base de datos: introduccion a sistemas de base de datos

B A S E D E D A T O S

Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas

Ing .Diaz Leyva Teodoro

Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)

ContenidoDato e InformaciónDato e Información

Base de DatosBase de Datos

Elementos de Base de DatosElementos de Base de Datos

Sistema de Gestión de base de Datos(SGBD)Sistema de Gestión de base de Datos(SGBD)

Arquitectura de tres nivelesArquitectura de tres niveles

Sistemas de InformaciónSistemas de Información

El Proceso de la Toma de Decisiones: Datos - Información - El Proceso de la Toma de Decisiones: Datos - Información -

ConocimientoConocimiento

Modelos de DatosModelos de Datos

Clasificación de Modelos de DatosClasificación de Modelos de Datos

Modelo Entidad-RelaciónModelo Entidad-Relación

Dato

Información

Es cualquier hecho que ocurre en el universo y que tiene una representación almacenable.

Dato Procesado

Conceptos Dato e Información

Separar, clasificar, ordenarCalcular.Insertar, Consultar, Actualizar, Eliminar

Separar, clasificar, ordenarCalcular.Insertar, Consultar, Actualizar, Eliminar

PROCESOPROCESO

UNIVERSO

INFORMACION

Ejemplo Dato-Información

Colección o depósito de datos, donde los datos están lógicamente relacionados entre si, tienen una definición y descripción común y están estructurados de una forma particular. Una base de datos es también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones Conferencedes Statisticiens Européens1977

Definición 1

Conjunto de datos de la empresa memorizada en un ordenador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está regida por un modelo de datos.

(Flory, 1982)

Definición 2

¿Qué es una base de datos?

TABLAS

VISTAS

PROCEDIMIENTOS

ALMACENADOSTRIGGER

USUARIOS

REGLAS

VALORES PREDETERMINADOS

Elementos de Base de Datos

Campos( columnas)

Registros

O

Tuplas

Tablas

Estructura matricial conformada por campos y Registros

Una vista es una tabla virtual cuyo contenido está definido por una consulta. Al igual que una tabla real, una vista consta de un conjunto de columnas y filas de datos con un nombre

Vistas

Son Bloques de programación utilizando Transact-SQL, que es la principal interfaz de programación entre las aplicaciones y la base de datos SQL Server. Representan a Lógica del negocio.

Procedimientos Almacenados (Stored Procedure)

create trigger ins_productoon productofor insertasif (select stock from inserted)<0 begin print 'Tiene Stock Negativo' Rollback end

Los Trigger son un tipo especial de procedimientos almacenados, los cuales se invocan de manera automática

InsertarEliminar

Actualizar

Trigger (Disparadores – Desencadenadores

Un identificador (Id.) de usuario identifica a un usuario dentro de una base de datos. Todos los permisos y la propiedad de los objetos de la base de datos están controlados por la cuenta del usuario

Usuarios

Es la forma estándar para restringir los valores de una columna. Las restricciones CHECK son también más concisas que las reglas; sólo se puede aplicar una regla a una columna, mientras que se le pueden aplicar varias restricciones CHECK.

CREATE RULE id_chk AS @id BETWEEN 0 and 10000

Reglas

Los valores predeterminados especifican qué valores se utilizan en una columna, sino se especifica un valor al insertar las filas. Los valores predeterminados pueden ser cualquier expresión cuyo resultado sea una constante, como: Función integrada, Expresión matemática

CREATE TABLE trabajador

(codigo smallint,

nombre Varchar(30),

Sexo varchar(1) DEFAULT ‘M’)

Valores predeterminados

Sistemas de Gestión de Base de Datos (SGBD)

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) o DBMA (DataBase

Management System) es una colección de programas cuyo objetivo 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. Un SGBD permiten definir los datos a distintos niveles de abstracción y

manipular dichos datos, garantizando la seguridad e integridad de los mismos.

