Conceptos de bases de datos

Bases de Datos

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Conceptos Básicos

Bases de DatosConceptos

¿Qué es ¿Qué es DatoDato??¿Qué es Información?¿Qué es Información?¿Qué es una Base de Datos?¿Qué es una Base de Datos?¿Qué es un SMBD?¿Qué es un SMBD?

92003206• Representación

• Indivisible

• Independiente

• Abstracto

… su importancia depende del contexto!

• Hechos• Ideas• Conceptos sin evaluar

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¿Qué es ¿Qué es DatoDato??¿Qué es ¿Qué es InformaciónInformación??¿Qué es una Base de Datos?¿Qué es una Base de Datos?¿Qué es un SMBD? ¿Qué es un SMBD?

No. Cuenta?? No. Registro??

No. Folio??

René Villeda

Contraseña??

92003206 56581111 Edif. 30 Depto 3

¡Contexto!

… que sea importante y relevante para un objetivo!

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¿Qué es una ¿Qué es una Base de DatosBase de Datos??

A

B

C

D

Datos interrelacionadosinterrelacionados que modelan una realidaduna realidad

A|B|C|D

Conjunto de datos que pertenecen al mismo contexto almacenados sistemáticamente para su uso posterior

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¿Qué es un ¿Qué es un SMBDSMBD? ?

¿?¿?

SOFTWARESMBD• Definir Definir

• CrearCrear

• OrganizarOrganizar

• RelacionarRelacionar

• EstructurarEstructurar

• AccessarAccessar

• ManejarManejar

• ConsultarConsultar

Es un conjunto de programas que nos permitenEs un conjunto de programas que nos permitenrealizar en una base de datos las siguientes operaciones:realizar en una base de datos las siguientes operaciones:

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Bases de DatosMotivación

HistoriaHistoria Propósitos de los SMBDPropósitos de los SMBD VentajasVentajas

• PrincipiosPrincipios

• 50´s50´s

• 60´s60´s

• 70´s70´s

• 80´s80´s

• 90´s90´s

ModelosModelos

• Sistemas manejadores de Sistemas manejadores de archivosarchivos

• Bases de datos jerárquicasBases de datos jerárquicas

• Bases de datos de redBases de datos de red

• Bases de datos relacionalesBases de datos relacionales

• Bases de datos OOBases de datos OO

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Propósito de los SMBDPropósito de los SMBD

Definición: Software que controla la organización, almacenamiento, recuperación, seguridad, integridad, explotación y manejo de los datos en una base de datos.

Propósito: Brindar al usuario una interacción con la base de datos, dependiendo del nivel de abstracción requerido por este.

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VentajasVentajas

Redundancia

`A, B, C

`A, B, C

A, B, C

A, B, C

100 kb

100 kb

200 kb

La misma informaciónA, B, C

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VentajasVentajas

Dificultad de acceso

`A, B, C

`“#$X0, []°@b, *}

Distintos formatos de archivosDistintos formatos de archivos

= =

Diferentes formas de accesoDiferentes formas de acceso

Archivos de textoArchivos de texto

Archivos binariosArchivos binarios

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VentajasVentajas

Consistencia

`A, B, C


A, #$R%>, C

Se corrompe Se corrompe fácilmente!!fácilmente!!

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VentajasVentajas

Integridad

`A, B, C


A, #$R%>, C

Se corrompe Se corrompe fácilmente!!fácilmente!!

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VentajasVentajas

Atomicidad

`

SELECT campo FROM a;

SELECT campo FROM b;

INSERT campo INTO c;

DELETE campo FROM a;

SELECT campo FROM a;

SELECT campo FROM b;

INSERT campo INTO c;

DELETE campo FROM a;

Unidad Unidad LógicaLógica

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VentajasVentajas

Concurrencia

`SELECT a, b, c FROM r

`INSERT d INTO r

A, B, CSuccess!

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VentajasVentajas

Seguridad

SELECT a, b, c FROM cuenta

INSERT d INTO r

Datos Datos secretossecretos

Success!Failure!

