primera unidad

MATERIA: TALLER DE BASES DE DATOS.

I UNIDAD: Gestor de bases de datos.

Es el software que permite a los usuarios procesar, describir, administrar y recuperar los datos almacenados en una base de datos.

I UNIDAD: GESTOR DE BASES DE DATOS.

En estos Sistemas se le proporciona un conjunto coordinado de programas, procedimientos y lenguajes que permiten a los distintos usuarios realizar sus tareas habituales con los datos, garantizando además la seguridad de los mismos.

Se observa que el SGBD es una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. La colección de datos, normalmente denominada base de datos, contiene información relevante para una empresa.

Los demás objetivos del SGBD es servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta.

Algunos ejemplos de SGBD son Oracle, DB2, PostgreSQL, MySQL, MS SQL Server

Un SGBD debe permitir:• Definir una base de datos • Construir la base de datos• Manipular la base de datos.

El SGBD Ayuda a realizar las siguientes acciones: Definición de los datos Mantenimiento de la integridad de los

datos dentro de la base de datos Control de la seguridad y privacidad de

los datos Manipulación de los datos

Otras funciones de los SGBD: los SGBD deben incluir un control de

concurrencia, o sea, deben permitir a varios usuarios tener acceso "simultáneo" a la base de datos Un SGBD también debe encargase de cumplir las reglas de integridad y redundancias.

Otras funciones de los SGBD: Capacidad de realizar copias de

seguridad y de recuperación de datos. Restricción de accesos no autorizados. Suministrar múltiples interfaces de

usuario. Representar relaciones complejas entre

los datos.

Clasificación de los SGBD: (modelo de datos)• Relacional (SGBDR): representa a la base de datos

como una colección de tablas. Estas bases de datos suelen utilizar SQL como lenguaje de consultas de alto nivel.

• Orientado a objetos: define a la base de datos en términos de objetos, sus propiedades y sus operaciones. Todos los objetos que tienen la misma estructura y comportamiento pertenecen a una clase y las clases de organizan en jerarquías.

Clasificación de los SGBD: (modelo de datos)• Objeto-relacional o relacional

extendido: son los sistemas relacionales con características de los orientados a objetos.

• Jerárquico: representa los datos como estructuras jerárquicas de árbol.

• En red o CODASYL DBTG.

Un SGBD también puede clasificarse por el número de usuario a los que da servicio:

* Monousuario* Multiusuario

También puede clasificarse según el número de sitios en los que está distribuida la base de datos:

* Centralizado: la base de datos y el software SGBD están almacenados en un solo sitio (una sola computadora).* Distribuido (SGBDD): la base de datos y el software SGBD pueden estar distribuidos en múltiples sitios conectados por una red.

Un sistema gestor de base de datos está compuesto de: El gestor de la base de datos

Se trata de un conjunto de programas no visibles al usuario final que se encargan de la privacidad, la integridad, la seguridad de los datos y la interacción con el sistema operativo.

Un sistema gestor de base de datos está compuesto de: Diccionario de datos:

Es una base de datos donde se guardan todas las propiedades de la base de datos, descripción de la estructura, relaciones entre los datos, etc.

El diccionario debe contener: La descripción externa, conceptual e

interna de la base de datos Las restricciones sobre los datos El acceso a los datos Las descripciones de las cuentas de

usuario Los permisos de los usuarios Los esquemas externos de cada programa

El administrador de la base de datos:

Es una persona o grupo de personas responsables del control del sistema gestor de base de datos.

Las principales tareas de un administrador son: La definición del esquema lógico y físico de la base

de datos La definición de las vistas de usuario La asignación y edición de permisos para los

usuarios Mantenimiento y seguimiento de la seguridad en la

base de datos Mantenimiento general del sistema gestor de base

de datos

Los lenguajes:

Un sistema gestor de base de datos debe proporcionar una serie de lenguajes para la definición y manipulación de la base de datos.

Estos lenguajes son los siguientes: Lenguaje de definición de datos (DDL). Para

definir los esquemas de la base de datos Lenguaje de manipulación de datos (DML).

Para manipular los datos de la base de datos

Lenguaje de control de datos (DCL). Para la administración de usuarios y seguridad en la base de datos.

