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Base de Datos IFacilitador: César Bustamante Chongcbustamante@ecotec.edu.ec
AGENDA Generalidades El procesamiento de información, suproblemática y bases de datos (B.D.). Bases de datos relacionales. Sistema Gestor de Base de Datos Relacional(RDBMS). Sistema de Bases de Datos Objetos Relacionales
VENTAJAS DE LAS BASES DE DATOSREFERIDAS A:A) LOS DATOS:- Independencia de éstos respecto delos tratamientos y viceversa- Mejor disponibilidad de los mismos- Mayor eficiencia en la recogida,codificación y entrada en el sistema
VENTAJAS DE LAS BASE DE DATOS (Cont.)B) LOS RESULTADOS- Mayor coherencia- Mayor valor informativo-Mejor y mas normalizada documentaciónC) LOS USUARIOS- Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales- Más facilidades para compartir los datos por el conjunto delos usuarios- Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes
5. DEFINICION DE BASE DE DATOS“Colección o depósito de datos integrados, almacenados ensoporte secundario (no volatil) y con redundancia controlada.Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuariosy aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y sudefinición (estructura de la base de datos) única y almacenadajunto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, elcual ha de permitir captar las interrelaciones y restriccionesexistentes en el mundo real. Los procedimientos deactualización y recuperación, comunes y bien determinados,facilitarán la seguridad del conjunto de los datos”, de Miguel yPiattini (1999).
5. DEFINICION DE BASE DE DATOS
6. SISTEMA DE GESTION DE BASE DE DATOSUn Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD)es un software que permite manipular las bases dedatos Construir Utilizar Mantener Reorganizar
6. Sistema de Gestión de Bases de DatosPropiedades fundamentalesIndependencia de los datos (OJO es muy importante)Acceso eficiente a los datosIntegridad y seguridad de los datosAdministración de los datosAcceso concurrente y recuperación en caso de« crash »
Algunas definicionesEsquema de una Base de Datos: Cuando una base de Datos esdiseñada interesa definir una estructura para ésta.Esta estructura permanece “estática” durante un gran período detiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionalesInstancia: Es la información que en un determinado instante deltiempo posee la base de datos y que cambia permanentemente(excepto en algunos tipos de bases de BD particulares)
Algunas definicionesUsuario final: El que interactúa con la base de datos, por logeneral a través de aplicaciones e interfacesUsuario especialista: El que diseña y programa aplicacionespara usuarios finales.DBA (Database Administrator): El que administra la base dedatos. ¿Qué hace?
Funciones y componentes principales de un SGBDEsquemasexternosPeticionesDML planeadasPeticionesDML No ticionescompiladasProcesadorDDLDDL: lenguaje de definición de datosDML: lenguaje de manipulación de datosOptimizadorEsquemas ytransformacionesPeticionesoptimizadasManejador de transaccionesManejador de almacenamientoDatosyMetadatosBase de datosFuente: “Introducción a lossistemas de bases dedatos” C.J. Date
Ventajas de un SGBDReutilización de datos y programasControl de redundanciaEstandarizaciónConsistencia (No hay redundancia)Es posible equilibrar las cargas de losrequerimientos (establecer prioridades)
Ventajas de un SGBDIntegridad (Se cumplen las reglas establecidas SeguridadRapidez de desarrolloMantenimiento y reingeniería: cambios en la estructurade datos sin cambiar los programas que los usan (hastacierto punto)
Sistema De Gestión De Base De Datos - LibresPostgreSQL (http://www.posgresql.org Postgresql) Licencia BSDMySQL Licencia Dual, depende el uso.FireBird basada en la versión 6 de Interbase, Initial Developer'sPUBLIC LICENSE Version 1.0.DB2 alogo/db2 expressc.phtml)Apache Derby (http://db.apache.org/derby/)Microsoft SQL Server Compact EditionSybase ASE Express Edition para Linux (Edición gratuita para Linux
Sistema De Gestión De Base De Datos - ComercialesdBaseFileMakerFox ProIBM DB2 Universal Database (DB2 UDB)IBM InformixInterbase de CodeGear, filial de BorlandMicrosoft AccessMicrosoft SQL ServerNexusDBOracleParadoxProgress (DBMS)Sybase ASESybase ASASybase IQ
7. Niveles de abstracción eindependencia de los datos
Las tres estructuras de los sistemas de base dedatosESTRUCTURA LOGICADE USUARIOEsquema externoESTRUCTURA LOGICAGLOBALEsquema conceptualESTRUCTURA FÍSICAEsquema INTERNO
Independencia de datosTradicional : Los requerimientos de la aplicación determinan laforma de organizar y acceder a los datos, laaplicación depende de los datos (datossubordinados). Ello implica que si se modifica la estructura de losdatos se tiene que redefinir o modificar losprogramas.
