UNIDAD 1. El mundo de las Bases de Datos y los SMBD

1. Base de Datos
UNIDAD 1: El mundo de las Bases de Datos y los SMBD
Ing. Ricardo Tillero

2. BASE DE DATOS
“Colección de datos interrelacionados almacenados en
conjunto sin redundancias perjudiciales o
innecesarias; su finalidad es servir a una aplicación
o más, de la mejor manera posible; los datos se
almacenan de modo que resulten independientes de los
programas que los usan; se emplean métodos bien
determinados para incluir nuevos datos y para
modificar o extraer los datos almacenados.”
(Martín, 1975)
“Colección o deposito de datos, donde los datos están
lógicamente relacionados entre sí, tienen una
definición y descripción comunes y están
estructurados de una forma particular. Una base de
datos es también un modelo del mundo real y, como
tal, debe poder servir para toda una gama de usos y
aplicaciones.”
(Conference des Statisticiens Européens, 1977)
“Colección integrada y generalizada de datos,
estructurada atendiendo a las relaciones naturales de
modo que suministre todos los caminos de acceso
necesarios a cada unidad de datos con objeto de poder
atender todas las necesidades de los diferentes
usuarios.”
(Deen, 1985)
Todas las definiciones
coinciden en que una
base de datos es un
conjunto, colección o
depósito de datos
almacenados en un
soporte informático no
volátil.

3. BASE DE DATOS
Características:
• La base de datos se describe y se manipula
apoyándose en un modelo de datos.
• Los datos están interrelacionados y
estructurados de acuerdo a un modelo capaz de
recoger el máximo contenido semántica.
• La redundancia de los datos debe ser
controlada de forma que no existan
duplicidades perjudiciales ni innecesarias.
A nivel de los Datos:
• Independencia de estos respecto de los
tratamientos y viceversa.
• Mejor disponibilidad de los mismos.
• Mayor eficiencia en la captura, codificación y
entrada en el sistema.
A nivel de los Usuarios:
• Acceso más rápido y sencillo de
los usuarios finales.
• Más facilidades para compartir
las datos por el conjunto de los
usuarios.
• Mayor flexibilidad para atender a
demandas cambiantes.
A nivel de los Resultados:
• Mayor coherencia.
• Mayor valor informativo.
• Mejor y mas normalizada documentación.
Ventajas

4. BASE DE DATOS Abstracción de la Información:
Capacidad para esconder la forma
de organización de los datos.
A nivel Físico:
• Como se almacenan realmente los datos.
A nivel Lógico:
• Que datos se almacena.
• Que relaciones existen entre esos datos.
• Que se administra de la Base de Datos.
A nivel de Vistas:
• Describe solo parte de la Base de Datos.
• Niveles de acceso por grupos de trabajo-
usuario.
• La interacción con el sistema se simplifica.

5. BASE DE DATOS
Independencia de Datos:
Capacidad para modificar una definición de esquema en
un nivel sin que se afecte a una definición de esquema
en un nivel superior.
Independencia de Nivel Lógico de Datos:
• Modificaciones en el esquema lógico de la Base de Datos, sin provocar que los
programas de aplicación tengan que re-escribirse.
• Son necesarias siempre que la estructura lógica de la Base de Datos se altere.
• Es más difícil de proporcionar que la independencia de datos física.
Independencia de Nivel Físico de Datos:
• Modificaciones en el esquema físico de la Base de Datos, sin provocar que los
programas de aplicación tengan que re-escribirse.
• Son ocasionalmente necesarias para mejorar el funcionamiento de la Base de Datos.

6. MODELOS DE BASE DE DATOS
Un Modelo o tipo de Base de datos determina la
estructura lógica de una base de datos y de
manera fundamental determina el modo de
almacenar, organizar y manipular los datos.
Modelo Jerárquico.
Modelo de Red.
Modelo Relacional.
Modelo Orientado a Objetos.
Modelo Orientado a Documentos.
Tipos

7. • Este es el modelo más antiguo, hoy superado en gran
medida por el modelo relacional. El sistema de base
de datos jerárquico más conocido es IMS/DB de IBM.
• En las bases de datos jerárquicas las dependencias
son inequívocas. Cada registro tiene solo un
precedente (Parent-Child Relationships, PCR) a
excepción de la raíz (root), constituyendo un esquema
en árbol como el de arriba.
• Cada nodo “hijo”, solo puede tener un nodo “padre”,
los “padres” pueden tener tantos “hijos” como
quieran. Dado el estricto ordenamiento jerárquico,
los niveles sin relación directa, no interactúan
entre sí y conectar dos árboles diferentes tampoco es
fácil. Por todo esto, las estructuras de base de
datos jerárquicas son extremadamente inflexibles,
pero muy claras.
• Los registros con hijos se llaman records y los que
no tienen se llaman hojas y son los que suelen
contener los documentos. Los records sirven para
clasificar las hojas. Las consultas a una base de
datos jerárquica alcanzan a las hojas partiendo desde
la raíz y pasando por los distintos records.
Jerárquico
MODELOS DE BASE DE DATOS

8. • Esta estructura contiene relaciones más
complejas que las jerárquicas. Admite
relaciones de cada registro con varios que
se pueden seguir por distintos caminos. En
otras palabras, el modelo permite
relaciones N:N.
• El modelo en red está concebido como un
modo flexible de representar objetos y sus
relaciones. Su cualidad distintiva es que
el esquema es visto como un conjunto de
nodos conectados por arcos que no tiene
ninguna restricción.
• El inventor de este modelo fue Charles
Bachman, y el estándar fue publicado en
1969 por CODASYL.
• Algunas sistemas de bases de datos de Red
son: UDS (Siemens), DMS (Sperry Univac).
De Red
MODELOS DE BASE DE DATOS