Características del gestor de bases de datos.

• Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema (físico o lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las aplicaciones que se sirven de ella.

• Redundancia mínima. Un buen diseño de una base de datos logrará evitar la aparición de información repetida o redundante. De entrada, lo ideal es lograr una redundancia nula; no obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la aparición de redundancias.

• Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta redundancia nula, será necesario vigilar que aquella información que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los datos repetidos se actualicen de forma simultánea.

• Interacción con el manejador de archivos: Los datos en la base se guardan en disco mediante el sistema de archivos, proporcionado comúnmente por el sistema operativo. El manejador de la base, traduce las diferentes proposiciones del manejo de datos en comandos del sistema de archivos de bajo nivel. De esta forma el manejador se puede encargar del almacenamiento, recuperación y actualización de los datos en la base.

• Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. Los SGBD deben garantizar que esta información se encuentra asegurada frente a usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada; frente a ataques que deseen manipular o destruir la información; o simplemente ante las torpezas de algún usuario autorizado pero despistado.

• Integridad de los datos. Los valores de los datos que se almacenan en la base, deben satisfacer ciertas limitantes de consistencia, estas limitantes deben ser determinadas por el administrador, pero es el manejador el encargado de verificar que las actualizaciones que se hagan a la base cumplan con dichas normas.

• Respaldo y recuperación. Entre las labores que debe tener los SGBD está la de proporcionar una forma eficiente de realizar copias de respaldo de la información almacenada en ellos, y de restaurar a partir de estas copias los datos que se hayan podido perder y verificar de forma constante la integridad de dicha base de datos.

• Control de la concurrencia. Se podría entender, esta, como la principal tarea del manejador de la base, o por lo menos la más difícil. En la mayoría de entornos (excepto quizás el doméstico), lo más habitual es que sean muchas las personas que acceden a una base de datos al mismo tiempo, bien para recuperar información, bien para almacenarla.

1.2 Herramientas. Para que el usuario pueda manipular

una base de datos correctamente debe de contar con una interfaz que le permita visualizar los datos según ciertos criterios.

1.2 Herramientas. Para este caso hay una herramienta

para su utilización que son: “los formularios”. Podemos definir al formulario como una interfaz con mecanismos para la visualización, la entrada o la selección de datos.

1.2.1. Herramientas de creación de bases de datos.

SQL server Enterprise Manager: Se puede crear una base de datos directamente utilizando la herramienta SQL Server Enterprise Manager.

1.2.1. Herramientas de creación de bases de datos.

Oracle Database Configuration Assistant: es una herramienta poderosa para crear bases de datos del Oracle. Ésta puede ser útil aunque la mayoría de los Administradores de Bases de Datos suele evitar éste tipo de herramientas.

Componentes de software principales asociados a un Sistema manejador de bases de datos:

• Generadores de aplicación.• Lenguajes de cuarta generación (4GL).• Software de consulta a la base de datos.• Generadores de reportes y pantallas.

Las funciones principales de un DBMS son:

PROCESOS RELACIONADOS CON LOS SMBD:Definir la base de datos significa la declaración de: Los tipos de datos La estructura Las restricciones de los datos a ser

almacenados en la base de datos.

PROCESOS RELACIONADOS CON LOS SMBD:

Crear o construir la base de datos: es el proceso de almacenar los datos en algún

medio de almacenamiento, esto es controlado por el SMBD.

Manipular una base de datos incluye funciones como: Consultar la base de datos para

obtener algunos datos específicos. Actualizar la base de datos para reflejar

cambios en el minimundo. Generar reportes de los datos. Eliminar algunos datos

CAPACIDADES QUE DEBE OFRECER UN SMBD: Control de redundancias. Restricción de accesos no autorizados Proporcionar múltiples interfaces de usuario. Representar relaciones complejas entre datos. Forzar el uso de restricciones de integridad. Proporcionar métodos de respaldos y

recuperación.

Vista Externa: Nivel más alto, visto por el programador de aplicaciones o el usuario, en esta vista solo porciones de la base de datos son de interés para el usuario o programador de aplicaciones, se representa por el esquema externo.

Vista Conceptual o global: En esta vista se incluyen todas las entidades de la base de datos y las relaciones entre ellas. La vista conceptual representa la base de datos entera, definida por el esquema conceptual.

