s1_elaboracion modelo conceptual logico fisico

Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas

CURSO: TEORÍA Y DISEÑO DE BASE DE DATOS I

SEPARATA

“ELABORACIÓN DEL MODELO CONCEPTUAL,

LOGICO Y FISICO EN ERWIN 7.2”

Autores:

Ing. Richard Artemio Flores Condori.

Ing. Irma Huamanñahui Chipa.

2013

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE MARIA ARGUEDAS CURSO: TEORIA Y DISEÑO DE BASE DE DATOS I

INGENIERIA DE SISTEMAS

ING. RICHARD ARTEMIO FLORES CONDORI ING. IRMA HUAMANÑAHUI CHIPA Pág. 2

PRACTICA 01: MODELAMIENTO

1. Objetivo: Aprender a: � Construir los modelos conceptual y lógico de una base de datos con el ERWIN

7.2 Resumen teórico: Una base de datos de SQL Server consta de una colección de tablas con datos y otros objetos como vistas, índices, procedimientos almacenados y desencadenantes, que se definen para poder llevar a cabo distintas operaciones con datos. Los datos almacenados en una base de datos suelen estar relacionados con un tema o un proceso determinados como, por ejemplo, la información de inventario para el almacén de una fábrica. Antes de crear una base de datos, es importante entender las partes que la componen y cómo diseñarlas para asegurar que la base de datos funcione correctamente una vez implementada. El diseño de base de datos es una actividad necesaria que tiene como finalidad crear bases de datos fáciles de administrar, usar y mantener. Construir una base de datos sin diseño es como construir un edificio sin planos. El diseño de BD tiene 3 fases:

�� Diseño Conceptual: Es la representación de los requerimientos del problema y que se representa mediante el Esquema Conceptual que es el Diagrama Entidad/ Interrelación de Chen. En esta etapa aún no se conoce el modelo de datos a usar, que pueden ser el Reticular, Jerárquico, Relacional, Dimensional o el Orientado a Objetos.

�� Diseño Lógico: El objetivo es transformar el Esquema Conceptual en Esquema Lógico que se basa en el modelo de datos Relacional que se basa en tablas donde la información se almacena en filas y columnas. Tiene 2 fases: • Diseño Lógico Estándar: Que tiene en cuenta sólo el modelo de

datos (Relacional) y tipos de datos genéricos. Transforma el Esquema Conceptual en Esquema Lógico Estándar. En ERWIN se le llama modelo lógico.

• Diseño Lógico Específico : Que tiene en cuenta el SGBD (Sistema de Gestión de BD) a utilizarse que en nuestro caso es Microsoft SQL Server 2005 y maneja los tipos de datos soportados por este SGBD. Transforma el Esquema Lógico Estándar en Esquema Lógico Específico. En ERWIN se le llama modelo físico. En esta fase se puede crear también índices, vistas, desencadenantes y procedimientos almacenados. Esta fase incluye también el proceso de normalización. ERWIN normaliza hasta la 3FN.

�� Diseño Físico: Transforma el Esquema Lógico Específico en Esquema Físico generando las respectivas tablas de la BD. La normalización es un proceso que busca eliminar anomalías, ambigüedades, pérdidas y reducir al máximo las redundancias en las bases de datos. Para esto se transforman las tablas en tablas equivalentes a través de restricciones.




Cada restricción es una forma normal. Existen 6 formas normales fundamentales: 1FN (1ra Forma Normal), 2FN (2da. FN), 3FN (3ra. FN), FNBC (Forma Normal Boyce – Codd), 4FN (4ta. FN) y 5FN (5ta FN). ERWIN garantiza al menos las 3 primeras formas normales. Los objetos como índices, vistas, desencadenantes y procedimientos almacenados son importantes desde la etapa de diseño ya que:

• Los índices permiten acceder a los datos de la tabla rápidamente y en un orden establecido alfabética, numérica o cronológicamente.

• Las vistas son tablas virtuales que resultan de consultas de usuario a partir de una o más tablas.

• Los desencadenantes (triggers) son controles que se aplican a las columnas de una tabla (o la tabla en su totalidad) cuando se aplica las operaciones de insertar (insert), eliminar (delete) o actualizar

• Los procedimientos almacenados son scripts (secuencias de comandos) o pequeños programas que se almacenan en la BD para tareas frecuentes y necesarias. Previamente crear con WINDOWS una carpeta y subcarpetas en la unidad C o D,... con el nombre BD_2013.