Sistemas de Gestión de Base de Datos (SGBD)Las características de un Sistema Gestor de Base de Datos SGBD son:

• Abstracción de la información. Los SGBD ahorran a los usuarios detalles acerca del

almacenamiento físico de los datos. Da lo mismo si una base de datos ocupa uno o cientos de

archivos, este hecho se hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción.

• 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.


Las características de un Sistema Gestor de Base de Datos SGBD son:

• 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.

• 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 segura 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. Normalmente, los SGBD disponen de un complejo sistema de permisos a usuarios y

grupos de usuarios, que permiten otorgar diversas categorías de permisos.


Las características de un Sistema Gestor de Base de Datos SGBD son:

• Respaldo y recuperación. Los SGBD deben 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.

• Control de la concurrencia. 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, bien para recuperar

información, bien para almacenarla. Y es también frecuente que dichos accesos se realicen de

forma simultánea. Así pues, un SGBD debe controlar este acceso concurrente a la información, que

podría derivar en inconsistencias.

SOBRE REGISTROS EN CONCRETO

InserciónBorrado

ModificaciónConsulta Selectiva

Algunos ejemplos de SGBD son Oracle, DB2, PostgreSQL, Mísil, MS SQL Server, etc.

Manipulación de Datos en SGBD

Arquitectura de tres niveles Arquitectura de tres niveles Ansi/SparcAnsi/Sparc

Instituto Nacional Americano de Normas / Comité de Planificación y Requerimientos de Sistemas.Compuesto de tres niveles, cada uno con su respectivo esquema :

Externo : Vistas VDL.Conceptual : Esq. Conceptual DDL.Interno : Esq. Interno SDL.


Vista 1 Vista 2

Esquema Conceptual

Esquema Interno

Niveles: Externo

Conceptual

Interno

B.D. Almacenada

Correspondenciao

Transformación

Visiones Individualesde Usuarios

Visión de la comunidadde Usuarios

Visión Física

Nivel InternoNivel Interno : Más cercano al almacenamiento físico, o sea se ocupa de cómo se almacenan físicamente los datos.

Nivel ConceptualNivel Conceptual : Es el nivel intermedio entre los otros dos y presenta una vista global o comunitaria de los datos.


Nivel ExternoNivel Externo : Más cercano a los usuarios, se ocupa de como los usuarios perciben los datos (vistas individuales).

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El Esquema Interno describe la estructura física de almacenamiento de la base de datos.El Esquema Conceptual describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Describe entidades, atributos, vínculos, restricciones, operaciones , etc.Esquema externo o vista de usuario describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios y oculta a ese grupo el resto.


LenguajesLenguajes

DDL : Data Definition Language, permite definir tanto el esquema conceptual como el esquema interno.SDL : Storage Definition Language, permite definir el esquema interno.VDL : View Definition Language, permite definir las vistas o subesquemas.DML : Data Manipulation Language, de dos tipos : de alto nivel (no procedural), orientado a conjunto; y de bajo nivel (procedural) registro por registro.

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Características de la arquitectura Características de la arquitectura de tres nivelesde tres niveles

El objetivo de la arquitectura de tres niveles es la separación entre las aplicaciones de usuario y la base de datos física.Los tres esquemas (que corresponden a los tres niveles) son sólo una forma de descripción de los datos. Los únicos datos que existen están en el nivel físico.

Aunque algunos SGBD(Sistemas de Gestión de Base de Datos) se basan en la arquitectura de tres niveles no es fácil distinguir en ellos estos tres niveles.

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“ Listado de alumnos por AsignaturaAsignaturas de un Alumno ” NIVEL EXTERNO

Alumno AsignaturaCursa

Rut_al Cod_AsiRut_alCod_Asi NIVEL CONCEPTUAL

Rut_al N7Dig_V C1Nom_Al C24…..…...

