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BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS CON
SQL SERVER 2012
(2014) Antonio Ortiz Ramírez www.aortiz.net
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Dirigido a: Programadores, Analistas de Sistemas, Administradores de Sistemas, Estudiantes y
Profesores que deseen aprender a diseñar e implementar un modelo de base de datos
distribuida.
Deseable: Conocimientos de bases de datos, SQL.
Requisitos: Haber cursado alguna carrera relacionada a la informática o tener experiencia en
bases de datos.
Duración: 50 hrs.
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CONTENIDO:
I. Introducción al modelo relacional
De Sequel a SQL Server
Bases de Datos Relacionales
Manejadores de Bases de Datos Relacionales
SQL
Arquitectura Cliente-Servidor
II. Instalación y Configuración de SQL Server
Instalación Manual
Configuración de Instancias
Administrador de Configuración (Configuration Manager)
III. Administración de SQL Server
SQL Server Management Studio
Separar y Adjuntar bases de datos
Respaldos
Compactar
Importar Datos
IV. Diseño de Bases de Datos
Diseño Conceptual
Diseño Lógico
Diseño Físico
Modelo relacional
Modelos E-R
Normalización
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V. Arquitectura de SQL Server
Archivos de datos
Archivo de transacciones
Grupos de archivos
Páginas de Datos
Índices Clustered
Índices Non clustered
VI. Transact SQL
Diagramas
DDL
Consultas
SubConsultas
VII. Vistas
Vistas
Vistas Indexadas
VIII Bases de Datos Distribuidas
Descripción
Características de una base de datos distribuidas
Ventajas
Desventajas
Creando un modelo de base de datos distribuidas
IX. Consultas Distribuidas
Servidores vinculados
Consultas distribuidas
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Transacciones Distribuidas
X. Procedimientos Almacenados (Stored Procedures) y Funciones
Procedimientos del Sistema
Procedimientos del Usuario
Funciones del Sistema
Funciones del Usuario
SQL Dinámico vs Procedimientos Almacenados
XI. Desencadenadores (Triggers)
XII. Replicación
Publicador
Suscriptor
Réplica de instantáneas
Réplica transaccional
Replicación de Mezcla
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I. INTRODUCCIÓN AL MODELO RELACIONAL
Objetivo de este capítulo: En este capítulo se hace un repaso, de la historia de Sequel a SQL
Server, de los conceptos básicos del modelo relacional, en específico de temas como bases de
datos relacionales, tablas, llave primaria y secundaria, relaciones, manejador de base de datos,
SQL, arquitectura cliente-servidor, normalización.
Duración aproximada: 5 horas
De Sequel a SQL Server: Sequel (Structured English Query Language ) es el primer lenguaje
para acceso a datos relacionales, creado por IBM en la década de 1970, el cual pasaría a ser
el antecesor del estándar SQL.
Microsoft SQL Server, la implementación del manejador de base de datos reconoce los
orígenes del lenguaje estándar de consulta y por esto adopta la pronunciación ‘sequel’ para el
producto de Microsoft. La implementación (variante o dialecto) de SQL incluida en Microsoft
SQL Server es llamada Transact SQL.
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Bases de Datos Relacionales: Son bases de datos cuyo diseño está basado en el modelo
relacional, las cuales contienen Tablas que representan ‘entidades’ y relaciones entre estas
tablas.
Modelo relacional
El modelo relacional permite representar datos de manera fácil y está basado en la teoría de
conjuntos y lógica de predicados.
El modelo relacional permite realizar el modelo conceptual de una base de datos. Así, una base
de datos relacional se compone de un conjunto de tablas que se relacionan entre sí por un
campo en común.
Algunas características del modelo relacional:
Los nombres de tablas deben ser en singular
Los nombres tablas son únicos
Cada tabla es un conjunto de filas (registros) y columnas (campos)
Las tablas se relacionan por medio de las llaves primarias y foráneas
La Llave primaria es un valor único que define a los demás atributos (columnas) de la
tabla
*Clave Nombre Telefono Ciudad
1 Juan Lopez (55) 1234-5678 Mexico, DF
2 Pedro Zapata (33) 2345-6789 Guadalajara
3 Luis Rodriguez (81) 9876-5432 Monterrey
Tabla: Persona
Columna
(Campo)
Fila (Registro)
Compra Producto Cliente 1 *
1:N
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Manejadores de Bases de Datos Relacionales: Los ‘Sistemas Manejadores de Bases de
Datos’ o DBMS por sus siglas en inglés; permiten almacenar y posteriormente acceder a los
datos de forma rápida y estructurada. Entre los manejadores más populares están Microsoft
SQL Server, Oracle, DB2, MySQL, Interbase, etc.
