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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