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Bases de datos

María Mónica Menjura castillo

Técnico en sistemas

CIMM Sena regional Boyaca


BASES DE DATOS Son el conjunto de datos pertenecientes a un solo contexto, también se les llama bases de datos a los bancos de información los cuales contienen datos que pueden ser relativos de acuerdo a diversas temáticas y los cuales se categorizan de diversa manera. la tipología de estos es variada y se caracterizan por una alta estructuración y estandarización de la información, son una serie de datos organizados y relacionados entre sí que son recolectados y explotados por los sistemas de las empresas o cualquier tipo de negocio

CARACTERISTICAS DE LAS BASES DE DATOS Tienen varias encontramos:

caracteristicas

dentro

de

las

cuales

 las bases de datos tienen una independencia lógica y física de los datos.  Se tiene un acceso amplio por parte de las personas que los necesitan en diversos casos.  Tienen una integridad de los datos.  Consultas complejas bien optimizadas  Nos brindan una seguridad de acceso y de autoría.  Tenemos acceso a un lenguaje de programación estándar


 Este nos permite que solo se puedan ver los registros de una base de datos cuando la persona ya ha introducido un determinado número de registros de ella.

 Se puede limitar el número máximo de entradas de cada participante.  Nos permite añadir comentarios a la entrada de la base de datos.  Este se visualiza como una tabla de una hoja de cálculo, o también como un formulario.

VENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS  nos permite modificar los datos pero excepto el código de las aplicaciones; que nos permiten tener una independencia de los datos, los programas y los procesos.  Nos permite obtener más información de la misma cantidad de data; en la base de datos le facilita al usuario obtener una mejor información gracias a que provee la estructura data para proveer los datos al usuario.  Gran facilidad para la manipulación de grandes volúmenes de datos al simplificar la programación.  Este incluye herramientas para la creación de interfaces.  Nos permite hacer una reorganización de los datos con un leve impacto en el código de programas haciendo que disminuya el tiempo de desarrollo e incrementando la calidad del sistema al ser bien explotado por los diseñadores.  Una reducción del espacio de almacenamiento.  Un mayor valor informativo.


TIPOS DE BASES DE DATOS Estos se pueden clasificar de varias maneras de acuerdo al contexto o la utilidad delos datos, además de ser clasificadas por medio de los modelos de administración de las beses de datos. Donde el modelo de base de datos es una descripción de lo que generalmente se conoce como un contenedor de datos (donde se guarda la información).

 BASES DE DATOS JERÁRQUICAS: estas son bases de datos que almacenan información en una estructura jerárquica, en este modelo se organiza la información en forma de árbol en donde el nodo puede tener varios hijos. estas clases de bases de datos son muy útiles en casos donde se necesitan aplicaciones que manejan un gran volumen de información permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.

 BASES DE DATOS DE RED: en este modelo generalmente nos ayuda a la mejora en el concepto de nodo: donde se permite que un mismo nodo tenga varios padres, este nos ofrece una solucion eficiente en cuanto al problema de redundancia de datos, este modelo e muy utilizado por los programadores.


 BASES DE DATOS TRANSICIONALES: su finalidad es el envío y recepción de datos en grandes velocidades, son generalmente al entorno del análisis de la calidad, los datos de producción e industrial, su finalidad es recolectar y recuperar los datos con la mayor velocidad posible; para poderlas aprovechar al máximo estas permiten un tipo de conectividad a las bases de datos relacionales.  BASES DE DATOS RELACIONALES: este es un modelo utilizado para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Su idea fundamental es el uso de relaciones las cuales se consideran como un conjunto de datos llamado “tuplas” o registros. En este modelo intenta representar la base de datos como un conjunto de tablas, dentro de los conceptos básicos del modelo relacional encontramos el registro que es algo como cada ficha de un fichero convencional; y la tabla que es un conjunto de fichas de un mismo tipo. Ya con estos conceptos es posible crear una base datos y asociarlos entre sí, sin tener las restricciones que se presentan en el modelo jerárquico y de red.  BASES DE DATOS MULTIDIMENSIONALES: estas son bases de datos ideadas para el desarrollo de aplicaciones muy concretas como lo son la creación de CUBOS OLAP. En las bases de datos multidimensionales los campos de una tabla pueden ser de dos tipos, pueden representar dimensiones de la tabla o representan métricas las cuales se desean estudiar.


