Conceptos formales de las base de datos

Conceptos formales de las bse de datos

Federación Internacional de Documentación (FID): “ Conjunto de datos homogéneos, ordenados de una forma estructurada que se presenta en forma legible por ordenador y se refiere a una materia determinada, organización o problema ” .

ANSI SQL 93: “ Conjunto de datos consistente y usualmente persistente , organizado en un modo sistemático específico que permita acceder a su contenido de forma pertinente, fácil y rápida.

Colección compartida de datos relacionados desde el punto de vista lógico, junto con una descripciónde esos datos (metadatos), diseñada para satisfacer las necesidades de información de una organización.

Conjunto exhaustivo yno redundante de datos estructurados, organizados de forma independiente a su utilización o implantación en máquina, accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes y sus respectivas necesidades (peticiones) de información.

Para que sirven las bd

El propósito de una BD es almacenar información de un entorno específico, referente a un determinado tema, en un medio de almacenamiento magnético – óptico, de forma segura, que se encuentra a disposición de un ordenador (computador o dispositivo de procesamiento electrónico de datos), para permitir su acceso en cualquier momento y en el tiempo requerido (en la mayor parte de aplicaciones (OLTP On Line Transact, de forma instantánea, en aplicaciones de análisis, en el menor tiempo posible).

En el entorno de aplicaciones o sistemas informáticos, las BD almacenan los datos para que sean procesados y traducidos a información contextualizada (es decir de interés de la temática o entorno particular).

El usuario ejecuta una aplicación que tiene acceso a los datos de la base de datos y los presenta al usuario en un formato inteligible (es decir, comprensible para quien los interpreta).

Las aplicaciones de bases de datos involucran a todos los aspectos de las empresas e Instituciones: Banca, Aerolíneas, Instituciones Públicas, Universidades, Empresas de comercialización (Ventas, control de inventarios, control de clientes, de proveedores), de producción (cadena de manufactura y distribución), de servicios (clientes, Recursos Humanos)

Elementos de la bd

DATOS 

Deben ser integrados, es decir, recogen toda la información (tratando de eliminar redundancia). Deben ser compartidos a nivel de aplicación (todos pueden acceder a los datos).

HARDWARE 

El hardware se refiere al equipo de cómputo de soporte, con características de servidor, que incluye unidades de disco, generalmente de alto nivel de almacenamiento y seguridad.

SOFTWARE 

El SGBD (Sistema gestor de bases de datos) (Data Base Management System, DBMS). Es el encargado de gestionar la base de datos, (administrar su contenido, garantizar consistencia, persistencia, estabilidad, disponibilidad); esto es, debe ofrecer facilidades para la inserción, borrado y modificación de la información, adicionalmente presentará una interfaz abstracta al usuario.

USUARIOS 

Programadores de aplicaciones.- diseñar y programar las aplicaciones necesarias para la utilización de la bases de datos, realizando las peticiones pertinentes al SGBD.

Usuario final.- trabaja sobre los datos almacenados en la base de datos, a través de aplicaciones. Hay usuarios finales avanzados que por medio del lenguaje de interrogación SQL pueden acceder a los datos.

Administrador de base de datos.- Diseñar, modificar la estructura de la base de datos. Gestionar asignación de almacenamiento, respaldos y recuperación de la BD.

Ventajas de las bd

• Globalización de la información : recurso corporativo al servicio de toda la organización.Todos en la organización tienen acceso a los datos almacenados.
• Elimina la redundancia de datos (guardados en más de una locación) y minimiza costes
• Elimina la inconsistencia de datos. Es decir, hay solo un dato almacenado (por ej. la dirección de un cliente), no diversas copias de los mismos (problema: no concuerdan entre sí).
• Elimina anomalías de acceso concurrente debido al uso simultáneo por parte de múltiples usuarios. Por ejemplo, dos clientes accesando a la misma cuenta bancaria desde dos cajeros diferentes.
• Elimina problemas de integridad con el uso de restricciones para los datos, en relación a los valores admisibles y su relación con otros datos de la BD. Por ejemplo, un valor de edad, debe ser un entero entre 18 y 65.
• Fácil acceso a los datos (a través de un lenguaje de interrogación llamado SQL).
• Independencia de datos : entre programas de aplicación y datos. Muchas aplicacioe pueden utilizar los mismos datos, de la misma base de datos. Por ejemplo, en un banco, la información de la BD le sirve al cliente en el cajero automático (una aplicación) y al ejecutivo de cuenta (otra aplicación).
• Escalabilidad, soporta el crecimiento en el volumen de datos.
• Flexibilidad, soporta nuevas tipologías de datos.
• Mayor seguridad, frente a cambios no autorizados o pérdida de datos.
• Traduce las reglas de negocio datos contextualizados. Por ejemplo, solo los clientes VIP tienen descuento en compras.

Arquitectura de las bd

Las arquitecturas de bases de datos han evolucionado mucho desde sus comienzos, aunque la considerada estándar hoy en día es la descrita por el comité ANSI/X3/SPARC (Standard Planning and Requirements Committee of the American National Standards Institute on Computers and Information Processing), que data de finales de los años setenta. 

Este comité propuso una arquitectura general para DBMSs basada en tres niveles o esquemas: el nivel físico, o de máquina, el nivel externo, o de usuario, y el nivel conceptual. Así mismo describió las interacciones entre estos tres niveles y todos los elementos que conforman cada uno de ellos.

NIVEL DEL USUARIO (visión del usuario)

Esquema externo

Describe la BD en los términos que interesa a cada usuario

• Datos y relaciones que necesite
• Restricciones de uso (que puede hacer el usuario)
• Aplicaciones (tantas visiones como perfiles de usuarios)

NIVEL LÓGICO-GLOBAL (visión de la organización)

Esquema conceptual

• Describe la estructura de toda la BD para la organización. Como se ha definido la estructura de la BD. (Todos los datos, sus relaciones, consideraciones del modelo)
• Restricciones de integridad y confidencialidad
• Una sola visión corporativa
• Los esquemas son definidos usando DDL (Data Definition Language), los datos son consultados y modificados usando DML (Data Manipulation Language)

NIVEL FÍSICO (estructura física de la BD)

Esquema interno

Describe la estructura física del almacenamiento de la BD

• Estrategia de almacenamiento
• