Unidad I

1.1 Objetivo de las Bases de Datos

Las bases de datos constituyen una parte integrante y fundamental del sistema de información y tienen su razón de ser en la misma existencia de esté.

 Las necesidades de información de nuestra sociedad actual se dejan sentir de forma cada vez más imperiosa. El problema de la información está estrechamente relacionado con el desarrollo económico y social. La investigación, la planificación y la toma de decisiones exigen una información precisa, oportuna, completa, coherente y adaptada a las necesidades específicas de cada usuario y de cada circunstancia. 

La información es vital para el desarrollo de los pueblos. Una primera acepción esta relacionada con la investigación, y considera la información como elemento escencial y como elemento de E/S en toda actividad del campo de la investigación. Otra acepción la considera como CONOCIMIENTO TRANSMISIBLE lo cual beneficia a grupos de individuos en diversas actividades tales como: socioculturales, medicina, educación, medios de comunicación, entre muchos mas.

También se considera a la información como un recurso fundamental, un bien en el sentido ecnómico del término, que ha de ser usado en alguna actividad del ser humano, por lo tanto es escencial para la productividad e igualdad de oportunidades. 

Las cualidades que debe poseer la información, y que hacen de ella un recurso fundamental de las organizaciones y de los individuos, son básicamente:

* Precisión

* Oportunidad

* Compleción

* Significado

* Integridad 

Cualidades de la Información: 

Precision	Oportunidad	Compleción	Significado	Integridad
Se refiere al porcentaje de información correcta sobre la información total del sistema (BD) El sistema podrá señalar ciertos errores o incompatibilidades en los datos para tener coherencia.	Se refiere al tiempo transcurrido desde el momento en que se produjo el hecho que originó el dato hasta el momento en el que la información se pone a disposición del usuario.	Significa que la información debe ser completa para cumplir con sus objetivos, ya que de esto depende la toma de decisiones.	Debe contener el máximo contenido semántico para que la información sea relamente verdadera. Debe ser comprensible e interesante, lo que supone no proporcionar a los usuarios un volúmen grande de información que no pueda ser asimilada.	La información contenida en el sistema debe ser coherente y consistente con las reglas semánticas propias del mundo real al que ha de representar.

1.2 Áreas de aplicación de los Sistemas de Bases de Datos 

1.Banca: información de clientes, cuentas, transacciones, préstamos, etc. 

2.Líneas aéreas: Clientes, horarios, vuelos, destinos, etc. (1ras bases distribuidas geográficamente)

3.Universidades: Estudiantes, carreras, horarios, materias, etc.

4.Transacciones de tarjeta de crédito: para comprar con tarjetas de crédito y la generación de los extractos mensuales.

5.Telecomunicaciones: para guardar registros de llamadas realizadas, generar facturas mensuales, mantener el saldo de las tarjetas, telefónicas de prepago y almacenar información sobre las redes.

6. Medicina: Registro de enfermedades, datos biológicos, etc.

En realidad su uso es muy amplio y se puede tener en cualquier sistema.

Despues de analizar todo lo anterior, veamos una definición de Base de Datos:

"Deposito de datos integrados, almacenados en soporte secundario y con redundancia controlada. Los datos que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la BD) única y alamcenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos el cual ha de permitir captar las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comúnes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos." 

 

1.3 Modelos de Datos 

Existen modelos de datos que tienen herramientas para relacionar unos datos con otros de la misma forma que ocurre en el mundo real. Dentro de los modelos existentes hoy en día podemos hacer dos clasificaciones:

       Modelos de diseño: Predomina el modelo “Entidad/relación”.

 Modelos de representación: 

Primero apareció el modelo jerárquico o de tipo árbol.

Posteriormente se evolucionó hacia el modelo de red en el que se usan registros unidos por enlaces.

Actualmente el modelo más usado es el modelo relacional basado en tablas sin olvidar el Modelo Orientado a objetos.

Tambien podemos verlo de la siguiente forma:

Los Modelos Conceptuales: Los modelos conceptuales se utilizan para representar la realidad a un alto nivel de abstracción. Mediante los modelos conceptuales se puede construir una descripción de la realidad fácil de entender.

Los Modelos Lógicos: En los modelos lógicos, las descripciones de los datos tienen una correspondencia sencilla con la estructura física de la base de datos.

1.4 Arquitectura del Sistema Gestor de Bases de Datos

Un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) es un software que permite manipular las bases de datos. También es llamado DBMS 

Objetivos de un SGBD

Los SGBD se diseñan para gestionar grandes cantidades de información.

La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información.

Los SGBD deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización.

Si los datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados  anómalos.

Componentes de un SMBD

–DDL (data definition languaje): especifica el esquema de BD. Resultado: Diccionario de datos

–DML (data manipulation languaje):

Recuperación de información

Agregar información

Quitar información

Modificar información

DML --> Características:

–Procedimentales (SQL): requieren que el usuario especifique qué datos se muestran y cómo obtener esos datos  

–No Procedimentales (QBE): requieren que el usuario especifique qué datos se muestran y sin especificar cómo obtener esos datos

Entonces:
–La definición de una BD consiste en especificar los tipos de datos, las estructuras y restricciones de los mismos.

–La construcción de la BD es el proceso de almacenar datos concretos en algún dispositivo de almacenamiento bajo la gestión del DBMS.

–La manipulación de BD incluye funciones tales como consultar la BD para recuperar datos específicos, actualizar los datos existentes, reflejar cambios producidos, etc.

  

Aplicaciones de los SGBD

BANCA: Para información de los clientes, cuentas y préstamos, y transacciones.

LÍNEAS AÉREAS: Para reservas e información de planificación.

UNIVERSIDADES: Para información de los estudiantes, matriculas de las asignaturas y cursos.

