Administración de Base de Datos. Conceptos básicos y su aplicación

Administración de Base de Datos

Contenido

Conceptos básicos y su aplicación

El propósito de una base de datos

Ventajas al utilizar una base de datos

Definición de base de datos

Modelo Entidad- Relación

Diagramas Entidad Relación (DER)

Entidades, Atributos

Descripción de relaciones

Tipos de relaciones

Modelo de datos

Lenguaje de definición de datos

Lenguaje de manipulación de datos

Modelo relacional

Relación matemática / Tabla relaciona

Qué es una llave

Qué es un esquema de base de datos relacional

Reglas de integridad estructurales

Llave foránea

Diseño de un sistema que utiliza base de datos

Conceptos básicos y su aplicación

El área de bases de datos ha sido un área muy importante dentro de la Ciencia de la Computación y más recientemente como parte esencial de las Tecnologías de Información. Al decir que el mundo vive en la era de la información, lo primero que se viene a la mente es el lugar donde se almacenan los datos requeridos para producir información, las Bases de Datos.

El propósito de una Base de Datos es:

… ayudar a la gente y a las organizaciones a llevar un registro de las cosas, de aquellos objetos acerca de los cuales les interesa guardar datos. Estos datos son los que permitirán generar información de esas cosas u objetos. Para comprender por que es importante este almacenamiento de datos, se puede primero analizar que problemas se presenta cuando se utilizan solo datos sin la estructura que ofrece una Base de Datos:

 Al tener sistemas aislados, con diferentes medios en los cuales se almacena información, un mismo dato puede estar almacenado en diferentes lugares

 Al estar el mismo dato almacenado en diferentes lugares, puede tener diferentes valores en esos diferentes lugares, lo que puede provocar inconsistencias, si no se logra tener esas copias con la información consistente

 La privacidad de datos se ve afectada, debido a que los departamentos necesitan compartir datos, pero no todos los que custodian, solo los que consideran pueden compartir, creando problemas al no contar con todo lo que necesitan, aunque la empresa pueda tenerlos disponibles.

 En contraste, las bases de datos almacenan los datos en tablas simples, donde cada una de ellas está definida para apoyar un tema o área especifica. Esto permite mantener una definición sencilla, y un uso sencillo de la tabla, en consecuencia. Las tablas poseen una estructura que permite relacionarlas fácilmente entre si, a través del uso de llaves, o campos comunes, que permiten una navegación sencilla y natural a través de ellas, siempre y cuando su diseño sea el correcto.

En la siguiente figura se muestra lo que es una arquitectura de base de datos, donde se observa que los datos son independientes de los programas que los utilizan, lo que ofrece beneficios al eliminar los problemas de redundancia.

Las ventajas de utilizar una Base de Datos, a través del software de administración, se puede entender claramente en los siguientes casos:

1. Una base de datos permite almacenar grandes volúmenes de datos, con un mínimo de datos duplicados. Esto permite tener un acceso rápido y eficiente a los mismos, cuando se requiere obtener información a partir de ellos. Al estar almacenados en un lugar común, es factible aplicar reglas de integridad, que permite validad sus consistencia.

2. La información almacenada en una base de Datos se integra eficientemente, y no posee limitaciones impuestas por la organización de la empresa. Esta integración permite que los datos seas usados eficientemente, y con un mínimo de problemas de integridad, por diferentes usuarios y departamentos en toda la organización. Esto le ofrece como beneficio a un administrador tener acceso a datos a los cuales antes no tenía acceso, por estar almacenados en diferentes medios y sistemas.

3. Un beneficio muy importante se asocia a la calidad en los servicios de datos. La base de datos permite tener una durabilidad y permanencia de los datos que no es cuestionable. Otro aspecto relacionado a esta ventaja es que las transacciones que se ejecutan directamente sobre la base de datos quedan registradas permanentemente, lo que permite su acceso posterior, para cualquier consulta, o para la protección ante cualquier falla del sistema.

4. En teoría, una base de datos dura indefinidamente, hasta que se decide guardarla en un ambiente fuera del uso directo de un sistema, o se decide borrarla definitivamente.

