeto” distinguible de
otros objetos
Atributos
Atributo Extra
Asociación entre varias
entidades
Nomenclatura del Modelo E-R
Entidad
Atributo
Relación
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 8

9. Utiliza TABLAS para representar los datos y
las relaciones entre ellos.
Columnas (Nombre Único) Modelo basado en Registros
Nivel de Abstracción inferior al
Modelo E-R
Generalmente se Modela en: E –
R y luego Modelo Relacional
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 9

10. Modelo de Datos Orientado a Objetos
Modelo de Datos Relacional Orientado a Objetos
Modelos de Datos Semiestructurado (XML –
eXtensible Markup Language)
Modelo de Datos de Red
Modelo Jerárquico
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 10

11. SistemadeBasesdeDatos
Lenguaje de Definición
de Datos
Lenguaje de
Manipulación de Datos
Especifica el Esquema de la Base de Datos
Recuperación, Inserción, Borrado y Modificado
Ambos forman el lenguaje SQL
CREATE TABLE cliente
(item Integer, paterno Char(20), materno Char(20), nombres Char(25))
Crea una tabla y actualiza el Diccionario de Datos o Directorio de Datos que
almacena metadatos.
Procedimentales
Declarativos
No Procedimentales
¿Qué datos se necesita y cómo se obtiene?
¿Qué datos se necesitan (SQL)
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 11

12. SELECT item, paterno, materno, nombres
FROM cliente
WHERE cliente.paterno=‘Pérez’
ORDER BY paterno, materno, nombres
INSERT INTO cliente
VALUES (10, ’Juan’, ‘Flores’, ‘Ramírez’)
UPDATE cliente
SET paterno=‘Ramos’
WHERE Paterno=‘Ramírez’ AND materno=‘Flores’
DELETE FROM cliente
WHERE paterno=‘Ramos’
Consulta de Selección
Consulta de Inserción
Consulta de Actualización
Consulta de Eliminación
CONSULTAS SQL
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 12

13. Usuarios Normales
Programadores de Aplicaciones
Usuarios Sofisticados
Usuarios Especializados
Definición del Esquema
Definición de Estructura y método de Acceso
Modificación del Esquema y Organización
Física
Concesión de Autorización para el Acceso a
los datos
Mantenimiento Ruitinario
TiposdeUsuarioFunciones
Interfaz de Usuario
Escriben Programas de Aplicación
Consultas SQL
CASE – Sistemas Expertos
Crea el esquema original de BD
Define estructura y acceso
Realiza Cambios en el Esquema
Asigna privilegios a usuarios
Copias, Verificación y Supervisión
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 13

14. Atomicidad
Consistencia
Durabilidad
TRANSACCIÓN: Colección de operaciones que cumple una única función
lógica en una aplicación de Base de Datos.
TRANSACCIÓN
Responsabilidad del Sistema de Base
de Datos – Componente de Gestión de
Transacciones
Responsabilidad del Sistema de Base
de Datos – Componente de Gestión de
Transacciones
RECUPERACIÓN DE FALLOS
Responsabilidad del Gestor de Control
de Concurrencia
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 14

15. ComponentesFuncionalesSBD–Módulos
Gestor de Almacenamiento
-Interfaz entre el bajo nivel
en la BD y los Programas
de Aplicación y Consultas
- Responsable de la
interacción con el gestor
de archivos
Procesador de Consultas
Simplifica y facilita el
acceso a los datos.
Gestor de Autorización e Integridad
Gestor de Transacciones
Gestor de Archivos
Gestor de Memoria Intermedia
Archivos de Datos
Diccionarios de Datos
Índices
Componentes
Estructuras
deDatos
Intérprete del LDD
Compilador del LMD
Motor de Evaluación de Consultas
Componentes
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 15

