que son base de datos

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA

Ingeniería En Sistemas

Freddy Adrián Cedeño Arroyo

Base de Datos

Ing. Sara Franco

2014 - 2015


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1. CONCEPTOS ELEMENTALES DE BASE DE DATOS

CAMPO

Unidad básica de una base de datos. Un campo puede ser, por ejemplo, el nombre de

una persona. Los nombres de los campos, no pueden empezar con espacios en blanco y

caracteres especiales. No pueden llevar puntos, ni signos de exclamación o corchetes.

Si pueden tener espacios en blanco en el medio. La descripción de un campo, permite

aclarar información referida a los nombres del campo.

REGISTRO

Es el conjunto de información referida a una misma persona u objeto. Un registro

vendría a ser algo así como una ficha.

ARCHIVOS

Los ficheros o archivos son la herramienta fundamental de trabajo en una computadora

todavía a día de hoy. Las computadoras siguen almacenando la información en ficheros,

eso sí de estructura cada vez más compleja.

Los datos deben de ser almacenados en componentes de almacenamiento permanente,

lo que se conoce como memoria secundaria (discos duros u otras unidades de disco). En

esas memorias, los datos se estructuran en archivos (también llamados ficheros).

BASE DE DATOS

Una base de datos es una colección de archivos relacionados con la finalidad de permitir

el manejo de la información de alguna compañía.

Cada uno de dichos archivos puede ser visto como una colección de registros y cada

registro está compuesto de una colección de campos. Cada uno de los campos de cada

registro permite llevar información de alguna característica o atributo de alguna

entidad del mundo real.


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PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE

UNA BASE DE DATOS

Independencia mutua datos / aplicaciones.

Interrelaciones.

Versatilidad.

Eficiencia.

Disminución de las redundancias.

Protección de los datos.

2. OBJETIVOS DE UNA BASE DE DATOS

Entre los objetivos más importantes de los sistemas de bases de datos están:

1. Disminuir la redundancia e inconsistencia de los datos: Puesto que los archivos

y los programas de aplicaciones fueron creados por distintos programadores en

un periodo largo, es posible que un mismo dato esté repetido en varios sitios

(archivos). Esta redundancia aumenta los costos de almacenamiento y acceso,

además de incrementar la posibilidad de que exista inconsistencia en la

información.

2. Reducir la dificultad para tener acceso a los datos: Supóngase que uno de los

gerentes del banco necesita averiguar los nombres de todos los clientes que

viven en cierta parte de la ciudad. El gerente llama al departamento de

procesamiento de datos y pide que generen la lista correspondiente. Como ésta

es una solicitud fuera de lo común no existe un programa de aplicaciones para

generar semejante lista. Lo que se trata de probar aquí es que este ambiente no

permite recuperar la información requerida en forma conveniente o eficiente.


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3. Evitar el aislamiento de los datos: Puesto que los datos están repartidos en

varios archivos, y éstos pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir

nuevos programas de aplicaciones para obtener los datos apropiados.

4. Corregir anomalías en el acceso concurrente: Para mejorar el funcionamiento del

sistema y tener un tiempo de respuesta más corto, muchos sistemas permiten

que varios usuarios actualicen la información simultáneamente. En un ambiente

de este tipo, la interacción de las actualizaciones concurrentes puede resultar

en información inconsistente. Para prevenir estas situaciones debe mantenerse

alguna forma de supervisión en el sistema.

5. Disminuir los problemas de seguridad: No es recomendable que todos los

usuarios del sistema de base de datos pueda tener acceso a toda la información.

Por ejemplo, en un sistema bancario, una persona que prepare los cheques de

nómina sólo debe poder ver la parte de la base de datos que contenga

información de los empleados. No puede consultar información correspondiente

a las cuentas de los clientes.

6. Disminuir los problemas de integridad: Los valores que se guardan en la base de

datos debe satisfacer ciertos tipos de limitantes de consistencia. El sistema

debe obligar al cumplimiento de estas limitantes. Esto puede hacerse agregando

el código apropiado a los distintos programas de aplicaciones. El problema se

complica cuando las limitantes implican varios elementos de información de

distintos archivos.

3. GESTORES DE BASE DE DATOS

Un gestor de base de datos o sistema de gestión de base de datos (SGBD o DBMS) es

un software que permite introducir, organizar y recuperar la información de las bases

de datos; en definitiva, administrarlas.

El propósito general de los sistemas de gestión de bases de datos es el de manejar de

manera clara, sencilla y ordenada un conjunto de datos que posteriormente se

convertirán en información relevante para una organización.


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Tipos

1. Sistemas de gestión de bases de datos (SGBD), cuyo propósito es general y

se basan, con frecuencia, en el modelo relacional. Su finalidad principal es la

gestión de datos comerciales, administrativos y, en general, cualquier tipo de

datos. Son propiamente sistemas de recuperación de datos.

2. Sistemas de gestión documental (SGD), que se soportan comúnmente en un

modelo textual. Están diseñados para gestionar datos textuales, no se

estructuran necesariamente bien y, en general, incorporan controles

terminológicos. Estos son sistemas para la recuperación de información.