Vista Interna: Nivel más bajo de abstracción de la base de datos, contiene la definición del almacenamiento de registros, el método de representación de datos y el acceso utilizado, expresado por el esquema interno.

1.2.2. Herramientas de administración de bases de datos. Se dice que con la creación de las

computadoras y a la creación de nuevos componentes de software surgió la necesidad de contar con un sistema de administración para controlar tanto los datos como los usuarios.

A medida que la herramienta que se emplea en la práctica general de gestión de bases de datos, el DBMS se comercializa en muchas formas. Algunos de los ejemplos más populares de soluciones DBMS incluyen Microsoft Access, FileMaker, DB2 y Oracle. Todos estos productos ofrecen para la creación de una serie de derechos o privilegios que se pueden asociar a un usuario concreto.

Hay cuatro elementos esenciales que se encuentran con casi todos los ejemplos de DBMS actualmente en el mercado.

En primer lugar es la implementación de un lenguaje de modelado que sirve para definir el idioma de cada base de datos que se encuentra alojado por el DBMS. Hay varios métodos actualmente en uso, con jerárquico, red, relacional, y ejemplos de objetos.

En segundo lugar, las estructuras de datos también son administrados por el DBMS. Algunos ejemplos de datos que se organizan por esta función son los perfiles individuales o los registros, archivos, campos y sus definiciones, y objetos como los medios de comunicación visual.

en tercer lugar se encuentra el lenguaje de consulta de datos. Este elemento está involucrado en el mantenimiento de la seguridad de la base de datos, mediante el control de la utilización de los datos de entrada, la asignación de derechos de acceso y privilegios, y la definición de los criterios que deben emplear para agregar datos al sistema.

En cuarto lugar se encuentra el mecanismo que permite las transacciones es una base esencial para cualquier DBMS. Esto ayuda a permitir el acceso múltiple y simultáneo a la base de datos por múltiples usuarios, evita la manipulación de un registro por dos usuarios al mismo tiempo, y evitar la creación de registros duplicados.

EL DBMS ESTA COMPUESTO POR: DDL(Data Definition Language):

Lenguaje de Definición de Datos. DML(Data Manipulation Language):

Lenguaje de Manipulación de Datos. SQL: Lenguaje de Consulta.

EL DBMS PUEDE DIVIDIRSE EN TRES SUBSISTEMAS: • El sistema de administración de archivos:

para almacenar información en un medio físico • El DBMS interno: para ubicar la información

en orden • El DBMS externo: representa la interfaz del

usuario

Los sistemas de administración de bases de datos son usados para: Permitir a los usuarios acceder y

manipular la base de datos proveyendo métodos para construir sistemas de procesamiento de datos para aplicaciones que requieran acceso a los datos

Los sistemas de administración de bases de datos son usados para:

Proveer a los administradores las herramientas que les permitan ejecutar tareas de mantenimiento y administración de los datos.

Algunas de las funciones de un DBMS son: Definición de la base de datos - como la

información va a ser almacenada y organizada.

Creación de la base de datos - almacenamiento de datos en una base de datos definida.

Recuperación de los datos - consultas y reportes.

Algunas de las funciones de un DBMS son:

Actualización de los datos - cambiar los contenidos de la base de datos.

Programación de aplicaciones de para el desarrollo de software.

Control de la integridad de la base de datos. Monitoreo del comportamiento de la base de

datos.

1.2.3 HERRAMIENTAS DE EDICIÓN, PARA CREAR ESQUEMAS Y CONSULTAS DE BASES DE DATOS.

ESQUEMAS Y CONSULTAS DE BASE DE DATOS. El esquema es un conjunto lógico de

tablas, como la base de datos. Usualmente, se piensa en él simplemente como “la base de datos”, pero una base de datos puede contener más de un esquema.

Por ejemplo, un esquema estrella está compuesto de tablas, donde una gran y central tabla tiene toda la información importante, con la que se accede, vía claves ajenas, a tablas dimensionales, las cuales tienen información de detalle, y pueden ser usadas en una unión para crear informes detallados.

