Este documento describe conceptos básicos de bases de datos como bits, bytes, datos e información. Explica los componentes de un sistema gestor de bases de datos como el procesador de consultas, gestor de bases de datos y gestor de archivos. También describe los modelos de datos, niveles de abstracción, áreas de aplicación y usuarios de las bases de datos.

1. Manejo de bases de datos
Unidad 1.
Sistemas Gestores de Bases de Datos
Luis Antonio Sánchez Reynoso

2. Conceptos Básicos
Un bit es una señal
electrónica que puede estar
encendida (1) o apagada (0).
Es la unidad más pequeña
de información que utiliza
una computadora

3. Conceptos Básicos
Un byte es la unidad fundamental de
datos en los ordenadores personales,
un byte son ocho bits contiguos.
El byte es también la unidad de
medida básica para memoria,
almacenando el equivalente a un
carácter.

4. Conceptos Básicos
El dato es una representación
simbólica (numérica, alfabética,
algorítmica etc.), un atributo o
característica de una entidad. Los
datos son hechos que describen
sucesos y entidades. No tienen
ninguna información. Puede significar
un numero, una letra, o cualquier
símbolo que representa una palabra,
una cantidad, una medida o una
descripción

5. Conceptos Básicos
Información es un conjunto de datos
significativos y pertinentes que describan
sucesos o entidades. Para ser significativos,
los datos deben constar de símbolos
reconocibles, estar completos y expresar
una idea no ambigua.

6. Conceptos de Base de datos
Son datos organizados y relacionados
entre si, los cuales son recolectados
y explotados por los sistemas de
información de una empresa o
negocio en particular.
Para poder acceder a una base de
datos es necesario tener un Sistema
Gestor de bases de Datos “SGBD”.

7. Objetivos de las bases de datos
• Agrupar todos los datos relevantes de la empresa en un
único lugar
• Compartir los datos
• Evitar redundancia e inconsistencia en los datos
• Estructurar los datos de una sola forma, de "la forma
natural“
• Proporcionar acceso a los mismos a través de lenguajes
"naturales“

8. Áreas de aplicación
Bancos: información de clientes,
cuentas, transacciones, préstamos,
etc.

9. Áreas de aplicación
Líneas aéreas: información de Clientes,
horarios, vuelos, destinos, etc. (1ras
bases distribuidas geográficamente)

10. Áreas de aplicación
Universidades: información de
Estudiantes, carreras, horarios,
materias, etc.

11. Áreas de aplicación
Transacciones de tarjeta de
crédito: para comprar con tarjetas
de crédito y la generación de los
extractos mensuales.

12. Áreas de aplicación
Telecomunicaciones: para guardar
registros de llamadas realizadas, generar
facturas mensuales, mantener el saldo de
las tarjetas, telefónicas de prepago y
almacenar información sobre las redes.

13. Áreas de aplicación
E-commerce

14. Modelo de datos
Un modelo de datos es un lenguaje utilizado para la descripción de una base de
datos.
Por lo general, un modelo de datos permite describir:
• Las estructuras de datos de la base (el tipo de los datos que incluye la base y la
forma en que se relacionan).
• Las restricciones de integridad (las condiciones que los datos deben cumplir para
reflejar correctamente la realidad deseada).
• Las operaciones de manipulación de los datos (agregado, borrado, modificación y
recuperación de los datos de la base).

15. Modelo de datos
La clasificación de los
modelos de datos se
realiza de acuerdo al
nivel de abstracción.
Vista
1
Vista
2
Vista
n
Nivel Conceptual
Nivel físico
. . .

16. Modelo conceptual
Los modelos de datos conceptuales
son aquellos que describen las
estructuras de datos y restricciones
de integridad.
Se utilizan durante la etapa de
análisis de un problema dado y están
orientados a representar los
elementos que intervienen y sus
relaciones.

17. Modelo lógico
Los modelos de datos lógicos se
centran en las operaciones y se
implementan en algún manejador de
base de datos.

18. Modelo físico
Los modelos de
datos físicos, son
estructuras de datos
a bajo nivel
implementadas
dentro del propio
manejador.