La información de la que disponemos es la siguiente:

Problema: Consiste en administrar académicamente un a base de datos para la academia CompuTEK.

�� La academia de computación e informática CompuTEK ofrece varias especialidades en carreras cortas de 8 ciclos de 4 meses de duración. Cada ciclo se ofrece 3 cursos de la carrera.

�� Todo curso está a cargo de un profesor y se ofrece en un determinado número de clases y horario semanal y tiene un precio.

�� Las clases se desarrollan en sesiones – clase que se registran en determinada fecha y hora y aula. Se ofrecen los cursos en diferentes horarios.

�� Todo alumno está obligado a llevar como mínimo un curso y un máximo de 5 cursos. Está obligado a pagar los cursos antes del inicio del ciclo. Un alumno sólo puede estudiar una especialidad.

�� Todo profesor está encargado de cumplir con el dictado de clases y percibir un sueldo. Se paga 30 soles por hora dictada. Como mínimo de dictar un curso y como máximo tres. Todo profesor tiene un asesor en la especialidad que dicta. Hay un asesor por especialidad.

1. Vamos a construir el MODELO CONCEPTUAL, representado en un DE /R genérico donde solo vamos a señalar las entidades, las interrelaciones, su

Ten en cuenta estos nombres de carpetas para futuras referencias.




cardinalidad. Para esto vamos a utilizar como herramienta ERWIN 7.2. ¡Seguir paso a paso las indicaciones de esta práctica. Todos los pasos dados son absolutamente necesarios!

a. Iniciar ERWIN 7.2. (Computer Associates/All Fusion/Erwin Data Modeler/Erwin).

b. Ignorar la ventana inicial ModelMart Connection Manager (cerrar). En la ventana siguiente Computer Associates ERwin marcar Create new model y confirmar con OK. En la ventana siguiente Create Model – Select Template marcar Logical /Physical y confirmar con OK. Ver Figura 1:

c. los elementos de la Caja de herramientas (Toolbok) (Figura 2) del ERWIN 7.2:

Figura 2 Nota: Cualquiera de las dos representaciones son válidas, si deseas cambiar de una a otra puedes ir al Menú Model / Model Properties… y en la ventana que se muestre selecciona la ficha Notation, y allí selecciona IDEF1X para el primer caso o IE para el segundo, tanto para el modelo Lógico como para el físico. En esta práctica usaremos la segunda notación. ¿Qué hace c/u de los iconos de esta Caja de herrami entas (Toolbox)? Ir al menú Model/Model Properties, en la ficha General y en el recuadro Auto–Transform Logical Objects Marcar las dos opciones:

FIGURA 1




�� Confirma con OK.

¿Averigue para que sirven estas opciones y descríbe las con un ejemplo?

d. En la Barra de herramientas (Figura 3) que está debajo del menú principal hacer clic en el icono Definition level:

Para poder visualizar la definición de cada Entidad.

e. Hacer clic en el icono de Entity de la Caja de herramientas (Toolbox) y crear las siguientes entidades: Profesor, Clase, Alumno, Curso, Sesión_Clase y Especialidad. Dar las siguientes definiciones (Figura 4):

�� Profesor: Persona empleada por la academia, cuya responsabilidad es dictar clases a los alumnos.

�� Alumno: Persona que está matriculada en las clases y debe asistir a las sesiones de clase.

�� Curso: Contenido de la materia que se desarrolla en clases. �� Clase: Una instancia de curso que es dictada por un profesor en un

aula particular y en un horario específico por semana. �� Sesión_Clase: Una instancia de clase que ocurre en una fecha y

hora particular. �� Especialidad: Rama de la computación en la que se especializa un

alumno.

Figura 4

Nota: El archivo debe almacenarse como Academia.er1 en la carpeta Modelamiento

f. Usar los tres tipos de interrelaciones que aparecen en la Caja de Herramientas (Toolbox) y construir el siguiente esquema del Modelo

Figura 3




Conceptual para la BD Academia (Figura 6) TENIENDO EN CUENTA LAS OBSERVACIONES QUE APARECEN A CONTINUACION.