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VentajasVentajas

Seguridad

El SMBD se encarga de:El SMBD se encarga de:

• SEGURIDAD en el acceso a los datos SEGURIDAD en el acceso a los datos

• NO en la seguridad del acceso al NO en la seguridad del acceso al hardware ni al sistema anfitriónhardware ni al sistema anfitrión

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Bases de DatosArquitectura

AArquitectura de 3 nivelesrquitectura de 3 niveles Físico (interno)Físico (interno) Conceptual (lógico)Conceptual (lógico) De vista (externo)De vista (externo)

Diferentes Diferentes usuariosusuarios

Diferentes Diferentes niveles de niveles de

abstracción!abstracción!

. 16

Usuario 1 Usuario 2 Usuario n

...Nivel

Externo

Nivel Conceptual

Nivel Interno

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NIVEL FISICOSe describe la estructura física de la base de datos

mediante un esquema interno. Este esquema se especifica mediante un modelo físico y describe todos

los detalles para el almacenamiento de la base de datos,así como los métodos de acceso.

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NIVEL CONCEPTUALEs aquel en el que se definen las estructuras

de almacenamiento y las relaciones que se darán entre ellas. Este esquema oculta los detalles de las

estructuras de almacenamiento y se concentra en describir entidades, atributos, relaciones, operaciones

de los usuarios y restricciones

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NIVEL EXTERNO (vistas) Puede definirse como la forma en que el usuario

aprecia la información y sus relaciones. Cada esquema externo describe la parte de la base de

datos que interesa a un grupo de usuarios determinado y oculta a ese grupo el resto de la

base de datos.

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Elementos dentro de un SMBDElementos dentro de un SMBD Datos:Datos: HardwareHardware Software:Software:

Usuarios:Usuarios:

Totalmente abstractosTotalmente abstractos

Sistema Manejador de Bases de Datos + herramientas de desarrolloSistema Manejador de Bases de Datos + herramientas de desarrollo

• Lenguaje de Definición de Datos (Lenguaje de Definición de Datos (DDLDDL))

• Lenguaje de Manipulación de Datos (Lenguaje de Manipulación de Datos (DMLDML))

• Procedurales (Procedurales (¿Qué y cómo?¿Qué y cómo?))

• No procedurales (No procedurales (¿Qué?¿Qué?))

• Lenguaje de Control de Datos (Lenguaje de Control de Datos (DCLDCL))

1. Usuarios finales.

• Programadores de aplicaciones.

1. Administrador de la Base de Datos. 21

Bases de DatosIndependencia de datos

Independencia de datosIndependencia de datos Independencia lógicaIndependencia lógica Independencia físicaIndependencia física

• Ocurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar al restoOcurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar al restode los esquemas. de los esquemas.

• Básicamente se modifica el esquema conceptual cuando cambianBásicamente se modifica el esquema conceptual cuando cambianlas características de los datos a almacenarlas características de los datos a almacenar

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Bases de DatosIndependencia de datos

Independencia de datosIndependencia de datos Independencia lógicaIndependencia lógica Independencia físicaIndependencia física

• Esta se presenta cuando es posible la modificación del Esta se presenta cuando es posible la modificación del esquema físico sin afectar a los esquemas restantes. esquema físico sin afectar a los esquemas restantes.

•Las principales razones para llevar a cabo una modificación del Las principales razones para llevar a cabo una modificación del esquema físico serán un ajuste en el hardware de almacenamiento esquema físico serán un ajuste en el hardware de almacenamiento

o una redistribución de los datos en el. o una redistribución de los datos en el.

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Bases de Datos

Modelos de datosModelos de datos DefiniciónDefinición CaracterísticasCaracterísticas Tipos / clasificaciónTipos / clasificación

Modelos de datos

Colección de herramientas conceptuales Colección de herramientas conceptuales para describir datos, relaciones entre para describir datos, relaciones entre ellos, su semántica y restricciones de ellos, su semántica y restricciones de consistencia.consistencia.