16. Índices
Datos
Diccionario de
Datos
Datos Estadísticos
Almacenamiento
en Disco
Gestor de Memoria
Intermedia
Gestor de Archivos
G. Autorización e
Integridad
Gestor de
Transacciones
Cód. Objeto de los
Prog. de Aplicación
Compilador y
Enlazador
Motor de Evaluación
de Consultas
Compilador del LMD y
organizador
Consultas LMD Intérprete del LDD
Gestor de Almacenamiento
Procesador de Consultas
Interfaces de
Aplicaciones
Programas de
Aplicación
Herramientas de
Consultas
Herramientas de
Administración
Usuarios Normales
Programadores de
Aplicaciones
Usuarios Sofisticados
Administrador de la
Base de Datos
Usa Escribe Usa Usa
16

17. Dos Capas. Tres Capas.
Usuario
Aplicación
Sistema de Base
de Datos
Servido
r
Cliente
Red
Usuario
Cliente de
Aplicaciones
Servidor de
Aplicaciones
Red
Sistema de Base
de Datos
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 17

18. Antes de
1950
1950 - 1960
1960 - 1980
1980 - 1990
18

19. Toma de
Decisiones
Consultas Mayor área de
Aplicación
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 19

20.  “Fundamentos de Bases de Datos”, Silberschatz
– Korth – Sudarshan, 4º Edición, Editorial Mc Graw
Hill, 2002
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 20

21. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores
21

22. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 22
ModelodeDatos
Colección de Herramientas
conceptuales para la
descripción de datos,
Semántica de los Datos y
Restricciones de
Consistencia
Modelo de datos de alto nivel
Menor Nivel de abstracción de datos
E-RRelacional
Percepción del Mundo Real de Entidades y
sus Relaciones
Basado en Tablas, Registros y Campos

23. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 23
En el campo de la ingeniería de software, los modelos de información son una representación
formal y abstracta de los tipos de entidades que existen en un dominio. Dichas entidades
pueden ser representaciones de objetos reales u objetos propios de los sistemas de software
y de los procesos del negocio.
Existe una correlación entre los procesos de negocio y los flujos de información entre objetos
del negocio. Usualmente un modelo de información tendrá en consideración dicha relación.
Así, un modelo de información provee un nivel formal de descripción del contexto del
problema (y su solución) sin tener que restringirse a los pormenores de implementación del
sistema informático
Un modelo de información es una representación de los conceptos, las relaciones entre ellos;
así como las restricciones, reglas y operaciones que les son aplicables en un dominio
específico. A diferentes niveles de abstracción presenta tanto la relación entre categorías
como entre ejemplares específicos de información. Son una herramienta para representar la
estructura y el comportamiento de los flujos de información permitiendo que estos sean
intercambiados y organizados en un contexto definido. Y. Tina Lee (1999)

24. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 24
Modelo basado en una percepción del mundo real consistente en objetos básicos llamados
ENTIDADES y de RELACIONES entre estos objetos.
Entidades
• Cosa u Objeto
• Distinguible entre
los demás
Relaciones
* Asociación entre
entidades.
Atributos
* Propiedades o Datos

25. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 25
Entidad Fuerte
Atributo
Simple
Relación
Fuerte
Atributo
Derivado
Entidad Debil
Relación
Debil
Atributo
Multivalorado
Entidad Fuerte
Atributo
Simple (PK)
Atributo
Multivalorado
papel
Atributo
Simple

26. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 26
Entidad
Atributo Atributo
ES
Entidad Entidad
ES
Entidad Entidad
Atributo
Atributo
AtributoAtributo
H
E
R
E
N
C
I
A
G
E
N
E
R
A
L
I
Z
A
C
I
Ó
N

27. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 27
Semántico quiere decir: SIGNIFICADO y un objeto semántico es aquel que modela el
significado de los datos de los usuarios.
Los objetos semánticos modelan las percepciones de los usuarios con mayor precisión que el
modelo E – R
Con objetos semánticos los problemas de normalización son menos probables que el modelo
E – R
Se debe traducir al modelo relacional para implementar en un SGBD.

