REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO DE MEJORAMIENTO PROFESIONAL DEL MAGISTERIOEXTENSIÓN ACADÉMICA PARAGUANÁ.UNIDAD CURRICULAR: BASE DE DATOS

TUTOR: PROF RAÚL RAMONES

Informe Unidad I: Bases de Datos

Realizado por:

Ángel Amaya

C.I: 19879742

Santa Cruz de Los Taques, junio 2014.

INTRODUCCIÓN

La computadora es una maquina electrónica que se utiliza para tratar

información. Igualmente, se sabe que la información puede ser de dos tipos:

programas y datos. Los programas indican a la computadora el tipo de

“tratamiento” que se debe realizar sobre los datos.

La computadora puede trabajar con datos individuales o puede trabajar

sobre un conjunto de datos lógicamente relacionados entre sí. Un ejemplo de

trabajo con datos individuales puede ser aquel que realiza un programa el cual

calcula el precio de venta de una cantidad determinada de un artículo; se

multiplica el precio unitario del artículo dado por la cantidad. Por el contrario, el

proceso sobre un conjunto de datos puede ser calcular el precio de venta de

una serie de artículos distintos; las características de cada artículo (precio,

cantidad, etc.) deberán estar organizadas de alguna forma sobre un soporte de

información.

No sería lógico tener a una persona dedicada a teclear todos los días el

precio, por ejemplo, de cada uno de los artículos que venda la empresa.

Parece más lógico, sin embargo almacenar dichos precios en un soporte de

información para evitar teclear constantemente los mismos datos. Pues bien el

presente informe trata de cómo organizar los datos en un soporte de

almacenamiento.

1.

BASES DE DATOS

Una base de datos es un conjunto de datos que pertenecen a un mismo

contexto y almacenados se pueden utilizar las veces que necesitemos. Se

podría decir que, una biblioteca puede considerarse una base de datos

compuesta en su mayoría por documentos, que si los organizamos en orden

podremos consultarlos cuando los necesitemos. En la actualidad, y debido al

desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la

mayoría de las bases de datos están en un formato electrónico, que ofrece un

amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos. La idea central de

una base de datos es la organización. Siendo de gran utilidad para resguardar

información valiosa y accesar a la misma de manera rápida y precisa. Su

tipología es variada y se caracterizan por una alta estructuración y

estandarización de la información. El término de “bases de datos” fué

escuchado por primera vez en 1963, en un simposio celebrado en California,

USA.

2. ¿QUE SON LAS BASES DE DATOS?

Es el conjunto de informaciones almacenadas en un soporte legible por

ordenador y organizadas internamente por registros (formado por todos los

campos referidos a una entidad u objeto almacenado) y campos (cada uno

de los elementos que componen un registro). Permite recuperar cualquier

clase de información con componentes de: referencias, documentos

textuales, imágenes, datos estadísticos, etc; Estas pueden ser “estáticos”

(solo lectura) o “dinámicos” (lectura y escritura). Flory, 1982. “Una base de

datos es un conjunto de información almacenada en una memoria auxiliar

que permite acceso directo, y un conjunto de programas que manipulan esos

datos.”

2.1 COMPONENTES BÁSICOS DE UNA BASE DE DATOS

Documentos, constituyen la entidad físico/cognitiva compleja que alberga la

estructura formal, basada en los datos físicos necesarios para su

identificación (título, autor, lugar de publicación, fecha, edición,…) y la

estructura lógico-cognitiva, centrada en el contenido y en las propiedades

semánticas.

Representación de documentos, tanto de sus propiedades físicas como

semánticas se hace mediante palabras clave, frases, etc. que servirán de

puntos de acceso cuando interroguemos al sistema.

Necesidades de información de los usuarios, manifestadas en la solicitud

de información.

Representación de las necesidades de información, expresadas también

con palabras clave o frases.

Comparación de la representación de información con la representación de

los documentos. Las bases de datos, basadas en la función semejanza

compara, a través de un índice, ambas representaciones para seleccionar

los documentos relevantes.