OBSERVACIONES:

�� Tiene importancia de qué entidad (primer click) a qué entidad (segundo click) se traza la interrelación y de qué tipo es la interrelación: � De Profesor a Clase (Non-identifying relationship) � De Alumno a Clase (Many-to-many relationship) � De Alumno a Sesión_Clase(Many-to-many relationship) � De Curso a Clase(Non-identifying relationship) � De Clase a Sesión_Clase (Identifying relationship) � De Especialidad a Alumno (Non-identifying relationship) � De Profesor a Profesor (Non-identifying relationship)

Para poner el nombre de las interrelaciones marcar la interrelación respectiva y hacer doble click y en la ventana Relationships /General en el cuadro Verb Phrase el nombre de la interrelación; por ejemplo para la Interrelación (Profesor, Clase): (Ver Figura 5)

FIGURA 5

En la figura 5. ¿Describe cuando se aplican cada una de las cardinalidades (Cardinality), Los tipos de relación (Relationship Type) Identificada (Identifying) y No Identificada (Non- Identifying), además cuando se usa Aceptar nulos (Nulls Allowed) o No Nu los (No Nulls)?




Nota: Para visualizar los nombres de las interrelaciones abrir el menú contextual (botón derecho del ratón) fuera de los elementos del diagrama y activar Relationship Display / Verb Phrase.

• ¿Qué interrelaciones se han definido? (Dar el nombr e con el

Verbo Frase, por ejemplo: Dicta /Es_dictado_por par a (Profesor, Clase))

• ¿Qué tipo de interrelaciones se han definido y cuál es su cardinalidad? Ver Figura 5:

FIGURA 6

Ahora vamos a construir el MODELO LÓGICO ESTANDAR.(Lógico en ERWIN) y el MODELO LOGICO ESPECIFICO (Físico en ERWIN).Para esto, hacer click en el icono Attribute level en la Barra de herramientas. Hacer doble click sobre c/u de las entidades o abrir el Menú contextual con el botón derecho del ratón elegir Attributes y llenar el nombre de los atributos y su tipo (Domain) según se indica en las entidades que siguen. Usar New cada vez que se define un nuevo atributo y elegir el dominio de acuerdo a lo que sigue a continuación. Si un atributo ya aparece definido (debe haberse creado por propagación de clave foránea) sólo hay que cambiar la descripción, hay que continuar con los siguientes atributos. Las ventanas que permiten estas operaciones se muestran en la Figura 7.




Nota: Usar Rename para renombrar y Delete para borrar atributos en caso

necesario. Para subir o bajar el nombre de un atributo usar los botones o Si el atributo es parte de la clave primaria marcar Primary Key. ¿Qué ocurre cuando uno o más atributos son marcados como parte de una clave primaria? Para la descripción de atributos usar la ficha Definition (Es mejor llenar primero los nombres y dominios de cada atributo, señalar las claves primarias y de dejar la descripción de cada atributo para el final).

ENTIDAD: PROFESOR Atributo Dominio Clave Descripción Cod_profesor

String Primaria Identificación de cada profesor, con formato XX999 donde XX son las iniciales del primer nombre y primer apellido.

Ape_profesor

String Apellidos paterno y materno del profesor.

Nom_profesor String Nombre(s) del profesor Sex_profesor Unknown Sexo del profesor con los valores 1=

Masculino y 0 =Femenino. Fna_profesor Datetime Fecha de nacimiento del profesor. Grt_profesor Number Grado o Título del profesor con los valores

1 = Bachiller, 2 = Licenciado o Título, 3 = Maestría y 4 = Doctorado.

Dni_profesor

String DNI del profesor en el formato 99999999.

Tel_profesor String Teléfono domiciliario del profesor. Dir_profesor String Dirección del profesor. Pag_profesor Number Pago en soles del profesor. Asesor String Identifica al profesor que lo asesora

mediante el Código.

FIGURA7




• Vista de llenado de atributos

ENTIDAD: CLASE Atributo Dominio Clave Descripción Num_clase String Primaria Número correlativo de la clase desde 00001 a

99999 Cod_curso String Clave foránea que referencia a la entidad Curso. Cod_profesor

String Clave foránea que referencia a la entidad Profesor.

Horario.

String Días de la semana designados para la clase

Aula

String Aula donde se dicta la clase con formato X-999.

Vacantes

Number Número de vacantes previstas para la clase.

Matriculados Number Número de alumnos matriculados para la clase.





ENTIDAD: CURSO Atributo Dominio Clave Descripción Cod_curso String Primaria Código del curso con el formato 999. Nom_curso String Nombre del curso. Sumilla Blob Breve descripción del contenido del curso.

Horas Number Número total de horas del curso.

Precio Number Precio en soles del curso.

Prerrequisitos String Cursos que sirven de requisito para el curso designados por su Código.