Ejemplos de gestores de base de

datos

Libres:

Firebird

BDB

MySQL

PostgreSQL

Sqlite

Propietarios:

dBase

FileMaker

Fox Pro

IBM DB2 Universal

Database (DB2 UDB)

IBM Informix

MAGIC

Microsoft SQL Server

Open Access

Oracle

Paradox

PervasiveSQL

Progress (DBMS)

Sybase ASE

Sybase ASA

Sybase IQ

WindowBase


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3. DIAGRAMA DE ENTIDAD RELACIÓN

¿QUÉ ES EL MODELO ENTIDAD-

RELACIÓN?

Como ya he comentado este modelo es solo y exclusivamente un método del que

disponemos para diseñar estos esquemas que posteriormente debemos de

implementar en un gestor de BBDD (bases de datos). Este modelo se representa

a través de diagramas y está formado por varios elementos.

Este modelo habitualmente, además de disponer de un diagrama que ayuda a

entender los datos y como se relacionan entre ellos, debe de ser completado con

un pequeño resumen con la lista de los atributos y las relaciones de cada

elemento.

La estructura lógica general de una base de datos se puede expresar

gráficamente mediante un diagrama E-R. Los diagramas son simples y claros,

cualidades que pueden ser responsables del amplio uso del modelo E-R. Tal

diagrama consta de los siguientes componentes principales:

a) Rectángulos, que representan conjuntos de entidades.

b) Elipses, que representan atributos

c) Rombos, que representan relaciones.

d) Líneas, que unen atributos a conjuntos de entidades y conjuntos de entidades

a conjuntos de relaciones.

e) Elipses dobles, que representan atributos multivalorados.

f) Elipses discontinuas, que denotan atributos derivados.

g) Líneas dobles, que indican participación total de una entidad en un conjunto

de relaciones.

h) Rectángulos dobles, que representan conjuntos de entidades débiles

Como ejemplo

ilustrativo

mostramos un

diagrama:


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COMPONENTES

1. Entidad

Se trata de cualquier objeto u elemento (real o abstracto) acerca del cual se

pueda almacenar información en la base de datos. Es decir cualquier elemento

informativo que tenga importancia para una base de datos.

2. Relaciones

Representan asociaciones entre entidades. Es el elemento del modelo que

permite relacionar en sí los datos del mismo. Por ejemplo, en el caso de que

tengamos una entidad personas y otra entidad trabajos. Ambas se realizan ya

que las personas trabajan y los trabajos son realizados por personas:

2.1. Cardinalidad

Indica el número de relaciones en las que una entidad puede aparecer. Se anota

en términos de:

Cardinalidad mínima. Indica el número mínimo de asociaciones en las que

aparecerá cada ejemplar de la entidad (el valor que se anota es de cero o uno,

aunque tenga una cardinalidad mínima de más de uno, se indica sólo un uno)

Cardinalidad máxima. Indica el número máximo de relaciones en las que puede

aparecer cada ejemplar de la entidad. Puede ser uno, otro valor concreto mayor

que uno (tres por ejemplo) o muchos (se representa con n). Normalmente la

cardinalidad máxima es 1 ó n.

3. Atributos

Los atributos definen o identifican las características de entidad (es el

contenido de esta entidad). Cada entidad contiene distintos atributos, que dan

información sobre esta entidad. Estos atributos pueden ser de distintos tipos

(numéricos, texto, fecha…).

4. Identificador o clave

Se trata de uno o más atributos de una entidad cuyos valores son únicos en cada

ejemplar de la entidad. Se marcan en el esquema subrayando el nombre del

identificador.

Para que un atributo sea considerado un buen identificador tiene que cumplir con

los siguientes requisitos:

Deben distinguir a cada ejemplar de la entidad o relación. Es decir no puede haber

dos ejemplares con el mismo valor en el identificador.


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Todos los ejemplares de una entidad deben tener el mismo identificador.

Un identificador puede estar formado por más de un atributo.

Puede haber varios identificadores candidatos, en ese caso hay que elegir el que

tenga más importancia en nuestro sistema (el resto pasan a ser alternativos).

4. NORMALIZACIÓN DE UNA BASE DE DATOS

La normalización es el proceso de organizar los datos de una base de datos. Se

incluye la creación de tablas y el establecimiento de relaciones entre ellas según

reglas diseñadas tanto para proteger los datos como para hacer que la base de datos

sea más flexible al eliminar la redundancia y las dependencias incoherentes.

Los datos redundantes desperdician el espacio de disco y crean problemas de

mantenimiento. Si hay que cambiar datos que existen en más de un lugar, se deben

cambiar de la misma forma exactamente en todas sus ubicaciones. Un cambio en la

dirección de un cliente es mucho más fácil de implementar si los datos sólo se

almacenan en la tabla Clientes y no en algún otro lugar de la base de datos.