TRANSACCIONES DE TARJETAS DE CRÉDITO: Para compras con TC y generación mensual de extractos.

RECURSOS HUMANOS: para información sobre los empleados, salarios, impuestos y beneficios, y para la generación de nominas.

TELECOMUNICACIONES: Para guardar un registro de las llamadas realizadas, generación mensual de facturas, manteniendo el saldo de las tarjetas telefónicas prepago y para almacenar información sobre redes de comunicaciones.

FINANZAS: Para almacenar información sobre grandes empresas, ventas y compras de documentos formales financieros, como bolsa y bonos.

VENTAS: Para información de clientes productos y compras.

PRODUCCIÓN: Para la gestión de la cadena de producción y para el seguimiento de la producción de elementos  en las factorías, inventarios de elementos en almacenes y pedidos de elementos. 

Los SGBD deben cumplir con las propiedades ACID para las transacciones:

  Atomicity (Atomicidad: las transacciones son atómicas, por ej. el cargo y abono, o existen los dos o ninguno)

  Consistency (Consistencia: una transacción transforma un estado consistente de la BD en otro)

  Isolation (Aislamiento: las transacciones están aisladas entre si)

  Durability (Durabilidad: después que una transacción ha sido confirmada ella persiste) 

Arquitectura del SGBD

1.5 Niveles de abstracción de una Base de Datos

Se puede observar en los SI la existencia de dos estructuras distintas, la lógica (vista del usuario) y la física (forma en que se encuentran los datos en el almacenamiento). Pero hay otro nivel de abstracción denominado: conceptual o lógico global.

Esta estructura intermedia pretende una representación global de los datos que se interponga entre las estructuras lógica y física de la arquitectura de dos niveles, siendo independiente, tanto del equipo como de cada usuario en particular.

–Visión: ve solo los datos de interes (muchas vistas para la misma BD) a través de programas de aplicación.

–Conceptual: qué datos se almacenan en la BD y qué relaciones existen entre ellos

–Físico: describe cómo se almacenan realmente los datos (archivos y hardware)

1.6 Tipos de usuarios 

Los distintos tipos de usuarios de una base de datos pueden clasificarse en:

• Usuarios informáticos
• Usuarios finales.

1.- Usuarios Informáticos

Tienen a su cargo la tarea de de creación y mantenimiento de la base de datos, asi como la realización de los procedimientos y programas que necesiten los usuarios finales. Entre estos se pueden distinguir:

Diseñadores: Responsables de identificar los datos que han de estar contenidos en la BD.

Diseñadores lógicos: Capaces de determinar que datos debe contener la BD y conseguir plasmar el punto de vista del conjunto de usuarios en las estructuras lógicas más adecuadas.

Diseñadores físicos: Su objetivo es transformar la estrucutras lógicas en estructuras físicas que proporcionen la mayor eficiencia de cara a la máquina.

Administradores: El uso compartido de recursos, propio de una BD, obliga a la existencia de un administrador, cuya misión es la vigilancia y gestión de los datos. El principal recurso en una BD son los datos, y el administrador debe estar al pendiente para que estos no se destruyan ni se contaminen, perdiendo su confidencialidad, disponibilidad e integridad.

Analistas y programadores: Tienen a su cargo el análisis y la programación de las tareas que no pueden ser llevadas a cabo por los usuarios finales. Para ello han de desarrollar distintos procedimientos y programas que ponen a disposición de los usuarios finales a fin de facilitarles su trabajo.

2.- Usuarios finales

Son aquellos que tienen que acceder a los datos porque los necesitan para llevar a cabo su actividad.

1.7 Tipos de lenguajes 

Las distintas funciones que ha de cumplir un SGBD hacen necesario disponer de diferentes tipos de lenguajes y procedimientos que permitan la comunicación con la base de datos; unos están orientados hacia la función (definición o manipulación), y otros dirigidos a diferentes tipos de usuarios o de aplicaciones.

Los usuarios informáticos suelen usar el lenguaje habitual (lenguaje anfitrión), desde luego éste deberá permitir hacer llamadas a la BD. El conjunto de sentencias de manipulación del SGBD que pueden ser llamadas desde un lenguaje de programación, permitiendo así el acceso a la BD, se suele denominar SUBLENGUAJE DE DATOS, y también LENGUAJE HUESPED O EMBEBIDO.

Ejemplos de lenguajes anfitrión para la manipulación de datos son: COBOL, PASCAL, JAVA, C, PHP, etc.

El administrador de la BD ha de disponer de instrumentos que le permitan describir los datos con facilidad y precisión, especificando sus distintas estrcuturas; es lo que se denomina lenguaje de definición de datos. Estos lenguajes de definición de datos son autocontenidos y no tienen la necesidad de apoyarse en ningún otro lenguaje de programación.

Los lenguajes para manipulación de datos deben dar a los usaurios la posibilidad de referirse a determinados conjuntos de datos, que cumplan ciertas condiciones (criterio de selcción), como que un atributo tenga un determinado valor, o que un conjunto de atributos y valores satisfagan cierta expresión lógica. Además del criterio de selcción, es preciso indicar la estructura externa que se desea actualizar o recuperar.

Por ejemplo un lenguaje autocontenido es el -SQL-. También puede ser llamado desde un programa en PHP, por lo cual en ese instante actúa como Huesped.

1.8 Tópicos Selectos de Bases de Datos

Tarea

1.- La estandarización de los SGBD

2.- Características de los siguientes SGBD:

a) SQL Server

b) MySQL

c) Oracle

indicar el SGBD al que haran referencia en cuanto a versión.

Las características que habrá que investigar entre otras son: Plataforma en la operan, Seguridad, Respaldo y recuperación, etc.