Base de Datos I – Ing. Mary Carlota Bernal J. BASE DE DATOS I Fundamentos Básicos de base de datos y de la importancia de las mismas en las organizaciones

Base de Datos I – Fundamentos Básicos DEFINICIONES Dato: “Símbolos que representan hechos, condiciones, situaciones o valores” “Un dato es la unidad o cantidad mínima de información no elaborada, sin sentido en sí misma, pero que convenientemente tratada se puede utilizar en la realización de cálculos o toma de decisiones….” “Los Datos son representaciones abstractas de hechos (Eventos, ocurrencias o transacciones) u objetos (Personas, lugares, etc.)”.

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Tipos de Datos: Numéricos. (Cifras) Alfabéticos. (Letras, palabras) Multimedia. (Música, voz, imágenes, video) Físicos. (Valores tomados directamente del entorno) DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Información: Es el resultado de transformar o procesar datos. La transformación de los datos en información se lleva a cabo mediante operaciones aritméticas (sumar, restar, multiplicar, dividir, etc.) y/o lógicas (ordenar, comparar, etc.) La información es significativa para el usuario Información es el significado que se le da a los datos DEFINICIONES Procesamiento de Datos Procesamiento InformaciónDatos Datos Almacenados

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Sistema de Información: Es un conjunto de componentes interrelacionados que permiten capturar, almacenar, procesar y distribuir la información para apoyar la toma de decisiones y el control de las operaciones en una organización DEFINICIONES La Información mediante un procesamiento: Tiene un valor significativo para quien la utiliza Expresa conocimiento sobre los hechos u objetos que la originan Reduce su grado de incertidumbre. Datos Información Contexto Orden Relación

Base de Datos I – Fundamentos Básicos 0, =A Pedro Pérez Pedro Pérez, 25 años, soltero, depto. Ventas, etc. Tabla de ventas, Tabla de productos, Tabla de Clientes, Tabla de pedidos, etc. Los bits se configuran en octetos para formar Caracteres (bytes) se agrupan bajo un contexto para formar Elementos de datos (campos) que se agrupan y relacionan de manera lógica para formar Archivos que se reorganizan y se integran de manera lógica para obtener una Base de Datos Registros que contienen los elementos de datos relacionados y se expresan en Pedro Pérez, 25 años, soltero, depto. Ventas,..., Jesús Chacon, 45 años,casado, Dpto. contabilidad,..,etc Jerarquía en la Organización de Datos

Base de Datos I – Fundamentos Básicos El almacenamiento de los datos en las organizaciones es de vital importancia en su eficiencia total. Antes de la era informática los datos eran almacenados usando archivos manuales. Archivo Manual Desventajas: Este tipo de forma de guardar datos es propenso a errores, los archivos contenidos por el mismo pueden ser fácilmente dañados, perdidos o desorganizados. Es muy difícil compartir datos en este tipo de sistema. Existe redundancia de datos y problemas de seguridad Procesos muy lentos. Sistemas Orientados a Archivos

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Sistemas Orientados a Archivos ¿La Solución? Digitalizar los datos (Sistema de Archivos) Beneficios: Reducción del espacio de almacenamiento necesario. Incremento en la seguridad de los datos. Facilidad en el Acceso a los datos. Menos consumo de tiempo en su mantenimiento. Las Inconsistencias puede ser mas fácilmente evitadas y no debería existir duplicidad de los datos.

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Sistemas Orientados a Archivos Sistemas de procesamiento de datos: Sistemas automatizados que reemplazaron al sistema manual y llevaban a cabo esto imitando los procedimientos manuales existentes. Ejemplo: Cuentas por pagar, Cuentas por cobrar, Nomina, entre otros. Organización de los registros: Organización secuencial de archivo: Los registros almacenados deben ser recuperados en la misma secuencia física en la que se almacenaron Método utilizado en las cintas magnéticas Procesamiento por lotes (todos los registros se procesaban al mismo tiempo)

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Sistemas Orientados a Archivos Organización Directa o Aleatoria de Archivo: Los registros almacenados pueden ser accedidos en cualquier secuencia, independientemente del orden físico real con que fueron almacenados en el medio de almacenamiento. Para esta organización se utiliza el Disco Magnético. Los registros individuales pueden ser accedidos mediante los siguientes métodos: Método de Acceso Secuencial Indexado (ISAM): Método de acceso de archivos, para accesar directamente registros organizados secuencialmente mediante el uso de un índice o campo clave. Método de Acceso Directo a Archivo: Este método se usa la organización directa de archivo y se produce un acceso a los registros mediante una transformación matemática (Algoritmo de Transformación) de los campos clave en las direcciones especificas de los registros.