SQL: el lenguaje estructurado de consulta (Structured Query Language) permite que las
aplicaciones realicen consultas, actualizaciones y eliminación a los datos de una base de datos
relacional mediante sentencias definidas por este lenguaje estandarizado. SQL contiene 2
grupos principales de sentencias que se agrupan en:
DDL (Data Definition Language) por medio de la cual se puede crear o modificar la
estructura de los datos (tablas, índices, relaciones); ejemplos de estos en Transact SQL
son: CREATE, ALTER, DROP y TRUNCATE.
DML (Data Manipulation Language) o Lenguaje de manipulación de datos, que permite
consultar, insertar, eliminar o actualizar los datos. Los más conocidos son: SELECT,
INSERT, DELETE, UPDATE
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Arquitectura Cliente-Servidor: Es un modelo de aplicación donde las tareas se dividen entre
la aplicación Cliente que consume los servicios y recursos del Servidor. Ejemplo de este tipo de
arquitectura son los servidores FTP y clientes FTP, Servidores Web y navegadores. La
separación del cliente y servidor es de tipo lógica, lo cual implica que ambos pueden estar
contenidos en el mismo hardware o en equipos separados, incluso cada uno de ellos puede
estar instalado en un clúster o grupo de computadoras.
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II. INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE SQL SERVER
Instalación Manual: Para esta instalación se utilizara el paquete de instalación de SQL Server
2012 express el cual está disponible de manera gratuita desde el sitio oficial de Microsoft.
http://msdn.microsoft.com/es-mx/evalcenter/hh230763.aspx
De clic al botón “Empiece hoy mismo y en la siguiente pantalla seleccione la edición que
requiera: https://www.microsoft.com/betaexperience/pd/SQL2012EvalNOCTA/esxl/
Voy a utilizar la edición de 64 bits, que además ya incluye la herramienta “Management Studio”
(edición With Tools, distintivo de la terminación WT en el nombre del archivo) , doy doble clic al
ejecutable y espero a que aparezca la siguiente pantalla:
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Hacemos clic en la opción “New SQL Server stand-alone installation”, enseguida aparece la
pantalla con los términos de licencia, a lo cual aceptamos y hacemos clic en el botón Siguiente
(Next).
En esta ocasión me indica que ya existen actualizaciones para el producto se instalaran
automáticamente (SP1).
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Aceptamos y continuamos haciendo clic en el botón Siguiente (Next).
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En esta pantalla aceptamos las características por defecto y continuamos. En la siguiente
pantalla seleccionamos cambiar el nombre de instancia, en este ejemplo utilizo: SQL2012.
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En la sección inferior de la pantalla me indica que ya se encuentra una instancia instalada,
llamada SQL2008, verificamos que todo está bien y damos clic a Siguiente.
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En esta pantalla se configura las cuentas que utilizan los servicios a instalar, dejamos la
configuración por defecto y hacemos clic en Siguiente.
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Aquí seleccionamos el tipo de seguridad a utilizar para SQL Server, en esta ocasión utilizo
Autenticacion Mixta (o de SQL Server) por no encontrarme en una red con dominio,
administrada por Windows Server, en caso de administrar acceso y privilegios con Windows
Server, sería aconsejable usar el modo de Autenticación Windows.
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La siguiente pantalla que aparece permite indicar si desea enviar un reporte sobre la instalación
a Microsoft. Seleccione la opción deseada y de clic en Siguiente.
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Si todo finaliza correctamente, la pantalla final sería esta:
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Administrador de Configuración (SQL Server Configuration Manager)
Despues de haber instalado SQL Server, vamos al menú de inicio, en la carpeta Microsoft SQL
Server 2012, abrimos la subcarpeta Configuration Tools y hacemos clic en SQL Server
Configuration Manager.
Abrimos la opción SQL Server Network Configuration y hacemos doble clic en TCP/IP
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En esta ventana revisamos que se encuentre seleccionado Sí para la opción Activo, de esta
manera comprobamos que el protocolo TCP/IP se encuentra disponible para comunicarnos con
esta Instancia de SQL Server.
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Hacemos clic en la pestaña Direcciones IP (IP Addresses)
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Aquí se configura el puerto a utilizar por esta instancia, recomendamos por ahora usar el puerto
estándar de SQL Server que es el 1433.
Para ello, revisamos cada sección donde encontremos TCP Dynamics Ports y eliminamos el 0,
enseguida colocamos el valor del puerto hasta el final en IP ALL, opción TCP Port. Después de
aceptar, deberemos reiniciar el servicio para que escuche en el puerto seleccionado.
¿Porque definir un puerto fijo en lugar de dinámico? Cada vez que inicia el servicio podría
obtener el primer puerto disponible en el equipo, el cual es muy probable que sea diferente y
podríamos tener problemas de conexión desde las aplicaciones cliente.