No son elementos físicos: son abstracciones No son elementos físicos: son abstracciones que permiten la implementación eficiente de que permiten la implementación eficiente de una base de datosuna base de datos

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Bases de Datos


Modelos de datos

DescribenDescriben

• La estructura de los datosLa estructura de los datos

• Formas de acceso a los datosFormas de acceso a los datos

• ComportamientoComportamiento

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Bases de Datos


Modelos de datos

• Modelos basados en registrosModelos basados en registros

• Modelos basados en objetosModelos basados en objetos

• Modelos físicosModelos físicos

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Bases de Datos

Modelos de datosModelos de datos Tipos / clasificaciónTipos / clasificación

Basados en registrosBasados en registros Basados en objetosBasados en objetos

Modelos de datos

Jerárquico

• Almacenan su información Almacenan su información en una estructura jerárquicaen una estructura jerárquica

• Los datos se organizan en Los datos se organizan en una forma similar a un árbol una forma similar a un árbol (visto al revés)(visto al revés)

• El contenido de un registro El contenido de un registro específico puede repetirse específico puede repetirse en varios sitios en varios sitios ⇒⇒ una una inconsistencia de datosinconsistencia de datos

K L

J

FED

H I

B

H I

D

G

C

A

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Bases de Datos



Modelos de datos

De Red

• Representa los datos mediante Representa los datos mediante colecciones de registroscolecciones de registrosy sus relaciones se representan y sus relaciones se representan por medio de ligaspor medio de ligas

• Se permite que un mismo nodo Se permite que un mismo nodo tenga varios padrestenga varios padres

• Ofrecía una solución eficiente Ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de al problema de redundancia de datos datos

H

I

D

G

C

A

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Bases de Datos



Modelos de datos

Relacional

Dr. Edgar F. "Ted" CoddDr. Edgar F. "Ted" Codd Junio 1970Junio 1970

““A Relational Model of Data for Large Shared Data BanksA Relational Model of Data for Large Shared Data Banks ””

• Fundamentos MatemáticosFundamentos Matemáticos..

• Los datos están estructurados Los datos están estructurados a nivel lógico como tablas a nivel lógico como tablas formadas por filas y columnas.formadas por filas y columnas.

• Concepto fundamental: Concepto fundamental: RelaciónRelación

• Alto nivel de abstracciónAlto nivel de abstracción

A1 A2 … AnA1 A2 … AnA1 A2 … An

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Bases de Datos



Modelos de datos

Entidad - Relación

• Percepción de un mundo Percepción de un mundo real. real. EntidadesEntidades y y relaciones.relaciones.

• EntidadesEntidades: descritas por : descritas por un conjunto de atributosun conjunto de atributos

• RelacionesRelaciones: Asociación : Asociación entre entidadesentre entidades

Entidad 2

EA1 EA2

Entidad 1

EA1 EA2

Dr. Peter Pin-Shan Chen Marzo 1976Dr. Peter Pin-Shan Chen Marzo 1976

““The Entity-Relationship Model--Toward a Unified View of DataThe Entity-Relationship Model--Toward a Unified View of Data””

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Bases de Datos



Modelos de datos

Orientado a Objetos

• Soporta el paradigma orientado a Soporta el paradigma orientado a objetos almacenando datos y objetos almacenando datos y métodosmétodos

• Flexibilidad, y soporte para el Flexibilidad, y soporte para el manejo de tipos de datos complejosmanejo de tipos de datos complejos

• Manipula datos complejos en forma Manipula datos complejos en forma rápida y ágilmente rápida y ágilmente

Articulo (inicial??)Articulo (inicial??)

• “ “Development of an Development of an object-oriented DBMS” object-oriented DBMS” D. Maier, J. Stein, A. Otis, D. Maier, J. Stein, A. Otis, A. Purdy 1986A. Purdy 1986

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Bases de Datos

ConclusionesConclusiones

Conclusiones

• Las bases de datos están presentes en muchos aspectosLas bases de datos están presentes en muchos aspectos

• Su desarrollo ha sido en paralelo con las necesidades de Su desarrollo ha sido en paralelo con las necesidades de información por parte de los distintos usuarios (información por parte de los distintos usuarios (datamining, datamining, datawarehousedatawarehouse))

• Su nivel de abstracción también ha evolucionado con Su nivel de abstracción también ha evolucionado con estos últimosestos últimos

• Nuevas formas de representar información:Nuevas formas de representar información:

• Datos semi-estructuradosDatos semi-estructurados

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Conceptos de bases de datos

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