Introducción a las Introducción a las Bases de DatosBases de Datos

2005

2 Bases de Datos

1.- Introducción a las Bases de datos1.- Introducción a las Bases de datos

¿ Qué es una Base de DatosBase 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 DatosSistema de Bases de Datos.

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

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¿Por qué utilizar un Sistema de ¿Por qué utilizar un Sistema de Base de Datos?Base de Datos?

Un sistema de Base de Datos ofrece a la organización un control centralizadocontrol centralizado de su información.

Esto contrasta con un enfoque de archivosenfoque de archivos donde cada aplicación tiene sus propios datos(archivos), de modo que los datos están dispersos y difíciles de controlar.

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Ventajas del enfoque de Base de Datos.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.

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Independencia de DatosIndependencia 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.

Arquitectura de tres nivelesArquitectura de tres niveles

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Arquitectura de tres nivelesArquitectura de tres niveles

Nivel InternoNivel Interno : Más cercano al almacenamiento físico, o sea se ocupa de cómo se almacenan físicamente los datos.

Nivel ConceptualNivel Conceptual : Es el nivel intermedio entre los otros dos y presenta una vista global o comunitaria de los datos.

Nivel ExternoNivel Externo : Más cercano a los usuarios, se ocupa de como los usuarios perciben los

datos (vistas individuales).

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Arquitectura de 3 nivelesArquitectura 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.

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Características de la arquitectura Características de la arquitectura de tres niveles 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.

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Transformación de solicitudes Transformación de solicitudes entre esquemasentre 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)

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Alumno AsignaturaCursa

Listado de alumnos por AsignaturaAsignaturas de un Alumno

Rut_al N7Dig_V C1Nom_Al C24…..…...

Rut_al N7Cod_Asi N6Sec N1

Cod_Asi N6Nom_As C16Num_Cr N2…..…...

Rut_al Cod_AsiRut_alCod_Asi

NIVEL EXTERNO

NIVEL CONCEPTUAL

NIVEL INTERNO

ARQUITECTURA DE TRES NIVELES (Ejemplo)

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Alumno AsignaturaCursa

Rut_al N7Dig_V C1Nom_Al C24…..…...

Rut_al N7Cod_Asi N6Sec N1

Cod_Asi N6Nom_As C16Num_Cr N2…..…...

Select Rut_al,Nom_al,Nom_asFrom Alumno,Cursa,AsignaturaWhere Alumno.Rut_al = Curso.Rut_al and Cursa.Cod_asi = Asignatura.Cod_asi

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DBMSDBMS(Sistema Administrador de Base de Datos)(Sistema Administrador de Base de Datos)

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El sistema Administrador de Base El sistema Administrador de Base de Datos.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.

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Funciones del DBMSFunciones 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.

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Funciones del DBMS Funciones del DBMS (… continuación)(… 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.

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Funciones del DBMSFunciones del DBMS (… continuación)(… 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.

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DBMSDBMSUsers/Programmers

Aplication Programs/ Queries

Database System

Software to ProcessQueries/Programs

Software to accesStored Data

DBMSSoftware

Stored DatabaseDefinition (Meta -Data)

StoredDatabase

20 Bases de Datos

El administrador de Base de DatosEl 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.

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Administrador de la Base de DatosAdministrador 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.

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BibliografíaBibliografía

Elmasri & Navathe; “Sistemas de Bases de Datos, conceptos fundamentales”, Adison Wesley, 2a ed. 1997.

C.J. Date, "Introducción a los Sistemas de Base de Datos" Addison-Wesley 5a Ed. 1995

Korth & Silberschatz ; "DataBase System Concepts", Mc Graw-Hill Inc. 2a Ed. 1991.

Kroenke, David ; “Procesamiento de bases de datos”, Prentice Hall, 1996.