2.2 CLASIFICACIÓN

Según la naturaleza de la información contenida en las bases de datos, se

distinguen dos grandes grupos:

Bases de datos referenciales: La información que contiene es muy

estructurada principalmente a través de tablas. Con éstas se pueden

establecer relaciones que pueden dar lugar a nuevas tablas o bases de

datos. Ejemplo de este tipo de base de datos es el programa Access,

Oracle, etc.

Bases de datos documentales: Los registros que componen la base de

datos se relaciona con los documentos almacenados. Su organización se

estructura de la siguiente manera: un registro se relacionan con un número

de identificación del documento original, y se puede acceder a éste

mediante los distintos campos.

Dependiendo del tipo de cobertura temática pueden ser:

Bases de datos multidisciplinares: la documentación almacenada abarca

distintas disciplinas científicas como es el caso de TESEO (tesis de todas

las disciplinas)

Bases de datos especializadas: la documentación almacenada abarca sólo

una disciplina como es el caso de Medline (sólo documentación

relacionada con Medicina)

Según la cobertura geográfica:

Internacionales: Almacenan la documentación publicada en cualquier lugar

del mundo. Por ejemplo: LISA

Nacionales: Almacenan la documentación publicada sólo en un ámbito

nacional. Por ejemplo: IME

3. SISTEMA DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS (SGBD)

Un Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD, en inglés DBMS: DataBase

Management System) es un sistema de software que permite la definición de

bases de datos; así como la elección de las estructuras de datos necesarios

para el almacenamiento y búsqueda de los datos, ya sea de forma interactiva

o a través de un lenguaje de programación. Un SGBD relacional es un

modelo de datos que facilita a los usuarios describir los datos que serán

almacenados en la base de datos junto con un grupo de operaciones para

manejar los datos.

Los SGBD relacionales son una herramienta efectiva que permite a varios

usuarios acceder a los datos al mismo tiempo. Brindan facilidades eficientes

y un grupo de funciones con el objetivo de garantizar la confidencialidad, la

calidad, la seguridad y la integridad de los datos que contienen, así como un

acceso fácil y eficiente a los mismos.

3.1 CARACTERÍSTICAS

Entre las principales características de los sistemas de base de datos

podemos mencionar:

Independencia lógica y física de los datos.

Redundancia mínima.

Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.

Integridad de los datos.

Consultas complejas optimizadas.

Seguridad de acceso y auditoría.

Respaldo y recuperación.

Acceso a través de lenguajes de programación estándar.

3.2 VENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS

- Control sobre la redundancia de datos:

Los sistemas de ficheros almacenan varias copias de los mismos datos

en ficheros distintos. Esto hace que se desperdicie espacio de

almacenamiento, además de provocar la falta de consistencia de datos.

En los sistemas de bases de datos todos estos ficheros están integrados,

por lo que no se almacenan varias copias de los mismos datos. Sin embargo,

en una base de datos no se puede eliminar la redundancia completamente,

ya que en ocasiones es necesaria para modelar las relaciones entre los

datos.

- Consistencia de datos:

Eliminando o controlando las redundancias de datos se reduce en gran

medida el riesgo de que haya inconsistencias. Si un dato está almacenado

una sola vez, cualquier actualización se debe realizar sólo una vez, y está

disponible para todos los usuarios inmediatamente. Si un dato está duplicado

y el sistema conoce esta redundancia, el propio sistema puede encargarse

de garantizar que todas las copias se mantienen consistentes.

- Compartir datos:

En los sistemas de ficheros, los ficheros pertenecen a las personas o a

los departamentos que los utilizan. Pero en los sistemas de bases de datos,

la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por todos

los usuarios que estén autorizados.

- Mantenimiento de estándares:

Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios,

tanto los establecidos a nivel de la empresa como los nacionales e

internacionales. Estos estándares pueden establecerse sobre el formato de

los datos para facilitar su intercambio, pueden ser estándares de

documentación, procedimientos de actualización y también reglas de acceso.

- Mejora en la integridad de datos:

La integridad de la base de datos se refiere a la validez y la consistencia

de los datos almacenados. Normalmente, la integridad se expresa mediante

restricciones o reglas que no se pueden violar. Estas restricciones se pueden

aplicar tanto a los datos, como a sus relaciones, y es el SGBD quien se debe

encargar de mantenerlas.