 BASES DE DATOS ORIENTADAS A OBJETOS: este modelo informático orientado básicamente a objetos trata de almacenar en la base de datos los objetos completos que pueden ser de estado y de comportamiento.  BASES DE DATOS DOCUMENTALES: estos permiten una indexación a textos completos y también en líneas generales realizar búsquedas más potentes.  BASES DE DATOS DEDUCTIVAS: este es un sistema de bases de datos deductivos, tiene la diferencia de permitir hacer deducciones a través de interferencias. Se basa en reglas y hechos principalmente los cuales son almacenados en la base de datos; a estas también se les llaman bases de datos lógicas porque se basa en la lógica matemática.

USUARIOS DE LAS BASES DE DATOS Dentro de los usuarios de las bases de datos encontramos que hay 4 diferentes tipos de usuarios de un sistema de base de datos los cuales se diferencian por la forma de interactuar con el sistema. También se han diseñado diferentes formas de interfaces de usuario para los usuarios:

 USUARIOS NORMALES: son usuarios que interactúan con el sistema mediante la innovación de alguno de los programas de aplicación, estos usuarios no son sofisticados. La interfaz de un usuario normal para estos usuarios es una interfaz de formularios, donde el usuario llena los campos apropiados del formulario, también pueden leer informes que son generados por la base de datos.


 PROGRAMADORES DE APLICACIONES: estos son profesionales los cuales escriben programas de aplicación; estos programadores pueden elegir dentro de muchas herramientas para el desarrollo de interfaces de usuarios. La herramienta DRA es la que permite al programador de aplicaciones construir formularios e informes sin escribir un programa.  USUARIOS SOFISTICADOS: estos son los que interactúan con el sistema sin programas escritos. Estos forman sus consultas en un lenguaje de consulta de bases de datos y cada consulta se envía al procesador de consultas donde su función es transformar las instrucciones LMD a instrucciones que el gestor de almacenamiento entienda.  USUARIOS ESPECIALIZADOS: estos son usuarios sofisticados los cuales escriben aplicaciones de bases de datos especializadas que no son adecuadas en el marco de procesamiento de datos tradicional. Dentro de estas aplicaciones encontramos los sistemas de diseño asistido por computador, los sistemas de base de datos do conocimientos y los sistemas expertos al igual que los sistemas que almacenan los datos con los tipos de datos complejos.


ARQUITECTURA DE LA BASE DE DATOS La arquitectura de la base de datos está influenciada por el sistema informático que soporta la instalación del SGBD. Dentro de la arquitectura de las bases de datos hay tres niveles en la que se divide los cuales son:  NIVEL INTERNO: este es el nivel más bajo de abstracción y define como se almacenan los datos en el soporte físico y también los métodos de acceso.  NIVEL CONSEPTUAL: este es el nivel medio abstracción, el cual trata de la representación de los datos realizados por la organización, el cual recoge las vistas parciales de los requerimientos de los usuarios.

 NIVEL EXTERNO: este es el nivel de mayor abstracción, a este le corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los usuarios.

SISTEMA DE ADMINISTRACION DE BASES DE DATOS Este es un instrumento el cual nos permite ingresar, recuperar y manejar la información que está contenida en la base de datos. También dice que su finalidad es almacenar información y permitir a los usuarios recuperar y actualizar información con base en peticiones.


VENTAJAS E INCONVENIENTES DE USAR SISTEMA MANEJADOR DE BASES DE DATOS  VENTAJAS: se tiene un control sobre la redundancia de datos. En el sistema de bases de datos los ficheros se encuentran integrados por lo que estos no almacenan varias copias de los datos.  Consistencia de datos: está eliminando o controlando las redundancias de los datos, en estos se reduce el riesgo de inconsistencias.  Compartición de datos: en estos los sistemas de ficheros pertenecen a las personas o departamentos que los usan, pero en los sistemas de bases de datos, la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por los usuarios que estén autorizados.  Más información: sobre la misma cantidad de datos al estar estos integrados.  Mantenimiento de estándares: es más fácil respetar los estándares necesarios gracias a la integración, tanto los establecidos como los nacionales e internacionales.  VENTAJAS POR LA EXISTENCIA DEL SGBD  mejora la integridad de datos: esta se refiere a la validez y la consistencia de los datos almacenados.  Mejora en la seguridad: es la protección de la base de datos frente a los usuarios no autorizados. Se tiene una mejor seguridad en cuanto a la información de los datos para que estos no sean tan vulnerables, permitiendo


establecer una clave para la identificación del personal autorizado para hacer uso de las bases de datos.