19. Arquitectura del SGBD
El sistema gestor de bases de datos
es la porción más importante del
software de un sistema de base de
datos. Un SGBD es una colección de
numerosas rutinas de software
interrelacionadas, cada una de las
cuales es responsable de alguna
tarea específica.
USUARIO SGBD
DATOS

20. Funciones de un SGBD
• Crear y organizar la Base de datos.
• Establecer y mantener las trayectorias de acceso a la base de datos de tal forma
que los datos puedan ser accesados rápidamente.
• Manejar los datos de acuerdo a las peticiones de los usuarios.
• Registrar el uso de las bases de datos.
• Interacción con el manejador de archivos: Esta acción se realiza a través de las
sentencias en DML al comando de el sistema de archivos. Así el Manejador de base
de datos es el responsable del verdadero almacenamiento de los datos.

21. Funciones de un SGBD
• Respaldo y recuperación :Consiste en contar con mecanismos implantados que
permitan la recuperación de los datos fácilmente en caso de ocurrir fallas en el
sistema de base de datos.
• Control de concurrencia: Consiste en controlar la interacción entre los usuarios
concurrentes para no afectar la inconsistencia de los datos.
• Seguridad e integridad: Consiste en contar con mecanismos que permitan el
control de la consistencia de los datos evitando que estos se vean perjudicados
por cambios no autorizados o previstos.

22. Componentes de un SGBD
Procesador de consultas: Transforma las consultas en lenguaje de bajo
nivel.
Gestor de bases de datos: Acepta las consultas, examina los esquemas
conceptual y externo para determinar que registros necesita y llamar al
gestor de archivos
Gestor de archivos: Manipula los archivos almacenados, gestiona
asignación de espacio en el disco

23. Componentes de un SGBD
Procesador DML: Convierte las instrucciones DML de un programa de
aplicación en llamadas a funciones en lenguaje HOST. Interactúa con la
computadora para generar el código apropiado
Compilador DDL: Convierte las instrucciones DDL en una serie de tablas
que contienen metadatos, estas se almacenan en el catalogo.
Gestor del catalogo: Gestiona y mantiene el catalogo del sistema

24. Componentes de un SGBD

25. Niveles de abstracción en una Base de Datos
Hay tres características importantes inherentes a los sistemas
de bases de datos: la separación entre los programas de
aplicación y los datos, el manejo de múltiples vistas por parte
de los usuarios y el uso de un catálogo para almacenar el
esquema de la base de datos. En 1975, el comité ANSI-SPARC
(American National Standard Institute - Standards Planning and
Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres
niveles para los sistemas de bases de datos, que resulta muy
útil al momento de diseñar un sistema de bases de datos.

26. Nivel interno
Tiene un esquema interno
que describe la estructura
física de almacenamiento de
base de datos. Emplea un
modelo físico de datos y los
únicos datos que existen
están realmente en este
nivel.

27. Nivel conceptual
Describe la estructura de
toda la base de datos para
una comunidad de usuarios.
Oculta los detalles físicos
de almacenamiento y
trabaja con elementos
lógicos como entidades,
atributos y relaciones.

28. Nivel externo
Tiene varios esquemas
externos o vistas de usuario.
Cada esquema describe la
visión que tiene de la base de
datos a un grupo de usuarios,
ocultando el resto.

29. Usuarios de una Base de datos
Los diferentes usuarios de una base de datos son los siguientes:
• Administrador de base de datos (DBS)
• Programador de aplicaciones
• Usuarios sofisticados
• Usuarios especializados
• Usuarios ingenuos

30. Administrador de Base de datos (DBA)
Un Administrador de Base de Datos de tiempo completo normalmente
tiene aptitudes técnicas para el manejo del sistema en cuestión a
demás, son cualidades deseables nociones de administración, manejo de
personal e incluso un cierto grado de diplomacia. La característica más
importante que debe poseer es un conocimiento profundo de las políticas
y normas de la empresa así como el criterio de la empresa para
aplicarlas en un momento dado.
La responsabilidad general del DBA es facilitar el desarrollo y el uso de la
Base de Datos dentro de las guías de acción definidas por la
administración de los datos.