ENTIDAD: ALUMNO Atributo Dominio Clave Descripción Cod_alumno String Primaria Identificación de cada alumno, con formato

999999 donde 99 representa el año de ingreso del alumno y 9999 un número correlativo.

Ape_alumno String Apellidos

Apellidos paterno y materno del alumno.

Nom_alumno String Nombre(s) del alumno. Sex_alumno Unknown Sexo del alumno con los valores 1=

Masculino y 0 = Fna_alumno Datetime Fecha de nacimiento del alumno. Tel_alumno String Teléfono domiciliario del alumno Dir_alumno String Dirección del alumno. Fot_alumno Blob Foto del alumno capturado con escáner. Esp_alumno Number Clave foránea que referencia a la entidad

Especialidad. Condición String Especifica si el alumno es Regular o Libre.




• Vista de los atributos

ENTIDAD: ESPECIALIDAD Atributo Dominio Clave Descripción Esp_alumno Number Primaria Especialidad del alumno que toma valores

de 0 a 4 por Descripción String Descripción de la especialidad.

ENTIDAD: SESION_CLASE Atributo Dominio Clave Descripción Num_clase String Primaria Clave foránea que referencia a la entidad

clase. Fecha Datetime Primaria Fecha en que de dicta la clase. Hora String Primaria Hora en que se dicta la clase.




Asistentes Number Asistentes a la clase. Y obtendremos algo semejante a la Figura 8 que corresponde al ESQUEMA LÓGICO ESTANDAR para Academia:

Trabajo Encargado: • Presentar un informe de la práctica respondiendo las preguntas planteadas a lo

largo de la misma. • De acuerdo a lo expuesto en esta práctica, desarrollar su avance sobre la Base de

Datos propuesta en grupo. Presentar su avance la próxima clase práctica (laboratorio).

FIGURA 8




PRACTICA 02: Modelo Físico en ERWIN 7.2 Objetivo: Aprender a:

• Construir el modelo lógico específico (Físico en Erwin) de una base de datos con el ERWIN 7.2.

Creación del modelo Lógico Específico:

2.1 En el menú de herramientas hay una Caja de lista donde aparece Logicial (Modelo lógico) , cambiar a Physical (Modelo físico).

¿Se ha generado tablas nuevas? ¿Qué atributos han h eredado las tablas derivadas?

2.2 Ir al menú Database /Choose Database ... donde tendremos la ventana de diálogo respectiva. ¿Cuáles son los DBMS (SGBD) basados en SQL que sopo rta? (Target SQL DBMS) ¿Cuáles son los DBMS (SGBD) de escritorio que soporta? (Target Desktop DBMS) A nosotros nos interesa usar el DBMS(SGBD) MS SQL Server por lo tanto marcaremos SQL Server y en SQL Server Versión pondremos 2005/2008.

2.3 Con el modelo lógico específico (físico en ERWI N) vamos a realizar las siguientes tareas: 2.3.1 Darle el tipo y el ancho de los atributos a las tablas del modelo físico. Para

esto hacer doble clic sobre la tabla o abrir el Menú contextual con el botón derecho del ratón elegir Columns y en la ventana de diálogo confirmar el nombre de las columnas, el tipo de dato y el ancho, su carácter de No Nulo o Nulo según se indica en las estructuras de tablas que aparecen más abajo. La ficha del diálogo debe estar en SQL Server y debe obtenerse el siguiente ESQUEMA LÓGICO ESPECÍFICO (Figura 9). Si el tipo de dato no figura en la lista, como es el caso de Text, entonces hay que escribirlo.




2.3.2 Generación de tablas nuevas por cada interrelación de muchos a muchos. En las versiones anteriores de ERWIN toda interrelación de muchos a muchos genera automáticamente una nueva tabla como dice la teoría de Modelamiento de Bases de Datos; sin embargo a partir de la versión (4.0) esto es opcional. Por esta razón hemos dado el paso (c) de la práctica anterior donde forzamos a que se cree una Tabla Asociación para toda relación de muchos a muchos. De otro modo hay que marcar con el ratón la interrelación muchos a muchos y abrir el menú contextual con el botón derecho del ratón y elegir la opción Create Association Table . Agregar las columnas que faltan en las tablas derivadas según se indica en las estructuras dadas a continuación. Si el nombre de la tabla no coincide con el de la Figura 9 completarlo para que sea igual a ella: Por ejemplo Alumno_Sesión_C debe completarse a Alumno_Sesión_Clase .

