BASE DE DATOS I

Facultad de Contaduría Pública y Administración

Ing. María de Jesús Araiza Vázquez

Base de Datos I

Unidad 1

Introducción a las Bases de Datos

Capítulo 1

Introducción al Procesamiento de Bases de

Datos

Diferentes Bases de Datos

Tipo Cantidad normal

de usuarios

Tamaño Común

de la BD

Personal 1 <10 Megabytes

Grupos de

trabajo

Menor a 25 < de100

Megabaytes

Organizacional Cientos a miles > 1 Trillón de

Bytes

Internet Cientos a miles < cualquiera

Relación de los Programas de

aplicaciones y los DBMS

Base de Datos

DBMS

Aplicación(es) de

Base de DatosUsuario

Sistemas de Procesamiento de Archivos

• Los primeros Sistemas de Información

comerciales almacenaban grupos de

registros en archivos separados y eran

llamados Sistemas de Procesamiento

de Archivos

Relación de los Programas de Aplicaciones y

los Archivos

Archivo de

X

Aplicación del

Proceso

XUsuario

Sistemas de Procesamiento de Archivos

• Estos sistemas representaban una significativa mejora sobre los sistemas manuales de registro, pero tienen las siguientes limitaciones:

– Datos separados y aislados

– Duplicación de datos

– Dependencia del programa de aplicación

– Archivos incompatibles

– Dificultad de representar los datos como los ve el usuario

Procesamiento

de

Clientes

Archivo

de

Clientes

Procesamiento

de

Préstamos

Archivo

de

Préstamos

Usuario del

Archivo de Clientes

Usuario del

Archivo de Préstamos

Por cada préstamo se guarda la información

del cliente correspondiente: Redundancia

Un poco de historia …

Sistema de Procesamiento de Bases de

Datos

• La tecnología de las Bases de Datos se desarrolló para superar las limitaciones de los Sistemas de Procesamiento de Archivos

• Los programas de procesamiento de archivos acuden a los archivos de los datos almacenados. Los programas de procesamiento de base de datos acuden al DBMS para acceder los datos almacenados (figuras previamente vistas)

… Antes

EmpleadosClientes

Inventario

Ventas Cuentas

Dpto. Personal Dpto. VentasDpto. Contabilidad

BASE DE DATOS

DBMSEmpleados

ClientesVentas

InventarioCuentas

… Ahora

AplicaciónDe personal

AplicaciónVentas

AplicaciónContabilidad

Sistemas de Procesamiento de Bases de

Datos

• Tiene las siguientes características:

– Datos integrados

– Menos duplicación de datos

– Independencia programa/datos

– Fácil representación de la vista de datos de

los usuarios

`Tipos de base de datos

• Jerárquicas:• En ellas se organiza la información se

organiza con un jerarquía en la que la

relación entre las entidades de este

modelo siempre es del tipo padre / hijo.

De esta forma hay una serie de nodos

que contendrán atributos y que se

relacionarán con nodos hijos de forma

que puede haber más de un hijo para el

mismo padre (pero un hijo sólo tiene un

padre).

• Las entidades de este modelo se llaman

segmentos y los atributos campos. La

forma visual de este modelo es de árbol

invertido, en la parte superior están los

padres y en la inferior los hijos

Tipos de base de datos

• En red:•Se trata de un modelo que se utilizó durante mucho tiempo. Organiza la información en

registros y enlaces. Los registros representan las entidades del modelo entidad /

relación. En los registros se almacenan los datos utilizando atributos. Los enlaces

permiten relacionar los registros de la base de datos.

•El modelo en red más aceptado es el llamado codasyl, que durante mucho tiempo se

ha convertido en un estándar.

•Las bases de datos en red son parecidas a las jerárquicas sólo que en ellas puede

haber más de un padre. En este modelo se pueden representar perfectamente

relaciones varios a varios. Pero su dificultad de manejo y complejidad hace que se

estén abandonando

•completamente.

Tipos de base de datos

• Relacionales

– Los datos se muestran

en forma de tablas y

relaciones. Este es el

modelo que se

comenta en el

presente documento.

De hecho es el

claramente más

popular.

Tipos de base de datos

• orientadas a objetos:• Desde la aparición de la programación orientada a objetos (POO u OOP) se empezó

a pensar en bases de datos adaptadas a estos lenguajes. En estos lenguajes los

datos y los procedimientos se almacenan juntos. Esta es la idea de las bases de

datos orientadas a objetos.

• A través de esta idea se intenta que estas bases de datos consiguen arreglar las

• limitaciones de las relacionales. Por ejemplo el problema de la herencia, tipos

definidos por el usuario, disparadores almacenables en la base de datos, soporte

multimedia...

• Se supone que son las bases de datos de tercera generación (la primera fue las

bases de datos en red y la segunda las relacionales), lo que significa que el futuro

parece estar a favor de estas bases de datos. Pero siguen sin reemplazar a las

relacionales (aunque cada vez hay más).

• Su modelo conceptual se suele diseñar en UML y el lógico en ODMG 3.0

Tipos de base de datos

• Objeto Relacionales• Tratan de ser un híbrido entre el modelo relacional y el orientado a objetos. El

problema de las bases de datos orientadas a objetos es que requieren reinvertir de

nuevo para convertir las bases de datos. En las bases de datos objeto relacionales

se intenta conseguir una compatibilidad relacional dando la posibilidad de integrar

mejoras de la orientación a objetos.

