Este documento introduce los conceptos básicos de las bases de datos. Explica que una base de datos es una colección de datos lógicamente relacionados y que un sistema de base de datos permite mantener y acceder a estos datos. Describe los componentes de un sistema de base de datos y las ventajas de usar este enfoque sobre archivos dispersos. Además, introduce la arquitectura de tres niveles y el papel del administrador de base de datos.

1. Introducción a las Bases de Datos 2005

2. 1.- Introducción a las Bases de datos ¿ Qué es una Base de Datos ? “ Una colección de datos lógicamente relacionados.“ (Elmasri / Navathe) . El sistema computacional que permite que este conjunto de datos pueda ser mantenido y que esté disponible cuando se requiera, se conoce como el Sistema de Bases de Datos .

3. Sistema de Base de datos Un sistema de Base de Datos posee cuatro componentes principales: la información , el equipo , los programas y los usuarios .

4. ¿Por qué utilizar un Sistema de Base de Datos? Un sistema de Base de Datos ofrece a la organización un control centralizado de su información. Esto contrasta con un enfoque de archivos donde cada aplicación tiene sus propios datos(archivos), de modo que los datos están dispersos y difíciles de controlar.

5. Ventajas del enfoque de Base de Datos. Disminución de redundancias de datos Evitar inconsistencias de datos Compartir datos Mantener la integridad Es posible definir y aplicar restricciones de seguridad Independencia de datos.

6. Independencia de Datos Se define como “ la inmunidad de las aplicaciones ante cambios en la estructura de almacenamiento y en la técnica de acceso a los datos ” (C.J.Date) . O sea, las aplicaciones no dependen de la estructura o técnica de acceso de los datos. Para lograr este objetivo se concibe un sistema de base de datos como una arquitectura de tres niveles.

7. Arquitectura de tres niveles

8. Arquitectura de tres niveles Nivel Interno : Más cercano al almacenamiento físico, o sea se ocupa de cómo se almacenan físicamente los datos. Nivel Conceptual : Es el nivel intermedio entre los otros dos y presenta una vista global o comunitaria de los datos. Nivel Externo : Más cercano a los usuarios, se ocupa de como los usuarios perciben los datos (vistas individuales).

9. Arquitectura de 3 niveles El Esquema Interno describe la estructura física de almacenamiento de la base de datos. El Esquema Conceptual describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Describe entidades, atributos, vínculos, restricciones, operaciones , etc. Esquema externo o vista de usuario describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios y oculta a ese grupo el resto.

10. Características de la arquitectura de tres niveles El objetivo de la arquitectura de tres niveles es la separación entre las aplicaciones de usuario y la base de datos física. Los tres esquemas (que corresponden a los tres niveles) son sólo una forma de descripción de los datos. Los únicos datos que existen están en el nivel físico. Aunque algunos SGBD(Sistemas de Gestión de Base de Datos) se basan en la arquitectura de tres niveles no es fácil distinguir en ellos estos tres niveles.

11. Transformación de solicitudes entre esquemas En un SGBD los usuarios hacen referencia sólo a su esquema externo de base de datos, por lo que el SGBD debe transformar una solicitud expresada en “ esquema externo ” a “ esquema conceptual ” y posteriormente a “ esquema interno ” que actuará sobre los datos almacenados. El proceso de transformar solicitudes de un esquema a otro se conoce como correspondencia o mapping . ( Basado en Sist. de Base de Datos, Elmasri/Navathe )

12. Alumno Asignatura Cursa Listado de alumnos por Asignatura Asignaturas de un Alumno Rut_al N7 Dig_V C1 Nom_Al C24 … .. … ... Rut_al N7 Cod_Asi N6 Sec N1 Cod_Asi N6 Nom_As C16 Num_Cr N2 … .. … ... Rut_al Cod_Asi Rut_al Cod_Asi NIVEL EXTERNO NIVEL CONCEPTUAL NIVEL INTERNO ARQUITECTURA DE TRES NIVELES (Ejemplo)

13. Alumno Asignatura Cursa Rut_al N7 Dig_V C1 Nom_Al C24 … .. … ... Rut_al N7 Cod_Asi N6 Sec N1 Cod_Asi N6 Nom_As C16 Num_Cr N2 … .. … ... Select Rut_al,Nom_al,Nom_as From Alumno,Cursa,Asignatura Where Alumno.Rut_al = Curso.Rut_al and Cursa.Cod_asi = Asignatura.Cod_asi

14. DBMS (Sistema Administrador de Base de Datos)

15. El sistema Administrador de Base de Datos. “El Sistema de Administración de Base de Datos (DBMS) es el conjunto de programas que maneja todo acceso a la base de Datos” (C.J. Date) Se puede caracterizar en forma general al SGBD indicando que constituye una interfaz entre el usuario y la Base de Datos.

16. Funciones del DBMS Definición de datos : Debe permitir la definición de datos (esquemas externos, conceptuales, internos y las correspondencias asociadas) por medio procesadores de lenguajes de definición de datos (DDL). Manipulación de datos : Debe ser capaz de atender las solicitudes para extraer, manipular, y actualizar los datos contenidos en la base de datos, mediante un procesador de lenguaje DML.

17. Funciones del DBMS (… continuación) Diccionario de datos : El DBMS debe incluir un Diccionario de datos o catálogo del sistema. El contenido del catálogo puede considerarse como “datos acerca de los datos”(Metadatos), en donde se registran todos los objetos definidos y que son mantenidos por el SGBD. Desempeño : El DBMS deberá ejecutar todas las funciones antes mencionadas en forma eficiente.

18. Funciones del DBMS (… continuación) Seguridad e integración : El DBMS debe supervisar las solicitudes de los usuarios y rechazar los intentos de violar las medidas de seguridad e integridad definidas por el Administrador da la Base de Datos (Encargado). Recuperación (Atomicidad) y Concurrencia de datos : El DBMS debe cuidar del cumplimiento de ciertos controles de recuperación y concurrencia.

19. DBMS

20. El administrador de Base de Datos El administrador de Bases de datos (DBA) es el encargado de crear la base de datos, basado en decisiones tomadas por un Administrador de Datos (Nivel Gerencial), mantenerla operativa y adecuarla a los nuevos requerimientos, para la definición de los distintos esquemas externos. información de la organización.

21. Administrador de la Base de Datos El DBA es el encargado de : Definir los niveles conceptuales y físicos. Vincularse con los usuarios Definir verificaciones de integridad y seguridad. Supervisar el rendimiento del sistema. Atender Cambios en requerimientos Definir Procedimientos de respaldo y recuperación.

22. Bibliografía Elmasri & Navathe ; “ Sistemas de Bases de Datos, conceptos fundamentales ”, Adison Wesley, 2 a ed. 1997. C.J. Date , " Introducción a los Sistemas de Base de Datos " Addison-Wesley 5 a Ed. 1995 Korth & Silberschatz ; " DataBase System Concepts ", Mc Graw-Hill Inc. 2 a Ed. 1991. Kroenke, David ; “ Procesamiento de bases de datos ”, Prentice Hall, 1996.