5. La durabilidad de una base de datos permite la recuperación de los datos a un estado estable, antes de ocurrir la falla. Esto da la seguridad necesaria para ofrecer datos confiables a cualquier sistema de misión crítica de una empresa, como sería el sistema en línea de ventas, o en general, cualquier sistema en línea, tal como los que forman un negocio basado en Internet.

6. Un Sistema de Administración de Bases de Datos permite compartir los datos de una Base de Datos sencilla y eficientemente, a una comunidad de usuarios diferentes. Las vistas son el medio que el software de administración de base de datos ofrece para que un grupo de usuarios tenga acceso solo a la porción de la base de datos a la cual ellos tienen derecho de acceso. De la misma forma, para un equipo de desarrollo de una aplicación, una vista le permite el acceso a solo los datos que tienen derecho, de acuerdo a los requerimientos que el sistema bajo desarrollo debe resolver.

7. El acceso concurrente a los datos es otra de las ventajas. Este acceso permite que diferentes usuarios, a través de sus aplicaciones, accedan a los datos, mezclando sus operaciones, con la seguridad que las mismas serán ejecutadas de tal forma que no se afecten negativamente entre si. Esta es una condición indispensable para el uso de una base de datos desde Internet.

8. Finalmente, la seguridad. Este es un componente crítico en cualquier base de datos que puede ser accesada por Internet. Las técnicas de seguridad y métodos de acceso que una base de datos ofrece hoy soy de tal forma seguros que el uso es de tal forma natural para todos los que acceden directamente a la misma. Se previene el acceso no autorizado a la base de datos, los mensaje se encriptan de tal forma que es casi imposible decodificarlos. Con esto se ofrece un ambiente seguro, que permite trabajar de manera confiable con la base de datos.

Definición de Base de Datos

La Tecnología de Bases de datos es hoy un elemento común en la mayoría de todas las aplicaciones de computadoras o tecnología de Información., sin importar el tipo de aplicación, o el giro de la compañía., sea un sistema financiero en un banco, o un sistema de punto de venta en un supermercado, o un sistema de control de producción en una empresa manufacturera. En todos los casos elementos comunes de Tecnología de Información son tanto las Bases de Datos como los Sistemas de Administración de Bases de Datos requeridos

La gente interactúa normalmente con Bases de Datos, y sus tecnologías asociadas. Para dejar en claro estos términos y tecnologías, se definen a continuación, para aclarar los temas principales que se cubren en este curso. Los términos a definir y que se usarán con esta definición en el resto de curso son:

Datos.

Antes de definir que es una Base de Datos es primordial entender que es un dato. Los datos son hechos, que sirven para describir a objetos, gente, o eventos. Son la materia prima utilizada para producir información.

Base de Datos.

Para hablar de una definición de base de datos se debe primero entender algunos requerimientos que deben ser resueltos:

• La necesidad de compartir datos, entre diferentes usuarios, y que los datos presenten una relación entre ellos, y que estén diseñados para cumplir las necesidades de información de la empresa, y de sus diferentes partes que la forman

• Una definición de los datos integrada, que ofrezca una definición de los mismos, para poder tener la independencia requerida entre los datos de la empresa, y los programas de aplicación que los van a utilizar

• Se requiere de un modelo que represente los datos de la empresa, compuesta comúnmente por entidades, atributos, y relaciones

Esto permite tener la primera definición de una base de datos:

Es una colección integrada, de datos relacionados. Dicho de otra forma: colección auto descrita de registros relacionados o tablas. Algunos de sus componentes son:

– Datos del usuario

– La Metadata, o datos acerca de la estructura de la base de datos misma

– Indices y estructuras de datos relacionadas

– Procedimientos almacenados (Stored procedures), o programas o módulos almacenados dentro de la base de datos, y que sirven para su manipulación

– Triggers, o procedimientos que se ejecutan cuando ocurre un evento o actividad particular sobre la base de datos

– Metadata de aplicaciones, o datos que permiten describir las aplicaciones que se ejecutan sobre la base de datos

Dos características son esenciales en la definición de una Base de Datos:

 Datos relacionados.

– Esta característica implica el que los datos representan hechos, relacionados lógicamente, acerca de aspectos del mundo real que son de interés para el área que apoya una aplicación. Por ejemplo, los datos que se necesitan en una Base de Datos orientada al área de administración de una empresa, en la cual se manejan

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