ESQUEMA DE ESTRELLA Tiene tabla de hechos. Contiene datos de análisis. Está formada por tablas de dimensiones. Una tabla de hechos es la tabla central,

tiene muchos atributos.

ESQUEMA CONO DE NIEVE o SNOWFLAKE La estructura de las tablas SNOWFLAKE

está normalizada a diferencia del esquema estrella, las tablas deben estar normalizadas y ocurren mayor rapidez cada tabla contiene solo el nivel de la llave primara y la llave foránea del nivel más cercano del diagrama.

La diferencia del esquema cono de nieve comparado con el esquema estrella, está en la estructura de las tablas lock_up: las tablas lock_up en el esquema snowflake están normalizadas. Cada tabla lock_up contiene sólo el nivel que es clave primaria en la tabla y la foreign key de su parentesco del nivel más cercano del diagrama.

ESQUEMA DE RELACION Y ESQUEMA RELACIONAL

En un esquema de relación debemos especificar los atributos y dominios sobre los que se define la relación, así como las restricciones de integridad que se deben cumplir para que la relación constituya una ocurrencia válida del esquema; es decir, aquellas restricciones que afectan a cada uno de los elementos que forman parte del correspondiente esquema de relación

Por tanto, podremos definir un esquema de relación como:

R <A:D, S> Siendo R el nombre de la relación, A la

lista de atributos, D los dominios sobre los que están definidos los atributos y S las restricciones de integridad, intraelementos.

El esquema de la base de datos relacional será una colección de esquemas de relación y de restricciones de integridad ínter elementos. Esto se puede representar:

E < {Ri}, {Ii}> Donde E es el nombre del esquema

relacional, {Ri} es el conjunto de esquemas de relación, e {Ii} representa el conjunto de restricciones de integridad ínter elementos.

Podemos definir una base de datos relacional “variable relacional” como un esquema relacional junto con una ocurrencia válida de dicho esquema, es decir, una ocurrencia que cumple todas las restricciones descritas en el esquema.

1.2.4 HERRAMIENTAS DE CONTROL, MONITOREO Y ESTADÍSTICAS DE ACCESO A BASES DE DATOS.

MONITOREO:Representa al proceso que evalúa la calidad del control en el tiempo y permite al sistema reaccionar en forma dinámica, cambiando cuando las circunstancias así lo requieran.

Con el monitoreo se puede Administrar y garantizar el acceso pleno y óptimo a todos los datos expuestos por el servidor Microsoft SQL, tanto para el motor de base de datos, como para cada una de las base de datos desplegadas en el sistema.

Específicamente en SQL, se monitorean las consultas y búsquedas con las siguientes acciones: Hacer un Log de cada consulta realizada. Evitar consultas que representen un daño a la BD. Generar Alias de comandos comunes. Balancear la carga entre los servidores. Manejar prioridades en las consultas para mayor velocidad en la respuesta. Uso de memoria. Gestión de estadística de Buffer . Estadística de Conexión . Detalles de Cache . Estadística del bloqueo de tablas. Estadísticas de SQL . Detalles Latch . Método de acceso a detalles .

Aparte existen otras dos herramientas que además de monitorear el proceso que se lleva a cabo en el servidor, monitorea su rendimiento. Éstas son:

Profiler: crea un trace para llevar el seguimiento de las ejecuciones y consultas del servidor que nosotros necesitemos.

Performance monitor: con ésta Podemos visualizar como se están comportando nuestros discos duros, como la base de datos está utilizando la memoria y el procesador de nuestro servidor, picos muy altos en los discos no es positivo para nuestro servidor, los cuales deberían mantenerse por debajo de un 20% y solo la memoria y el CPU puede tener ligeros picos esporádicamente.

En SQL También se cuentan con las siguientes herramientas para el monitoreo, control y estadística a base de datos.

Aqua Data Studio: es una herramienta de

administración para una base de datos relacional SQL Server con capacidades de administración y una herramienta de consulta de base de datos.

SQL Server Utility Control Point (UCP): sirve para centralizar la administración de servidores mediante un punto de control donde podremos inscribir las instancias SQL Server que deseemos monitorear.

DBCC Show_Statistics (Table, Target): herramienta que permite visualizar una colección de estadísticas, el target es el nombre del índice o el nombre de la colección de estadísticas.

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