NOTA: Si ya se encuentra una instancia funcionando con este puerto, la instancia de SQL 2012
que instalamos recientemente no podrá iniciar y deberemos cambiar el puerto.
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III. ADMINISTRACIÓN DE SQL SERVER
SQL Server Management Studio. Mediante la herramienta Management Studio es posible
visualizar, crear y modificar los objetos contenidos en una instancia de SQL Server; mediante su
interfaz gráfica facilita las tareas que normalmente requieren de escribir código DDL o DML
En la carpeta de SQL Server 2012 del menú de inicio podemos abrir SQL Server Management
Studio, a partir de la cual aparece la siguiente ventana:
Indique el nombre de instancia a la cual desea conectarse, a continuación seleccione el tipo de
autenticación Windows si eligió esta durante la instalación o se encuentra en el equipo que
contiene la instancia de SQL Server; seleccione autenticación SQL Server si eligió esta durante
la instalación.
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Crear una base de datos
Hacemos clic en el botón Nueva consulta (New Query) y en la ventana de edición que aparece
tecleamos lo siguiente:
CREATE DATABASE EjemploBD
Hacemos clic en el botón Ejecutar ( Execute ). A continuación indicamos que deseamos poner
en uso la nueva base de datos EjemploBD. Para eso tecleamos la siguiente sentencia:
USE EjemploBD
* NOTA: Para ejecutar solo este comando y no el anterior, podemos escribir en un renglón
debajo de la sentencia anterior, enseguida seleccionar la línea que contiene la sentencia USE
EjemploBD y hacer clic al botón Ejecutar. O si lo prefieres podrias eliminar el contenido de la
ventana y enseguida teclear la nueva sentencia.
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Crear Tablas
CREATE TABLE Persona(ID int IDENTITY PRIMARY KEY, Nombre varchar(50), Edad int DEFAULT 0, Peso float
DEFAULT 0)
En el árbol de la izquierda deberá aparecer la tabla Persona, dentro del objeto EjemploBD,
Tables. En caso de no aparecer podrá refrescar la vista haciendo clic con botón derecho en
Tables y luego en Actualizar (Refresh).
Si hacemos clic con botón derecho en la tabla Persona y enseguida en Diseño (Design)
veremos la tabla, las columnas y tipos de datos de cada una.
Crear índices
Ahora creamos un índice para el nombre de la persona
Create Index ind_Persona_Nombre ON Persona(Nombre)
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Aquí observamos que la columna ID es de tipo Identity, con un valor inicial de 1 y un incremento
de 1, esto asegura que sea un valor único incremental, por otro lado se agregó la propiedad de
Llave primaria y por defecto se creó el índice como Clustered; esto lo podemos confirmar en la
ventana de índices.
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Sólo podemos tener un índice clustered por tabla; y esto es debido a que la propiedad clustered
determina el orden físico de los registros dentro de las páginas de datos, permitiendo que los
datos sean ordenados e indexados mientras son almacenados tomando en cuenta esta
columna (o columnas).
El índice clustered es por su naturaleza el más rápido, ya que una vez encontrado el dato a
través de ese índice, se pueden obtener todas las demás columnas sin hacer un salto a los
datos. En cualquier otro tipo de índice, se crea un objeto en la base de datos que contiene una
estructura para la columna indexada y por cada registro en el índice existe un apuntador a la
ubicación física de los datos del registro.
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Separar y Adjuntar bases de datos
El proceso de Conectar o indicar a SQL Server que use y ponga activa una base de datos para
los usuarios se le llama ‘Adjuntar’; el proceso contrario se conoce como ‘desconectar’ o separar
una base de datos, de tal manera que SQL Server deje de administrarla e imposibilite cualquier
actualización.
La ubicación de los archivos de la base de datos pueden ser cualquier carpeta local en la cual
se tengan permisos, para este ejemplo usamos la carpeta por defecto de SQL Server, llamada
DATA y localizada dentro de la carpeta de instalación de Microsoft SQL Server.
Adjuntar base de datos
En el administrador de SQL Server ejecutamos el comando:
Declare @Path varchar(1024), @ArchivoDatos varchar(1024), @ArchivoLog varchar(1024)
Select @Path = (SELECT Top 1 SUBSTRING(physical_name, 1, CHARINDEX('master.mdf',
LOWER(physical_name)) - 1) FROM master.sys.master_files WHERE name='master')
set @ArchivoDatos=@Path + 'EjemploBD.mdf'
set @ArchivoLog=@Path + 'EjemploBD_log.ldf'
EXEC sp_attach_db 'EjemploBD', @ArchivoDatos, @ArchivoLog
Separar base de datos
En el administrador de SQL Server ejecutamos el comando:
sp_detach_db EjemploBD
Esto desconectará la base de datos EjemploBD y dejará de estar disponible para cualquier
aplicación cliente que se conecte a esta instancia del servidor.