- Mejora en la seguridad:

La seguridad de la base de datos es la protección de la base de datos

frente a usuarios no autorizados. Sin unas buenas medidas de seguridad, la

integración de datos en los sistemas de bases de datos hace que éstos sean

más vulnerables que en los sistemas de ficheros.

- Mejora en la accesibilidad a los datos:

Muchos SGBD proporcionan lenguajes de consultas o generadores de

informes que permiten al usuario hacer cualquier tipo de consulta sobre los

datos, sin que sea necesario que un programador escriba una aplicación que

realice tal tarea.

- Mejora en la productividad:

El SGBD proporciona muchas de las funciones estándar que el

programador necesita escribir en un sistema de ficheros. A nivel básico, el

SGBD proporciona todas las rutinas de manejo de ficheros típicas de los

programas de aplicación.

El hecho de disponer de estas funciones permite al programador

centrarse mejor en la función específica requerida por los usuarios, sin tener

que preocuparse de los detalles de implementación de bajo nivel.

- Mejora en el mantenimiento:

En los sistemas de ficheros, las descripciones de los datos se encuentran

inmersas en los programas de aplicación que los manejan.

Esto hace que los programas sean dependientes de los datos, de modo

que un cambio en su estructura, o un cambio en el modo en que se

almacena en disco, requiere cambios importantes en los programas cuyos

datos se ven afectados.

Sin embargo, los SGBD separan las descripciones de los datos de las

aplicaciones. Esto es lo que se conoce como independencia de datos,

gracias a la cual se simplifica el mantenimiento de las aplicaciones que

acceden a la base de datos.

- Aumento de la concurrencia:

En algunos sistemas de ficheros, si hay varios usuarios que pueden

acceder simultáneamente a un mismo fichero, es posible que el acceso

interfiera entre ellos de modo que se pierda información o se pierda la

integridad. La mayoría de los SGBD gestionan el acceso concurrente a la

base de datos y garantizan que no ocurran problemas de este tipo.

- Mejora en los servicios de copias de seguridad:

Muchos sistemas de ficheros dejan que sea el usuario quien proporcione

las medidas necesarias para proteger los datos ante fallos en el sistema o en

las aplicaciones. Los usuarios tienen que hacer copias de seguridad cada

día, y si se produce algún fallo, utilizar estas copias para restaurarlos.

En este caso, todo el trabajo realizado sobre los datos desde que se hizo

la última copia de seguridad se pierde y se tiene que volver a realizar. Sin

embargo, los SGBD actuales funcionan de modo que se minimiza la cantidad

de trabajo perdido cuando se produce un fallo.

3.3 DESVENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS

- Complejidad:

Los SGBD son conjuntos de programas que pueden llegar a ser

complejos con una gran funcionalidad. Es preciso comprender muy bien esta

funcionalidad para poder realizar un buen uso de ellos.

- Coste del equipamiento adicional:

Tanto el SGBD, como la propia base de datos, pueden hacer que sea

necesario adquirir más espacio de almacenamiento. Además, para alcanzar

las prestaciones deseadas, es posible que sea necesario adquirir una

máquina más grande o una máquina que se dedique solamente al SGBD.

Todo esto hará que la implantación de un sistema de bases de datos sea

más cara.

- Vulnerable a los fallos:

El hecho de que todo esté centralizado en el SGBD hace que el sistema

sea más vulnerable ante los fallos que puedan producirse. Es por ello que

deben tenerse copias de seguridad (Backup).

3.4 TIPOS DE CAMPOS

Cada Sistema de Base de Datos posee tipos de campos que pueden ser

similares o diferentes. Entre los más comunes podemos nombrar:

Numérico: entre los diferentes tipos de campos numéricos podemos

encontrar enteros “sin decimales” y reales “decimales”.

Booleanos: poseen dos estados: Verdadero “Si” y Falso “No”.

Memos: son campos alfanuméricos de longitud ilimitada. Presentan el

inconveniente de no poder ser indexados.

Fechas: almacenan fechas facilitando posteriormente su explotación.

Almacenar fechas de esta forma posibilita ordenar los registros por

fechas o calcular los días entre una fecha y otra.