 Mejora en la accesibilidad a los datos: nos proporcionan lenguajes para las consultas de informes que le permitan al usuario hacer el tipo de consulta que desee sobre los datos.  Mejora en la productividad: proporciona todas las rutinas de manejo en ficheros típicas de los programas de aplicación.  Mejora en el mantenimiento: gracias a la independencia de los datos en los sistemas de ficheros.  Aumento de la concurrencia: en algunos de los sistemas de ficheros pueden acceder varios usuarios simultáneamente a un mismo fichero, pero en ocasiones el acceso interfiere entre los ficheros de modo que se puede perder información.  Mejora en los servicios de copia de seguridad y de recuperación ante fallos: en algunos sistemas de ficheros los usuarios pueden proporcionar medidas necesarias para proteger los datos ante los fallos que se puedan presentar en el sistema o en las aplicaciones. 

INCONVENIENTES DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS

 Complejidad: tiene que ser muy preciso y comprender muy bien la funcionalidad para poder sacar buen partido de esta en el SGBD.


 Tamaño: SGBD son un conjunto de programas muy complejo y extensos que requieren de gran cantidad de espacio en el disco y de memoria para el poder trabajar de forma correcta.  Coste económico del SGBD: este puede variar dependiendo del entorno donde se encuentre y la funcionalidad que nos ofrezca. Sus costos están entre los 500euros. 10000euros y 100000euros.  coste del equipamiento adicional: el SGBD y la base de datos pueden hacer que se necesite adquirir más espacio de almacenamiento. O necesitar de una maquina más grande para las prestaciones que se deseen o una solo para el SGBD.  Coste de la conversión: es necesario adquirirlo para un buen funcionamiento.  Prestaciones: el sistema de ficheros está escrito por una aplicación específica, por lo que sus prestaciones suelen ser buenas.  Vulnerable a los fallos: al estar todo centralizado en el SGBD hace que todo el sistema estemas vulnerable a fallos que se puedan producir.


PROVEEDORE DE SISTEMAS DE ADMINISTRACION DE BASES DE DATOS (SGBD) Encontramos a:  Oracle: es una herramienta de administración gráfica es muy intuitiva y cómoda de utilizar, nos ayuda a analizar datos y efectuar recomendaciones, además apoya al diseño y la optimización de modelos de datos. También apoya en la definición de estándares de diseño y nomenclatura de objetos.  Microsoft Access: este es un gráfico que aprovecha al máximo la potencia grafica; nos facilita la administración de datos, con Access es posible producir formulas e informes sofisticados y muy efectivos. En Access nos permite lograr un aumento considerable en la productividad mediante el uso de los asistentes y de las macros.  Interface base: ofrece unos buenos niveles en seguridad, las fuentes pueden ser editadas y modificadas por cualquier tipo de usuario. La instalación de esta interface es muy sencilla.

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS  Banca: esta es para la información de los clientes, las cuentas y los prestamos junto con las transacciones bancarias.  Líneas aéreas: estas son para la reserva e información de planificación, estas fueron las primeras en usar bases de datos en forma distribuida geográficamente.


 Universidades: se usan para la información de los estudiantes las matrículas de las asignaturas y los cursos.  Transacciones de tarjeta de crédito: se usan para las compras con la tarjeta de crédito y la generación mensual de los extractos.  Telecomunicaciones: se usan para guardar un registro de las llamadas realizadas, en la generación mensual de facturas, manteniendo el saldo de las tarjetas telefónicas y también para almacenar la información sobre redes de comunicación.  Finanzas: se usan para el almacenamiento de la información de las empresas, las ventas y las compras de los documentos formales financieros como lo son la bolsa y los bonos.  Ventas: se usan para la información de clientes, los productos y las compras.  Producción: se usan para la gestión de la cadena de producción y también para el seguimiento de la producción de elementos como los inventarios en los almacenes y los pedidos.  Recursos humanos: se usan para la información sobre los elementos empleados, salarios, impuestos y los beneficios además para la generación de las nóminas.

COMPARACION ENTRE SGBD Y SISTEMA DE ARCHIVOS Estos consisten en la colección de datos y el conjunto de programas para acceder a dichos datos, también la manera de mantener la información en un computador almacenándola en archivos del sistema operativo.


DATO Los datos tienden a convertirse en información para ofrecer un significado o una idea, el dato puede referirse a un número, letra, signo o símbolo. También es la información que una computadora almacena respecto a un documento el cual puede ser de una empresa.

INFORMACION Es un conjunto de datos significativos; también es una colección de hechos para una organización que los percibe. La información está constituida por un conjunto de datos los cuales nos sirven para la construcción de un mensaje.

ALMACENAMIENTO Es en las bases de datos donde se almacenan las llamadas memorias secundarias, especialmente discos duros, para donde luego podemos recurrir a estos datos guardados para efectuar una posible tarea.

RELACION Permite establecer relaciones entre los datos los cuales están guardados en tablas y a través de dichas conexiones relacionar los datos de ambas tablas.