28.  “Fundamentos de Bases de Datos”, Silberschatz
– Korth – Sudarshan, 4º Edición, Editorial Mc Graw
Hill, 2002
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 28

29. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores
29

30.  Diseño de Base de Datos
◦ Estructura Lógica más adecuada para administrar datos que
corresponden a una base de datos, es decir que tablas, cuales son
sus atributos y que asociaciones existen entre estos elementos.
 Clave Primaria.
◦ Atributo o conjunto de atributos que identifican de forma única a
cada una de las entidades de un conjunto de entidades.
 Clave Foránea.
◦ Una clave foránea es una clave que se usa en una tabla secundaria
y que coincide con la clave primaria en una tabla primaria
relacionada. Los valores de este tipo de claves pueden contener
valores duplicados además, permiten exigir la integridad
relacional.
 Dependencia Funcional.
◦ Existe dependencia funcional si todos los atributos que no forman
parte de la clave primaria en una relación dependen de forma
completa de la clave primaria.
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 30

31.  Normalización.
◦ Proceso de identificación y eliminación de ciertas
propiedades indeseables en el diseño de bases de datos.
 Formas Normales.
◦ Operaciones que permiten normalizar una base de datos
llegando a satisfacer un conjunto predefinido de
condiciones.
 Tipos de Formas Normales.
◦ Primera Forma Normal.
◦ Segunda Forma Normal.
◦ Tercer Forma Normal – Forma Normal de Boyce Codd.
◦ Cuarta Forma Normal.
◦ Quinta Forma Normal.
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 31

32. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 32

33. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 33

34.  Una relación está en primera forma normal cuando todos sus
atributos son atómicos.
◦ Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los
elementos del dominio son indivisibles, mínimos.
◦ La tabla contiene una clave primaria única.
◦ La clave primaria no contiene atributos nulos.
◦ No debe existir variación en el número de columnas.
◦ Los Campos no clave deben identificarse por la clave (Dependencia
Funcional)
◦ Debe Existir una independencia del orden tanto de las filas como de las
columnas, es decir, si los datos cambian de orden no deben cambiar
sus significados
◦ Una tabla no puede tener múltiples valores en cada columna.
◦ Los datos son atómicos (a cada valor de X le pertenece un valor de Y y
viceversa).
Esta forma normal elimina los valores repetidos dentro de una BD
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 34

35. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 35

36. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 36

37. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 37
Clave Primaria
Nº de Venta
Código de
Producto
Nit
Paterno
Fecha
Código Empleado
Nombre
Descripción
Precio
Cantidad
Unidad
Total

38.  Un relación está en segunda forma normal si
y solo si está en 1FN y todos los atributos no
claves dependen irreductiblemente de la clave
primaria, es decir su dependencia no es
parcial.
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 38
Atributo A
Atributo B
Atributo C
Atributo D
El atributo D,
depende
parcialmente de la
clave primaria.
Clave Primaria

39. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 39
Atributo A
Atributo B
Atributo C
Atributo D
Clave Primaria
Atributo A
Atributo B
Atributo C
Clave Primaria
Atributo B Atributo D
1FN
2FN

40. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 40
Aún existen anomalías de bases de datos en los
atributos de Cliente, Empleados y Unidad.

41.  Una relación está en tercera forma normal si y
solo si está en segunda forma normal, y
ningún atributo no clave depende
transitivamente de la clave primaria.
Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 41
Atributo A
Atributo B
Atributo C
El atributo D,
depende
transitivamente de
la clave primaria a
través del Atributo
no clave C.
Clave Primaria
Atributo D

42. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 42
Atributo A
Atributo B
Atributo D
Clave Primaria
Atributo A
Atributo B
Clave Primaria
Atributo C Atributo D
2FN
3FN
Atributo C
Atributo C
Clave Primaria

43. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 43

44. Ing. Miguel Angel Montecinos Flores 44