9. • Es el modelo más extendida hoy en día. Se usa
en mainframes, computadoras medias y
microcomputadoras.
• Su correspondiente sistema de gestión es más conocido
como SGBDR o SMBDR y como lenguaje utiliza
normalmente SQL.
• Este modelo basado en tablas, gira en torno al
concepto de relación, un término bien definido en
matemáticas y que aquí se utiliza como sinónimo de
tabla.
• Para formular las relaciones se utiliza álgebra
relacional, con cuya ayuda puede obtenerse la
información de estas relaciones. Este es el principio
que fundamenta el lenguaje SQL.
• Almacena los datos en Tablas estructuradas en filas
(tuplas) y columnas (atributos).
• Estas tablas pueden estar conectadas entre sí por
claves comunes.
• E. F. Codd concibió esta modelo en 1972 para IBM.
Relacional
MODELOS DE BASE DE DATOS

10. • Las bases de datos de objetos no nacen hasta finales
de 1980 y hasta hoy, solo han encontrado una escasa
aplicación.
• Estas bases de datos, disponibles también en formato
open source, suelen utilizarse en plataformas Java y
.NET. La más conocida es db4o. Las bases de datos de
objetos acostumbran a trabajar con el lenguaje OQL,
muy similar a SQL.
• En el modelo orientado a objetos, los datos se
guardan en un objeto junto con sus funciones
(métodos) y los atributos que los describen más en
profundidad. En un SGBD de objetos, son los métodos,
depositados en el objeto junto con los datos, los que
definen cómo se accede al objeto.
• Los objetos pueden ser complejos y estar compuestos
por múltiples tipos de datos, son únicos dentro del
sistema de base de datos y se identifican con un
identificador de objeto (OID en inglés) único. Como
puede verse en la figura de arriba, los objetos se
agrupan en clases (object category), dando como
resultado una jerarquía de clases.
Orientado a
Objetos
MODELOS DE BASE DE DATOS

11. • En este modelo, los documentos son la unidad básica
para el almacenamiento de datos.
• Los datos se guardan en los llamados pares clave-
valor, comprendiendo así, una “clave” y un “valor”.
Como no están definidos ni la estructura ni el número
de pares, los documentos que integran una base de
datos orientada a documentos pueden resultar muy
dispares entre sí.
• Cada documento es una unidad cerrada en sí misma y
establecer relaciones entre documentos no resulta
fácil, pero en este modelo no es necesario.
• En el modelo documental, un único documento basta
para guardar toda la información.
• Estos sistemas son especialmente interesantes para
las aplicaciones web, puesto que permiten guardar
formularios HTML completos. A
• Algunos sistemas de bases de datos orientados a
documentos son: Lotus Notes, Amazon SimpleDB,
MongoDB, CouchDB, Riak, ThruDB, OrientDB, entre
otras.
Orientado a
Documentos
MODELOS DE BASE DE DATOS

12. • Las bases de datos relacionales se
basan en el modelo relacional y
usan un conjunto de relaciones o
tablas para representar datos que
están relacionados entre ellos. Asi
las tablas están relacionadas entre
ellas a través de campos claves.
• Para gestionar una base de datos
relacional y sus datos almacenados
se utiliza el SQL (Structure Query
Language - lenguaje de consultas
estructuradas).
• La base de datos relacional fue
inventada por E.F. Codd en IBM en
1970.
BASE DE DATOS RELACIONAL

13. Tabla:
• Objeto de almacenamiento perteneciente
a una BD.
• Es una estructura en forma de
cuadrante donde se almacenan
registros, tuplas o filas de datos.
• Cada tabla (que a veces se llaman
“relación”) contiene una o más
categorías de datos en columnas.
• Cada fila contiene una instancia única
de datos para las categorías definidas
por las columnas.
• Cada tabla tiene un nombre único en la
BD.
BASE DE DATOS RELACIONAL

14. Campos o atributos:
• Son las columnas de la tabla.
• Cada campo tiene un nombre único
para la tabla de la cual forma
parte, además es de un tipo
(naturaleza) determinado, por
tanto no podemos guardar un dato
alfanumérico (letras y números)
en un campo diseñado para
guardar datos numéricos.
• También posee una especificación
de dominio.
BASE DE DATOS RELACIONAL

15. Filas:
• Se le conoce como registros o
tuplas.
• Son instancias únicas de datos
para los campos definidas en
las columnas.
BASE DE DATOS RELACIONAL

16. SISTEMA DE BASE DE DATOS
Es básicamente un sistema
computarizado para guardar
registros de datos, que pueden
ser recuperados y actualizados
por los usuarios a través de
peticiones.

17. SISTEMA DE BASE DE DATOS
Componentes:
 Usuarios
 Software
 Metadatos
 Datos

18. • Un SGBD Relacional, es un software para
gestionar una o más bases de datos
relacionales.
• Un SGBDR nos permite crear, actualizar y
administrar una base de datos relacional y
sus datos almacenados en ellas de forma
relativamente simple mediante el SQL
(Structure Query Language).
• De ahora en adelante lo llamaremos solamente
SGBD, ya que solo trabajaremos con sistemas
de base de dato relacional.
SGBD RELACIONAL

19. • Oracle
• PostgreSQL
• MySQL
• MS SQL Server
• SQLBase
• Informix
• DB2
• MS Access
• Entre otros…
SGBD RELACIONAL