Rut_al N7Cod_Asi N6Sec N1

Cod_Asi N6Nom_As C16Num_Cr N2…..…...

NIVEL INTERNO

Arquitectura de tres niveles Arquitectura de tres niveles (Ejemplo)(Ejemplo)

2. Capa de Lógica de

Negocio en Componentes

a.dll/Paquete

a.dll/paquete

b.dll/paquete

b.dll/paquete

1.Interfaz3.Almacenamiento de

datosC:\carpeta

Diseño de 3 Capas usando Componentes

La finalidad de los sistemas de información, como las de cualquier otro sistema dentro de una organización, es la de procesar entradas, permiten mantener archivos de datos relacionados con la organización y producen información, tal como reportes y otras salidas.

Los sistemas de información, están formados por subsistemas que incluye hardware, software, medios de almacenamiento de datos para archivos y base de datos

Sistemas de Información

COMPORTAMIENTO DE LA INFORMACION EN LOS COMPORTAMIENTO DE LA INFORMACION EN LOS NIVELES DE GESTIÓN DE LAS EMPRESASNIVELES DE GESTIÓN DE LAS EMPRESAS

Órdenes y Planes

Información

NIVEL ESTRATÉGICO

- Elaboración de planes

- Objetivos generales

Alto

NIVEL TÁCTICO

- Control de gestión

- Objetivos específicos

Medio

NIVEL OPERACIONAL

- Tareas administrativasBajo

El Proceso de la Toma de Decisiones:El Proceso de la Toma de Decisiones:Datos - Información - ConocimientoDatos - Información - Conocimiento

OLTPHerramientas para el manejo

transaccional de la informaciónDía a día

Información Operativa

OLAPHerramientas para el apoyo

al análisis y toma de decisionesEstrategia

Información Gerencial

Data : integrada, pertinente, concisa y consistente

Empresa

DW

Importancia de la Integración de DatosImportancia de la Integración de Datosen las Organizacionesen las Organizaciones


Qué están haciendo las Instituciones, para integrar:

Integración Corporativa de la Información: Crecimiento lento del nivel operación al superior: Sistemas de Inteligencia de Negocio (DW).

Interconexión entre Sistemas de las diferentes Areas: Lograr un óptimo integración de Procesos.

Interconexión entre las diferentes “islas” de auto-matización: Apoyándose en Redes (C/S).

Reingeniería de los viejos Sistemas.

Necesidad: Metodología de Diseño de BD Necesidad: Metodología de Diseño de BD

basada en modelamiento del mundo realbasada en modelamiento del mundo real Necesidad: Metodología de Diseño de BD Necesidad: Metodología de Diseño de BD

basada en modelamiento del mundo realbasada en modelamiento del mundo real

Modelo entidad(o de objetos)del Modelo del cliente Modelo de tablas

normalizadasdel modelo entidad

Tablas en disco(Base de Datos)

Modelo del mundo realen mente del cliente

Abstracción

Modelos (Planos) Casa a Construir

MODELO DE DATOS

Analogías de Modelos

Un modelo de datos es un conjunto de conceptos que sirven para describir la estructura de una base de datos: los datos, las relaciones entre los datos y las restricciones que deben cumplirse sobre los datos

Los modelos de datos contienen también un conjunto de operaciones básicas para la realización de consultas (lecturas) y actualizaciones de datos. Además, los modelos de datos más modernos incluyen conceptos para especificar comportamiento, permitiendo especificar un conjunto de operaciones definidas por el usuario

Conceptos de Modelos

Modelo de DatosModelos – Esquemas - Ejemplares

Conjunto de reglas para estructurar datos del mundo real

Percepción de una determinada realidad interpretada de acuerdo a un cierto modelo

Valores que toma la percepción de una cierta realidad (esquema) en un punto del tiempo

MODELO1 MODELO I MODELO N

ESQUEMA 1 ESQUEMA I ESQUEMA N

EJEMPLAR 1 EJEMPLAR I EJEMPLAR N

Fuente: Diseño de Bases de Datos Relacionales. De Miguel, Piattini, Marcos.