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Redundancia de datos: La misma ocurre cuando hay duplicación de los datos en lugares diferentes. Lo que provoca un desperdicio de espacio de almacenamiento y a su vez genera otro problema la inconsistencia. Inconsistencia: Ocurre debido a que los datos se encuentran guardados en mas de un lugar a la vez (redundancia). Pueden existir diversas copias de los mismos datos pueden no coincidir. Dependencia de la Aplicación: Los archivos solo pueden ser accedidos por las aplicaciones que conozcan la estructura de datos exacta del archivo. Estos efectos pueden ser mas fácilmente observados cuando una estructura de un archivo necesita ser cambiada. Elevada Necesidad de Mantenimiento: El trabajo de los desarrolladores involucra en mas de un 50% de su tiempo el mantenimiento de los sistemas para adecuarlos a cualquier modificación llevada a cabo en la estructura de los archivos y el manejo de su integridad. Elevados tiempos de respuesta, Datos no restaurados ante un fallo Dificultades en el manejo de la integridad de los datos. Inconvenientes en el acceso concurrente de los datos. Dificultades en el manejo de la seguridad de los datos.

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Resumiendo Obtenemos: Los datos eran almacenados de manera manual en un principio Luego fueron digitalizados e inicialmente se uso el sistema de archivos para almacenarlos Pero estos sistemas poseían muchos de los errores del sistema manual y algunos nuevos: Inconsistencia de los Datos. Redundancia de los Datos. Dependencia de los Datos. Elevado uso del tiempo de los programadores en mantenimiento. Una solución a los problemas presentados por los sistemas de almacenamientos manuales y de archivos es usar una base de datos para guardar y organizar los datos. Razones para escoger una Base de Datos para reemplazar a un sistema de archivos: 1. Independencia de los Datos. 2. Estandarización de los Datos. 3. Aumento en la productividad de los desarrolladores. 4. Integración de los sistemas. 5. Centralización de la seguridad. 6. Control de la privacidad.

Base de Datos I – Fundamentos Básicos ¿Qué es una Base de Datos? Una base de datos es un mecanismo que es usado para guardar información o datos de manera organizada, de fácil acceso, recuperación, modificación y eliminación. Una base de datos se dice que es una colección de datos organizada para dar servicio eficiente a muchas aplicaciones al centralizar los datos y minimizar aquellos que son redundantes. Es una colección de datos relacionados con un objetivo específico Representa un aspecto del mundo real (Elmasri,1.998). Es un lugar donde se almacenan datos computarizados (Date,1.995) Es una colección de datos lógicamente coherente, con significado Inherente (Elmasri,1.998).

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Una base de datos es una colección organizada de datos relacionados. Organizado: Hace referencia a la manera en que los datos deben ser almacenados. Solamente si se organizan los datos, el usuario podrá localizarlos y recuperarlos eficientemente. Colección: hace referencia a un grupo de datos y no tan sólo a uno en particular. Son generalmente datos que pertenecen a diversos tipos de datos. Algunos de los elementos de dataos pueden ser números enteros, otros números reales, incluso otros pueden ser tipos de datos estructurados, tal como los tipos de datos fecha. Inter-relacionado: la interrelación entre los datos permite que una colección de datos proporcione información razonable y coherente. La información y los datos significan dos cosas distintas. Cuando los datos tienen sentido para un negocio se convierten en información. Datos procesados son información. Ejemplo: Ventas Ventas regionales consideradas por trimestre

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Un Ambiente de Base de Datos consiste de 4 componentes: Datos Usuarios Hardware Software