Alfanuméricos: contienen cifras y letras. Presentan una longitud

limitada (255 caracteres).

Auto-incrementables: son campos numéricos enteros que

incrementan en una unidad su valor para cada registro incorporado.

Su utilidad resulta: Servir de identificador ya que resultan exclusivos

de un registro.

3.5 TIPOS DE BASE DE DATOS

Entre los diferentes tipos de base de datos, podemos encontrar los

siguientes:

MySql: es una base de datos con licencia GPL basada en un servidor.

Se caracteriza por su rapidez. No es recomendable usar para grandes

volúmenes de datos.

PostgreSql y Oracle: Son sistemas de base de datos poderosos.

Administra muy bien grandes cantidades de datos, y suelen ser

utilizadas en intranets y sistemas de gran calibre.

Access: Es una base de datos desarrollada por Microsoft. Esta base

de datos, debe ser creada bajo el programa access, el cual crea un

archivo .mdb con la estructura ya explicada.

Microsoft SQL Server: es una base de datos más potente que

access desarrollada por Microsoft. Se utiliza para manejar grandes

volúmenes de informaciones.

3.6 MODELO ENTIDAD-RELACIÓN

Los diagramas o modelos entidad-relación (denominado por su siglas,

ERD “Diagram Entity relationship”) son una herramienta para el modelado de

datos de un sistema de información. Estos modelos expresan entidades

relevantes para un sistema de información, sus inter-relaciones y

propiedades.

3.7 CARDINALIDAD DE LAS RELACIONES

El diseño de relaciones entre las tablas de una base de datos puede ser

la siguiente:

Relaciones de uno a uno: una instancia de la entidad A se relaciona

con una y solamente una de la entidad B.

Relaciones de uno a muchos: cada instancia de la entidad A se

relaciona con varias instancias de la entidad B.

Relaciones de muchos a muchos: cualquier instancia de la entidad

A se relaciona con cualquier instancia de la entidad B.

4. ESTRUCTURA DE UNA BASE DE DATOS

Una base de datos, a fin de ordenar la información de manera lógica,

posee un orden que debe ser cumplido para acceder a la información de

manera coherente. Cada base de datos contiene una o más tablas, que

cumplen la función de contener los campos.

En el siguiente ejemplo mostramos una tabla “comentarios” que contiene

4 campos.

Los datos quedarían organizados como mostramos en siguiente ejemplo:

Por consiguiente una base de datos posee el siguiente orden jerárquico:

Tablas

Campos

Registros

Lenguaje SQL

El lenguaje SQL es el más universal en los sistemas de base de datos.

Este lenguaje nos permite realizar consultas a nuestras bases de datos para

mostrar, insertar, actualizar y borrar datos.

A continuación veremos un ejemplo de ellos:

Mostrar: para mostrar los registros se utiliza la instrucción Select.

Select * From comentarios.

Insertar: los registros pueden ser introducidos a partir de sentencias

que emplean la instrucción Insert. Insert Into comentarios (titulo, texto,

fecha) Values ('saludos', 'como esta', '22-10-2007')

Borrar: Para borrar un registro se utiliza la instrucción Delete. En este

caso debemos especificar cual o cuales son los registros que

queremos borrar. Es por ello necesario establecer una selección que

se llevara a cabo mediante la cláusula Where. Delete From

comentarios Where id='1'.

Actualizar: para actualizar los registros se utiliza la instrucción

Update. Como para el caso de Delete, necesitamos especificar por

medio de Where cuáles son los registros en los que queremos hacer

efectivas nuestras modificaciones. Además, tendremos que

especificar cuáles son los nuevos valores de los campos que

deseamos actualizar. Update comentarios Set titulo='Mi Primer

Comentario' Where id='1'.

5. TÉRMINOS DE REPASO INTRODUCTORIOS A BASES DE DATOS

-Abstracción de datos: Técnica que permite diseñar estructuras de datos

que consiste en representar las características esenciales de una estructura

de datos, olvidándose de los detalles específicos de implementación de los

datos, escondiendo la complejidad a los usuarios para simplificar su

interacción con el sistema.