¿Qué es una "dependencia incoherente"? Aunque es intuitivo para un usuario mirar

en la tabla Clientes para buscar la dirección de un cliente en particular, puede no

tener sentido mirar allí el salario del empleado que llama a ese cliente. El salario del

empleado está relacionado con el empleado, o depende de él, y por lo tanto se debería

pasar a la tabla Empleados. Las dependencias incoherentes pueden dificultar el

acceso porque la ruta para encontrar los datos puede no estar o estar interrumpida.

Hay algunas reglas en la normalización de una base de datos. Cada regla se denomina

una "forma normal". Si se cumple la primera regla, se dice que la base de datos está

en la "primera forma normal". Si se cumplen las tres primeras reglas, la base de

datos se considera que está en la "tercera forma normal". Aunque son posibles otros

niveles de normalización, la tercera forma normal se considera el máximo nivel

necesario para la mayor parte de las aplicaciones.


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Al igual que con otras muchas reglas y especificaciones formales, en los escenarios

reales no siempre se cumplen los estándares de forma perfecta. En general, la

normalización requiere tablas adicionales y algunos clientes consideran éste un

trabajo considerable. Si decide infringir una de las tres primeras reglas de la

normalización, asegúrese de que su aplicación se anticipa a los problemas que puedan

aparecer, como la existencia de datos redundantes y de dependencias incoherentes.

PRIMERA FORMA NORMAL

Elimine los grupos repetidos de las tablas individuales.

Cree una tabla independiente para cada conjunto de datos relacionados.

Identifique cada conjunto de datos relacionados con una clave principal.

No use varios campos en una sola tabla para almacenar datos similares. Por ejemplo,

para realizar el seguimiento de un elemento del inventario que proviene de dos

orígenes posibles, un registro del inventario puede contener campos para el Código

de proveedor 1 y para el Código de proveedor 2.

¿Qué ocurre cuando se agrega un tercer proveedor? Agregar un campo no es la

respuesta, requiere modificaciones en las tablas y el programa, y no admite

fácilmente un número variable de proveedores. En su lugar, coloque toda la

información de los proveedores en una tabla independiente denominada Proveedores

y después vincule el inventario a los proveedores con el número de elemento como

clave, o los proveedores al inventario con el código de proveedor como clave.

SEGUNDA FORMA NORMAL

Cree tablas independientes para conjuntos de valores que se apliquen a

varios registros.

Relacione estas tablas con una clave externa.

Los registros no deben depender de nada que no sea una clave principal de una tabla,

una clave compuesta si es necesario. Por ejemplo, considere la dirección de un cliente

en un sistema de contabilidad. La dirección se necesita en la tabla Clientes, pero


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también en las tablas Pedidos, Envíos, Facturas, Cuentas por cobrar y Colecciones.

En lugar de almacenar la dirección de un cliente como una entrada independiente en

cada una de estas tablas, almacénela en un lugar, ya sea en la tabla Clientes o en una

tabla Direcciones independiente.

TERCERA FORMA NORMAL

Elimine los campos que no dependan de la clave.

Los valores de un registro que no sean parte de la clave de ese registro no

pertenecen a la tabla. En general, siempre que el contenido de un grupo de campos

pueda aplicarse a más de un único registro de la tabla, considere colocar estos

campos en una tabla independiente. Por ejemplo, en una tabla Contratación de

empleados, puede incluirse el nombre de la universidad y la dirección de un candidato.

Pero necesita una lista completa de universidades para enviar mensajes de correo

electrónico en grupo. Si la información de las universidades se almacena en la tabla

Candidatos, no hay forma de enumerar las universidades que no tengan candidatos

en ese momento. Cree una tabla Universidades independiente y vincúlela a la tabla

Candidatos con el código de universidad como clave.

5. PASOS PARA DISEÑAR UNA BASE DE DATOS

Determinar la finalidad de la base de datos: esto le ayudara a estar preparado

para los demás pasos.

Buscar y organizar la información necesaria: reúna todos los tipos de

información que desee registrar en la base como los nombres de productos o los

números pedidos.

Dividir la información en tablas: Divida lo elementos de información e entidades

o temas principales como, productos o pedidos. Cada tema pasara a ser una tabla.

Convertir los elementos de información en columnas: Decida qué información

desea almacenar en cada de tabla. Cada elemento se convertirá en un campo y se

mostrara como una columna en la tabla.


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Especificar claves principales: Elia al clave principal de la tabla. Lac lave

principal es una columna que se utiliza para identificar inequivocadamente cada

fila, como id.

Definir relaciones entre las tablas: Examine cada tabla y decida cómo se

relacionan los datos de una tabla con las demás tablas. Agregue campos a las

tablas o cree nuevas tablas para clarificar las relaciones según sea necesario

Ajustar el diseño: Analice el diseño para detectar errores. Cree las tablas y

agregue algunos registros con datos de ejemplo. Compruebe si puede obtener los

resultados previstos de las tablas. Realice los ajustes necesarios en el diseño.

Aplicar las reglas de normalización: Aplique las reglas de normalización de los

datos para comprobar si las tablas están estructuradas correctamente. Realice

los ajustes necesarios en las tablas.

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