TABLA Esta se refiere al tipo de modelado de datos, donde se guardan los datos recogidos por un programa. Su estructura se asemeja a la de un programa de una hoja de cálculo.


FORMULARIO Se conocen como pantallas de entrada de datos; son las interfaces utilizadas para trabajar con los datos, a menudo contienen botones de comandos lo cuales ejecutan diversos comandos. Los formularios nos proporcionan un formato fácil de usar para el trabajo con los datos.

CONSULTA Estas son las que en realidad hacen el trabajo en una base de datos, las cuales pueden realizar numerosas funciones diferentes. La función más común de estas es recuperar datos específicos de las tablas.

REGISTRO Es también llamado tupla o fila la cual representa un objeto único de datos implícitamente estructurados en una tabla. En el registro un conjunto de campos que contiene los datos los datos que pertenecen a una misma recepción de entidad.

CARDINALIDAD Es la forma en la que se relacionan las entidades o expresa cuantas entidades se relacionan con otras entidades.

ENTIDADES Es la representación de un objeto o el concepto del mundo real que se describe en una base de datos; en una entidad se describen la estructura de las bases de datos empleando un modelo de datos.


FLEXIBILIDAD E INDEPENDENCIA Cuando se realice una estructura de una base de datos se debe tener en cuenta que esta sea flexible. Ya que se pueden agregar datos al sistema posteriormente.

REDUNDANCIA Hay una redundancia de datos cuando la misma información es almacenada varias veces en la misma base de datos, pero hay que tener en cuenta que la redundancia dificulta la tarea de comunicación de los datos.

SEGURIDAD El objetivo es proteger la base de datos contra los accesos no autorizados a los usuarios y también se le llama privacidad.

INTEGRIDAD DE LOS DATOS Esta es una corrección y exactitud de la información contenida. Además de conservar la seguridad en el sistema de bases de datos.

CONCURRENCIA DE USUARIOS Cuando los accesos son concurrentes son todos de la lectura, si se produce un problema este es solo de rendimiento, causado por limitaciones de los soportes.


DISEÑO CONSPTUAL: MODELO ENTIDADRELACION En un sistema de información durante el desarrollo se modelan los datos empleados por el sistema como los procesos que realizan tareas sobre estos datos. En el modelo de entidad/relación dice que es una técnica de análisis en la identificación de las entidades y de las relaciones que se dan en la parte que se pretende modelar.

PASOS PARA CREAR UN MODELO ENTIDAD/RELACION Primero se debe escribir los nombres de las entidades distribuidas en una hoja de papel; luego se dibuja una línea entre las entidades que tengan una relación entre sí; se añaden los atributos en círculos y se conectan a las entidades relacionadas usando las líneas. Añade la cardinalidad o el número de elementos de cada entidad.

NORMALIZACION Dice que antes de aplicar el proceso de normalización nos debemos asegurar de que estamos trabajando con una base de datos relacional.

DISEÑO LOGICO: MODELO RELACIONAL En el proceso de diseño de una base de datos se tiene que distinguir grandes bases como: el diseño lógico el cual tiene el objetivo de transformar el esquema conceptual; y el diseño físico que tiene como objetivo conseguir una instrumentación eficiente.


CLAVES PRIMARIAS Se le llama clave primaria a una combinación de campos que identifican de forma única a cada fila o tabla, la clave primaria comprende una columna o el conjunto de columnas.

CLAVES FORANEAS Este es un contexto de base de datos relacionados con una clave foránea o una clave ajena, es una limitación referencial entre dos tablas.

REGLAS DE INTEGRIDAD En una base de datos contiene uso de datos que en cada momento deben reflejar la realidad. Hay reglas de integridad muy importantes como las restricciones que se deben cumplir en todas las bases de datos relacionales. Encontramos también las reglas de integridad de entidades o de dominio: estas se aplican a las claves primarias de las relaciones. Regla integridad referencial: esta se aplica a las claves ajenas o foráneas

ETAPAS DE DISEÑO DE UNA BASE DE DATOS Encontramos las siguientes:  Diseño conceptual: en este se incluyen la creación de un esquema o modelo conceptual de la base de datos.


 Diseño lógico: su objetivo es transformar el esquema genérico y conceptual en un modelo de datos determinado para un sistema de gestión de bases de datos. este diseño se puede realizar manualmente o en algunos casos automáticamente a través del uso de herramientas CASE.  Diseño físico: este es el proceso de implementación física del modelo de datos lógico en un sistema de gestión de bases de datos. En este se incluye el escoger la estructura de archivos determinados.


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