• Estas bases de datos se basan en el estándar SQL 99 que dictó las normas para

estas bases de datos. En ese estándar se añade a las bases relacionales la

posibilidad de almacenar procedimientos de usuario, triggers, tipos definidos por el

usuario, consultas recursivas, bases de datos OLAP,...

• Las últimas versiones de la mayoría de las grandes bases de datos relacionales

(Oracle, SQL Server, Informix, ...) son objeto relacionales.

Definición de una BD

Una Base de Datos es un conjunto autodescriptivo de registros integrados

Es decir que contiene una descripción de su

propia estructura. Llamada diccionario de

datos (directorio de datos o metadatos)

Una Base de Datos es un conjunto autodescriptivo de registros integrados

Una BD = archivos+ metadatos+

índices + metadatos de aplicaciones

Definición de una BD

Una Base de Datos es un modelo de un

modelo

• Es decir, es un modelo del modelo del usuario

• Varían en su nivel de detalle

• El grado de detalle que debe incorporarse en una BD depende de la información deseada, y el criterio principal para definir el nivel de detalle es el nivel de detalle que imagina el usuario

Historia del Procesamiento de Bases de

Datos

• Contexto organizacional

– Sistemas de procesamiento de archivos (limitaciones)

– Incremento en el volúmen de datos

– La tecnología de BD ofrece la promesa de solución a tales problemas

• Pero inicialmente tenía muchas fallas: las aplicaciones eran dificiles de desarrollar, eran lentas y poco confiables, vulnerabilidad

• De modo gradual la situación mejoró

El Modelo Relacional

• En 1970, E. F. Codd publicó un artículo en

el que aplicaba los conceptos de el

álgebra relacional a los problemas de

almacenar enormes cantidades de datos.

• En muy pocos años condujo a la definición

de las Bases de Datos Relacionales

Ventajas del modelo Relacional

• Los datos se almacenan como tablas y las relaciones entre las filas y las tablas son visibles en los datos

• Permite a los usuarios obtener información de las BD sin asistencia de sistemas profesionales de administración de información

• En los anteriores productos de DBMS almacenaban las relaciones en datos de sistemas como son los índices

• En los modelos relacionales el usuario sólo debe especificar cuáles registros quiere procesar. En los anteriores dependía mucho de los profesionales de sistemas

Resistencia al Modelo Relacional

• Requieren más recursos (costoso, lento)

• Este modelo les parecía extraño a los

programadores

Productos DBMS para

Microcomputadoras

• En 1979 Ashton-Tate introdujo el dBase II y lo denominó un DBMS relacional. Fue comprado por Borland y desarrollaron el dBase III Plus que es un auténtico DBMS y el dBase IV que es un DBMS Relacional

• Oracle, Focus e Ingres empezaron a trasladar sus productos de las macro a las microcomputadoras

• DBMS desarrollados especialmente para micros: Paradox, Revelation, MDNS, Helix

• Productos con interfaces gráficas de usuario agradables: Access de MS y Paradox de Borland

Aplicaciones de BD Cliente/Servidor

• Con una Macro o Minicomputadora, solo el CPU

participa en el procesamiento de las

aplicaciones

• De mediados a finales de los 80 se desarrollan

las redes LAN donde pueden contribuir

simultáneamente varios CPU

• Esto condujo a un nuevo estilo de

procesamiento de BD multiusuario llamado

aquitectura de base de datos

Cliente/Servidor

Aplicaciones de BD Cliente/Servidor

• La aquitectura de base de datos Cliente/Servidor

Procesamiento distribuido de Bases de Datos

• Las bases de datos distribuidas

permiten que las Bases de Datos

personales, de grupos de trabajo y de

organizaciones se combinen en sistemas

integrados pero distribuidos, sin embargo

se tienen varios problemas aún no

resueltos (seguridad y control)

Procesamiento distribuido de Bases de Datos

• La esencia de las BD distribuidas es que todos los datos de la organización están dispersos en varias computadoras: micros, Servidores LAN y macrocomputadoras, que se comunican a medida que procesan la BD

• El objetivo de los sistemas distribuidos de BD son hacer que cada usuario sienta que es el único usuario de los datos de la organización y proporcionar la misma consistencia, precisión y oportunidad que tendría si nadie más estuviera usando la BD distribuida.

Procesamiento distribuido de Bases de Datos

Los DBMS orientados a objetos ODBMS

• A finales de los 80 empezó a usarse un

nuevo estilo de programación llamado

programación orientada a objetos (OOP)

• Como consecuencia evolucionó una

nueva categoría de productos DBMS

denominada Sistemas de Base de Datos

Orientados a Objetos (OODBMS)

Conclusión

• Los componentes de una aplicación de Base de datos son:

– La Base de Datos

– Los Sistemas de Administración de la Base de Datos (DBMS)

– Los programas de aplicación

• Las partes de una Base de Datos son:

– Los Datos del usuario

– El Diccionario de Datos

– Los datos significativos

– Los Datos de la aplicación