Independencia de datosSe define como “la inmunidad de las aplicacionesante cambios tanto en las estructuras lógicascomo en las de almacenamiento y en la técnica deacceso a los datos”(C.J.Date).O sea, las aplicaciones no dependen de la estructurao técnica de acceso de los datos.Para lograr este objetivo se concibe un sistema debase de datos como una arquitectura de tresniveles.
Independencia de datosTendencia : En las bases de datos orientadas a objeto se definenlas operaciones sobre datos como parte de ladefinición de una Clase: Encapsulamiento. Importa la Independencia de Clases, que de datos. La operación o función se define en dos partes :Interfaz (o signatura) su nombre y los tipos dedatos de sus argumentos.Implementación (método) de la operación, seespecifica aparte y puede modificar sin afectar lainterfaz (oculto).
Arquitectura de tres niveles Ansi/Sparc Instituto Nacional Americano de Normas / Comité dePlanificación y Requerimientos de Sistemas. Compuesto de tres niveles, cada uno con su respectivoesquema : Externo:VistasVDL. Conceptual : Esq. Conceptual DDL. Interno :Esq. InternoSDL.
Niveles de abstracción (ANSI/SPARC)Vista usuario nn esquemasexternosVista usuario 2Nivel externoconfidencialidadNivel conceptualintegridad-coherenciaNivel internogestión de accesoVista usuario 1Esquema lógico, resultado deun proceso de modelamientoEsquema físico
Arquitectura de tres nivelesNiveles:ExternoConceptualVista 1CorrespondenciaoTransformaciónVista 2EsquemaConceptualVisionesIndividualesde UsuariosVisión de la comunidadde UsuariosInternoEsquemaInternoB.D. AlmacenadaVisión Física
Arquitectura de tres nivelesNivelInterno:Máscercanoalalmacenamiento físico, o sea se ocupade cómo se almacenan físicamente losdatos.Nivel Conceptual : Es el nivel intermedioentre los otros dos y presenta una vistaglobal o comunitaria de los datos.Nivel Externo : Más cercano a los usuarios,se ocupa de como los usuarios percibenlos datos (vistas individuales).
Arquitectura de tres nivelesElEsquemaInternodescribe laalmacenamiento de la base de datos.estructurafísicadeEl Esquema Conceptual describe la estructura de toda la base dedatos para una comunidad de usuarios. Describe entidades,atributos, vínculos, restricciones, operaciones , etc.Esquema externo o vista de usuario describe la parte de labase de datos que interesa a un grupo de usuarios y oculta a esegrupo el resto.
Características de la arquitectura de tres nivelesEl objetivo de la arquitectura de tres niveles es laseparación entre las aplicaciones de usuario y la base dedatos física.Los tres esquemas (que corresponden a los tres niveles)son sólo una forma de descripción de los datos. Losúnicos datos que existen están en el nivel físico. Aunque algunos SGBD(Sistemas deGestión de Base de Datos) se basanen la arquitectura de tres niveles noes fácil distinguir en ellos estos tresniveles.
Transformación de solicitudes entre esquemasEn un SGBD los usuarios hacen referencia sólo asu esquema externo de base de datos, por lo queel SGBD debe transformar una solicitud expresadaen “esquema externo” a “esquema conceptual” yposteriormente a “esquema interno” que actuarásobre los datos almacenados.El proceso de transformar solicitudes de unesquema a otro se conoce como correspondenciao mapping.(Basado en Sist. de Base de Datos,Elmasri/Navathe)
Arquitectura de tres niveles (Ejemplo)“ Listado de alumnos por AsignaturaAsignaturas de un Alumno ”AlumnoCursaAsignaturaRut alRut alCod AsiCod AsiRut al N7Dig V C1Nom Al C24 . .Rut al N7Cod Asi N6SecN1NIVEL EXTERNONIVEL CONCEPTUALCod Asi N6Nom As C16Num Cr N2 . .NIVEL INTERNO
Arquitectura de tres niveles (Ejemplo)AlumnoRut al N7Dig VC1Nom Al C24 .CursaRut al N7Cod Asi N6SecN1AsignaturaCod Asi N6Nom As C16Num Cr N2 .Select Rut al,Nom al,Nom asFrom Alumno,Cursa,AsignaturaWhere Alumno.Rut al Curso.Rut alandCursa.Cod asi Asignatura.Cod asi
ESTRUCTURA DE LAS BASES DE DATOS
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.