Modelo de DatosEjemplo1:Modelos

• Un edificio esta formado por uno o mas pisos, con ventanas, entrada principal y techo.

Esquemas

Ejemplares

• Mi casa• Facultad de Ingeniería de Sistemas• Hospital Almenara

Modelo de DatosModelos

• En un curso se puede inscribir 0 o más alumnos.

Esquemas

Curso ------ inscripción ------- Alumnos 0,n 1,n

Ejemplares

• INF5102 20• INF3101 17

Modelo de Datos

Etapas en el diseño de una Base de Datos y tipos de modelos en

los que se apoyan Universidad, Biblioteca, Entidad Bancaria, Hospital, etc.

Visión del mundo real bajo determinados objetivos Modelos Conceptuales (Modelo Entidad Relación) Modelos Convencionales o de Base de Datos (Modelo relacional, de red, jerárquico) Modelos internos (registros internos, punteros, organizaciones secuenciales, indexadas, etc) Estructuras físicas (registros físicos, byte, campos, etc.)

MUNDO REAL UNIVERSO DEL DISCURSO MODELADO CONCEPTUAL DE LOS DATOS MODELADO LOGICO (BASE DE DATOS) MODELADO INTERNO (ESTRUCTURA DE DATOS) ALMACENAMIENTO FISICO

Fases del diseño de Base de Datos

Modelo Conceptual: Modelo Entidad-Relación

Es el modelo conceptual más utilizado para el diseño conceptual de bases de datos.Fue introducido por Peter Chen en 1976.

Elementos Básicos

Entidades

Relaciones entre entidades(interrelaciones)

Atributos

Construir la representación conceptual de la base de datos, que incluye la identificación de entidades, relaciones y atributos mas importantes.

001

002

003

004

Prof. Juan

Prof

Francisco

Alberto

Enrique

Elsa

Rossana

Fanny

Edilma

Curso: JavaCurso: Java

Curso: UMLCurso: UML

Curso: ASPCurso: ASP

ALUMNO

PROFESOR

SILLA

CURSO

Creación de Conjuntos

Alberto

Enrique

Elsa

Rossana

Fanny

Edilma

ALUMNO

ALUMNOCODIGO

NOMBRE

APATERNO

AMATERNO

FECHA_NAC

ENTIDADSon los objetos principales sobre los que debe recogerse información y generalmente denotan personas, lugares, cosas o eventos de interés

Generación de Entidades

Se refiere a quitar las propiedades y acciones de un objeto para dejar sólo aquellas que sean necesarias

numerodeMotores

NumeroAsientos materialModelo

ColorMarca

Abstracción en Objetos

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Nombre

ApellidoPaterno

ApellidoMaterno

Codigo

FechaNacimiento

GradoEstudio

PARTICIPANTEPARTICIPANTE

Ejemplo de Abstracción

?

Interrogante de Abstracción

Es el proceso de abstracción que conduce a la creación de una base de datos, la cual desempeña una función prioritaria en el modelo de datos. La abstracción en el universo de discurso, tiene el enfoque para la representación de las entidades y sus características dentro de la misma.

Importancia del Proceso de Abstracción

SE ACABO!!!!!

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BibliografíaBibliografía

Elmasri & Navathe; “Sistemas de Bases de Datos, conceptos fundamentales”, Adison Wesley, 2a ed. 1997.

C.J. Date, "Introducción a los Sistemas de Base de Datos" Addison-Wesley 5a Ed. 1995

Korth & Silberschatz ; "DataBase System Concepts", Mc Graw-Hill Inc. 2a Ed. 1991.

Kroenke, David ; “Procesamiento de bases de datos”, Prentice Hall, 1996.

SE ACABO!!!!!

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