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Respaldos
Es importante contar con una estrategia de respaldos que garantice contar con una copia de los
datos en caso de perdida por cualquier falla o imprevisto. Los respaldos de la base de datos
entera se conocen como Full o Completos, mientras que las copias de seguridad que solo
guardan los cambios realizados desde el respaldo anterior se les conoce como Diferenciales.
En la versión 2012 de SQL Server se incorpora la posibilidad de hacer un respaldo en la nube
de Microsoft conocida como Azure.
Respaldo Completo
BACKUP DATABASE EjemploBD TO DISK=’D:\ EjemploBD.bak’, NAME=’Respaldo completo de EjemploBd’
Respaldo Diferencial
BACKUP DATABASE EjemploBD TO DISK=’D:\ EjemploBD.bak’ WITH DIFFERENTIAL, NAME=’Respaldo No. 1
diferencial de EjemploBD’
Si contamos con la versión Estandar, BI o Entreprise podremos realizar respaldos comprimidos
agregando la opción COMPRESSION:
BACKUP DATABASE EjemploBD TO DISK=’D:\ EjemploBD.bak’ WITH COMPRESSION
BACKUP DATABASE EjemploBD TO DISK=’D:\ EjemploBD.bak’ WITH DIFFERENTIAL, COMPRESSION
NOTAS
. Si el nombre de archivo destino para el respaldo ya existe, no se sobrescribe o se pierde el
respaldo anterior, la sentencia BACKUP agrega los datos del nuevo respaldo al final del
archivo.
. Para realizar un respaldo diferencial es necesario que anteriormente exista un respaldo
Completo o de lo contrario se producirá un error.
. Podrá realizar un respaldo en cualquier momento, incluso si existen usuarios consultando o
realizando cambios en la base de datos.
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Restaurar base de datos
RESTORE DATABASE EjemploBD FROM DISK=’D:\ EjemploBD.bak’ WITH RECOVERY
. La opción RECOVERY indica que la base de datos quedara en operación inmediatamente
después de recuperar los datos del respaldo.
. Si el respaldo más reciente es diferencial, se deberá restaurar primero el ultimo respaldo
Completo y a continuación todos los diferenciales en el mismo orden en que se crearon.
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IV. Diseño de Bases de Datos
El diseño de una base de datos se realiza en 3 etapas, la primera es el diseño conceptual, que
consiste en plasmar las ideas sobre el proyecto de base de datos que tiene el usuario final
sobre los requerimientos o el problema a resolver. El diseño lógico es una representación que
muestra las entidades y relaciones involucradas en la solución de base de datos, mientras que
el diseño lógico especifica los requerimientos de almacenamiento, tipos de datos, y validaciones
necesarias y especificas al manejador de base de datos.
Diseño Conceptual:
El diseño conceptual consiste en dibujos, planos y diagramas simples que representan una idea
o ideas sobre la solución de bases de datos a construir. El diseño conceptual se basa
exclusivamente en los requerimientos de información de la empresa o usuario del sistema, sin
tomar en cuenta los requisitos o limitaciones del hardware. El modelo relacional permite
documentar de manera formal el diseño conceptual utilizando una notación estándar.
Cliente Compra
Código Saldo
Nombre Producto
Descripciٕón Código
Precio
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Diseño Lógico:
El diseño lógico se acerca más al manejador de base de datos relacional, ya que representa
entidades y relaciones. En este diseño se ven las relaciones y el tipo de relación entre
entidades.
En este modelo los datos se representan en tablas que a su vez se estructuran en filas
(registros) y columnas (campos), lo cual no representa como se almacenan físicamente los
datos. El modelo relacional se llama así porque hace un gran énfasis en las tablas y las
relaciones existentes entre ellas.
El diseño lógico no precisa el tipo de datos como se almacenan físicamente ni el espacio que
ocuparan en el manejador a utilizar. Aquí se determinan las entidades que existen y las
relaciones entre estas sin especificar de qué manera se almacenan.
Cliente
* IDCliente
Nombre
Saldo
Domicilio
Edad
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Diseño Físico:
En esta etapa se precisan los atributos y tipos de datos específicos del manejador de base de
datos. Aquí se traduce el diseño lógico en estructuras y relaciones que representan la manera
en que se almacén y validan los datos representados. Por ejemplo, en el diseño físico se
especifica el tipo de datos IDCliente, el rango de valores que acepta y si acepta Nulos o se
rechazan.
Cliente Tipo de dato
* IDCliente Entero largo,
incremental(1,1)
Nombre Varchar(50)
Saldo Float
Domicilio Varchar(200)
Edad tinyint
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Modelos E-R
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