-Administrador de Base de Datos (ABD): La persona que tiene el control

central sobre el sistema gestor de bases de datos (SGBD), define el

esquema, la estructura y método de acceso a la BD, modifica el esquema y

controla organización física, pone las autorizaciones para el acceso a los

datos y da mantenimiento a la BD.

-Concurrencia: Ocurre cuando dos o más usuarios quieren acceder a los

mismos datos al mismo tiempo.

-Diccionario de datos: Conjunto de metadatos que contiene la

características lógicas de los datos que se van a utilizar en el sistema

(nombre, descripción, contenido y organización).

-Ejemplar de la base de datos: Colección de información almacenada en la

BD.

-Esquema de la base de datos: Es el diseño completo de la BD (tablas,

campos de cada tabla y relaciones entre cada campo y cada tabla).

Esquema físico: Diseño físico en el nivel físico.

Esquema lógico: Diseño de la BD en el nivel lógico.

-Independencia física de los datos: Cuando los programas de aplicación

no dependen del esquema físico y, por tanto, no deben ser modificados si

cambia el esquema físico.

-Lenguajes de BDs

Lenguaje de consultas: Lenguae que permite a los usuarios acceder

y recuperar información almacenada en la BD.

Lenguaje de definición de datos: Especifica un esquema de BD

mediante un conjunto de definiciones.

Lenguaje de manipulación de datos: Lenguaje para recuperar

información almacenada, insertar información nueva, borrar

información y modificar información de la BD.

-Máquinas cliente y servidor: Las máquinas cliente son donde trabajan los

usuarios remotos de la BD; las máquinas servidor son en las que se ejecuta

el sistema de BD.

-Metadatos: Datos acerca de los datos.

-Modelos de datos: Colección de herramientas para describir datos, las

relaciones entre ellos, su semántica y sus restricciones.

Modelo de datos orientado a objetos: Extensión del modelo

entidad-relación con las nociones de encapsulación, métodos

(funciones) e identidad de objeto.

Modelo de datos relacional: Utiliza un grupo de tablas para

representar los datos y las relaciones entre ellos. Basado en registros.

Modelo de datos relacional orientado a objetos: Combina el model

de datos orientado a objetos y el modelo de datos relacional.

Modelo entidad-relación (E-R): Basado en una percepción del

mundo real que consta de una colección de objetos básicos

llamados entidades, y de relaciones entre objetos.

-Programa de aplicación: Programa que se usa para interactuar con la BD.

-Sistema gestor de bases de datos (SGBD): Consiste en una colección de

datos interrelacionados y una colección de programas para acceder a los

datos. Proporciona un entorno conveniente y eficiente para los usuarios que

lo usan para la recuperación y almacenamiento de la información.

-Sistema de archivos: Estructuran la información guardada en una unidad

de almacenamiento de una computadora, que luego será representada

textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. Proveen métodos

para crear, mover, renombrar y eliminar archivos y directorios.

-Transacciones: Colección de operaciones que se lleva a cabo como una

única función lógica en una aplicación de BD.

-Vistas de datos: Dependiendo del usuario que necesite información de la

BD, se le muestran ciertos elementos (vistas), proporcionándoles el sistema

sólo una parte de la BD.

BIBLIOGRAFÍAS

Biblios-100: Gestor de Bases de datos documentales

http://www.ucm.es/info/multidoc/multidoc/revista/cuadern5/ceseda.htm

Servicio de bases de datos del CSIC

http://www.uma.es/Servicios/Biblioteca/cdromcsic.htm

Tutorial de bases de datos documentales

http://www.unex.es/teledoc/tutorial/index.html?sm1

BERTINO, E. A. y MARTINO, L. A. 1995. Sistemas de bases de datos

orientadas a objetos. s.l. : Ediciones Díaz de Santos, 1995.

COBO, ÁNGEL y GÓMEZ, PATRICIA. 2005. PHP y MySQL-

tecnologias para el desarrollo de aplicaciones web. s.l. : Ediciones

Díaz de Santos, 2005. 8479787066.

Enciclopedia “Auto Didacta 2000”, Temática Informática. Equipo

Cultural S.A., MADRID ESPAÑA.