31. Administrador de Base de datos (DBA)
El DBA es responsable primordialmente de:
• Administrar la estructura de la BD
• Administrar la actividad de los datos
• Administrar el SGBD
• Establecer el Diccionario de Datos
• Asegurar la confiabilidad de la BD
• Confirmar la seguridad de la BD.

32. Programador de aplicaciones
Los profesionales en computación
que interactúan con el sistema por
medio de llamadas en DML (Lenguaje
de Manipulación de Datos), las
cuales están incorporadas en un
programa escrito en un lenguaje de
programación (Por ejemplo, C#,
Visual Basic, Java, Delphi, etc.)

33. Usuarios especializados
Los usuarios sofisticados
interactúan con el sistema
sin escribir programas. En
cambio escriben sus
preguntas en un lenguaje de
consultas de base de datos.

34. Usuarios sofisticados
Algunos usuarios sofisticados
escriben aplicaciones de base
de datos especializadas que no
encajan en el marco tradicional
de procesamiento de datos.

35. Usuarios Ingenuos
Estos usuarios interactúan con el
sistema invocando a uno de los
programas de aplicación
permanentes que se han escrito
anteriormente en el sistema de base
de datos, podemos mencionar al
usuario ingenuo como el usuario
final que utiliza el sistema de base
de datos sin saber nada del diseño
interno del mismo por ejemplo: un
cajero.

36. Lenguajes de una base de datos
SQL
DDL
Data Definition Language
DML
Data Manipulation Language
DCL
Data Control Language

37. DML (Data Manipulation Language)
Es un Lenguaje proporcionado
por SGBD que permite a los
usuarios de la éste llevar a
cabo las tareas de consulta o
modificación de los datos
contenidos en las Bases de
Datos.

38. DDL (Data Definition Language)
Es un lenguaje proporcionado por el
SGBD que permite a los usuarios de
la misma llevar a cabo las tareas de
definición de las estructuras que
almacenarán los datos así como de
los procedimientos o funciones que
permitan consultarlos.

39. DCL (Data Control Language)
Es un lenguaje proporcionado por el
SGBD que incluye una serie de
comandos SQL que permiten al
administrador controlar el acceso a
los datos contenidos en la Base de
Datos

40. Tópicos selectos de Bases de datos
Tablas:
Se refiere al tipo de modelado de datos, donde se guardan los datos
recogidos por un programa. Su estructura general se asemeja a la
vista general de un programa de hoja de cálculo.
Campo:
En las bases de datos, un campo es la mínima unidad de información
a la que se puede acceder; un campo o un conjunto de ellos forman
un registro

41. Tópicos selectos de Bases de datos
Registro:
Un registro (también llamado fila o tupla) representa un objeto único de datos
implícitamente estructurados en una tabla. En términos simples, una tabla de
una base de datos puede imaginarse formada de filas y columnas o campos.
Cada fila de una tabla representa un conjunto de datos relacionados, y todas
las filas de la misma tabla tienen la misma estructura.
Un registro es un conjunto de campos que contienen los datos que pertenecen
a una misma repetición de entidad. Se le asigna automáticamente un número
consecutivo (número de registro) que en ocasiones es usado como índice
aunque lo normal y práctico es asignarle a cada registro un campo clave para
su búsqueda.

42. Tópicos selectos de Bases de datos
Clave primaria:
Se llama clave primaria a un campo o a
una combinación de campos que
identifica de forma única a cada fila de
una tabla. Una clave primaria
comprende de esta manera una
columna o conjunto de columnas. No
puede haber dos filas en una tabla que
tengan la misma clave primaria.

43. Tópicos selectos de Bases de datos
Clave foránea:
Una clave foránea o clave ajena (o
Foreign Key FK) es una limitación
referencial entre dos tablas. La clave
foránea identifica una columna o grupo
de columnas en una tabla (tabla hija o
referendo) que se refiere a una
columna o grupo de columnas en otra
tabla (tabla maestra o referenciada).
Las columnas en la tabla referendo
deben ser la clave primaria u otra clave
candidata en la tabla referenciada..

44. Tópicos selectos de Bases de datos
Relación:
Es la forma en que dos o mas tablas
interactúan entre sí, con el fin de
proporcionar la información requerida.