Base de Datos I – Fundamentos Básicos 1 Datos: En las bases de datos existen 2 cosas que las diferencian de los sistemas tradicionales de almacenamiento de datos. 1.Los datos se encuentra integrados: Esto significa que en lugar de que las aplicaciones tengan su propio sistema de archivos para almacenar sus datos, ahora las mismas usan un sistema unificado de archivos. Esto prácticamente elimina la redundancia de datos. 2.Los datos son compartidos: Esto significa que ahora diversas aplicaciones pueden compartir datos y accederlos al mismo tiempo de manera concurrente. Esto trae como principal ventaja que los sistemas pueden ser mejor integrados ahora DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos 2 Usuarios : Son otro componente de los ambientes de bases de datos, pueden ser catalogados en 3 clases: 1.Usuarios Finales: Interactúan con la base de datos usando para ello los programas de aplicación. 2.Administradores de Base de Datos: DBA por sus siglas en ingles, son los encargados de coordinar las actividades de todos los usuarios de la base de datos y poseen en ultima instancia el control sobre la base de datos. Su función es muy importante, ya que los mismos deben tener conocimiento no solo de la base de datos en si, sino también de los requerimientos de información de la organización. 3.Desarrolladores de aplicaciones: Desarrollan los programas para las aplicaciones que procesan los datos guardados en la base de datos. DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos 3 Hardware: Una base de datos puede ser ejecutadas en computadores convencionales así como en mainframes, minis, etc. Aunque generalmente son usados servidores dedicados para el manejo de la base de datos. La distribución del hardware puede determinar diversos tipos de ambientes de bases de datos, varios son posibles pero los tres ambientes mas comunes de configuración de una base de datos son: Mainframe. Cliente / Servidor. Computación por Internet. DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Mainframe: Es el mas tradicional de los ambientes para las bases de datos (antiguas), consiste principalmente de un poderoso mainframe que puede manejar múltiples conexiones de usuario, múltiples terminales se encuentran unidos mediante la red al mainframe, permitiendo al usuario comunicarse con el mismo. Los terminales no piensan por si mismos, ellos se basan en el poder computacional del servidor. Base de Datos DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Cliente / Servidor: Involucra un servidor principal, llamado el servidor, y una o mas computadores personales que se encuentran unidos por la red al servidor. La base de datos reside en el servidor, cada usuario que requiera acceso a la Base de Datos en el servidor debe tener su propio PC. Las aplicaciones se encuentran en el PC y no el servidor, la información es trasmitida a través de la red usando open database conectivity (ODBC) o cualquier otro protocolo especifico del vendedor. Servidor de Base de Datos Debido a que los PCs “piensan”, los mismos pueden correr sus propias aplicaciones y los usuarios pueden ser mas productivos. Por ejemplo, un usuario puede conectarse a la base de datos en el servidor y mientras tanto de manera simultanea trabajar en un documento de texto y leer su correo electrónico. DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos DEFINICIONES Computación por Internet: Es muy similar al ambiente cliente / servidor, se encuentran involucrados en el mismo: un servidor, la red y uno o mas PCs. Este ambiente es único debido a que se basa en Internet, lo cual no restringe los usuarios a la Intranet Corporativa. Se diferencia del ambiente cliente / servidor en que las aplicaciones solo son instaladas y configuradas en el servidor web. Navegador Web PC Base de Datos Internet

Base de Datos I – Fundamentos Básicos 4 Software: Es el componente final del ambiente de las bases de datos, el mismo puede ser dividido en 2 categorías: 1.Sistema de Gestión de Bases de Datos SGBD o Data Base Manager System DBMS: Es el software encargado de manejar la base de datos. 2.Software de Aplicación: Son programas escritos por los desarrolladores de aplicaciones para los usuarios finales, los mismos usan el DBMS para la manipulación de los datos (recuperación, creación, actualización o borrado) DEFINICIONES

Base de Datos I – Fundamentos Básicos DBMS Es un conjunto de programas que ayudan al manejo de una base de datos realizando operaciones de recuperación de datos, agregar, modificar y eliminar información de la base de datos. DEFINICIONES Un DBMS se puede entender como algo que provee al programador y al usuario las funcionalidades para crear una base de datos, agregar elementos a la base de datos, modificar su contenido, eliminar registros y ordenar los registros de la manera deseada. El DBMS proporciona al usuario comandos para ayudarlo a realizar estas tareas, no teniendo que realizar programación de bajo nivel. El DBMS efectivamente actúa como una capa entre los datos guardados físicamente sobre los dispositivos de almacenamiento y los usuarios finales de los programas. Todos los accesos a los datos son realizados a través de este software Usuarios Finales DBMS o SGBD Capa Física

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Un objetivo importante de un sistema de Base de Datos es proporcionar a los usuarios una visión abstracta de los datos y facilitar el manejo de los mismos en forma eficiente. Es decir; que el sistema esconde ciertos detalles de cómo se almacenan y mantienen los datos mediante estructuras complejas. Esta complejidad se esconde mediante diferentes niveles de abstracción. Nivel Conceptual Vista 2Vista 1Vista 3 Nivel Físico

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Un modelo de datos es la estructura subyacente de una base de datos. Es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, sus relaciones, asociaciones, reglas y restricciones. Los diferentes modelos de datos existentes se dividen en tres grupos:  Modelos lógicos basados en objetos.  Modelos lógicos basados en registros.  Modelo físico de datos. Los modelos lógicos basados en objetos se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión. Se caracterizan por el hecho de proporcionar organización y estructuras flexibles y permitir especificar restricciones de datos explícitamente. Los mas conocidos son: Modelo Entidad – Relación y el Modelo Orientado a Objeto Modelos de Datos

Base de Datos I – Fundamentos Básicos Los modelos lógicos basados en registros se utiliza para describir datos en los niveles conceptual y físico. Se usa para especificar la estructura lógica global de la base de datos y para proporcionar una descripción a nivel mas alto de la implementación. Son llamados así porque la BD es estructurada en torno a registros de formato fijo, con varios campos o atributos, Los campos o atributos pueden ser de diferentes tipos de datos y cada campo es usualmente de una longitud fija Los tres modelos mas ampliamente aceptados son: Modelos relacionales, De red Jerárquicos. Los modelos físicos de datos se usan para describir datos en el nivel mas bajo.