�� Las estructuras de las tablas en el modelo físico de ERWIN son:

FIGURA 9




Tablas Derivadas de las relaciones muchos a muchos: Tabla: Alumno_Clase Tabla: Alumno_Sesión_Clase

Y se obtendrá como se muestra en la Figura 10:

TABLA: CLASE




2.3.3 Crear los Índices que sean necesarios para cada tabla, según se indica en las estructuras dadas. Para esto proceder de la siguiente forma: �� Señalar la tabla respectiva y abrir el menú contextual y elegir la opción

Indexes ¿Qué ocurre? ¿Ya existe algún índice definido? ¿Cóm o se llama? ¿Cuál es su tipo? ¿Qué columnas son sus m iembros? Ver Figura 11

Nota: En todas las tablas se encontrará definidos los índices de tipo PK que han sido creados por la calve primaria. Deben quedar tal como están. �� Hacer click en la ficha New y llenar los datos solicitados para cada

tabla: �� Darle el nombre en Key Group (Grupo Clave). �� Dejar tal como está Index. �� Marcar Unique en el caso que se indique que el índice es único. �� Seleccionar las columnas que forman parte del índice haciendo uso

del botón. Para anular la selección de una columna usar el botón

�� Usar la ficha Comment para los comentarios.

FIGURA 10




FIGURA 11




2.3.4. Crear dos Vistas : Profesores_Asesores (profesores que asesoran a los profesores de su especialidad) y Alumnos_Detalle_Especialidad (alumnos con la descripción de sus especialidades). Para esto procederemos como sigue:

2.3.4.1 Para la vista Profesores_Asesores , seguir los pasos siguientes: �� Seleccionar el icono View table de la Caja de Herramientas. Darle el

nombre Profesores_Asesores . �� Ubicar la vista debajo de la tabla Profesor. Ver Figura 12

�� Ubicarse en la vista, abrir el menú contextual y señalar la opción Database view properties . ¿Qué aparece? ¿Qué fichas tiene la ventana de diálogo?

FIGURA 12




�� Señalar la ficha From y seleccionar la tabla Profesor . �� Señalar la ficha Select y seleccionar las columnas Cod_profesor,

Ape_profesor, Nom_profesor y Asesor . �� Señalar la ficha Where y en la opción here escribir la expresión:

Asesor = Cod_profesor Figura 12 �� Señalar la ficha SQL ¿Qué expresión SQL aparece en pantalla? �� Señalar la ficha Comment y escribir el comentario: Esta vista visualiza

a los profesores que cumplen el papel de asesores. �� Confirmar todo con OK. ¿Cómo aparece la vista? ¿A qué tabla está

ligada?

2.3.4.2 Para la vista Alumnos_Detalle_Especialidad , seguir los pasos siguientes: �� Seleccionar el icono Create view table de la Caja de Herramientas.

Darle el nombre Alumnos_Detalle_Especialidad . Ubicarla debajo de la tabla Alumno . �� Ubicarse en la vista, abril el menú contextual y señalar la opción

Database view properties . �� Señalar la ficha From y seleccionar las tablas Alumno y

Especialidad . �� Señalar la ficha Select y seleccionar las columnas Ape_alumno,

Nom_alumno y Esp_alumno de la tabla Alumno y la columna Descripción de la tabla Especialidad .

�� Señalar la ficha Where y en la opción Where escribir la expresión: Alumno.Esp_alumno = Especialidad.Esp_alumno

�� En la opción Group By escribir la expresión: Alumno.Esp_alumno, Ape_alumno, Nom_alumno, Descripción

�� Señalar la ficha SQL ¿Qué expresión SQL aparece en pantalla? �� Señalar la ficha Comment y escribir el comentario: �� Esta vista visualiza los apellidos, nombres y espec ialidades,

describiéndolas. �� Confirmar todo con OK. ¿Cómo aparece la vista? ¿A qué tablas está

ligada?

2.3.4.3 Crear la vista Profesores_Postgrado que visualice a los profesores con maestría o doctorado.

Trabajo Encargado: �� Presentar un informe de la práctica respondiendo las preguntas planteadas a lo

largo de la misma. �� De acuerdo a lo expuesto en esta práctica, desarrollar su avance sobre la Base de

Datos propuesta en grupo. Presentar su avance la próxima clase práctica (laboratorio).

s1_elaboracion modelo conceptual logico fisico

Documents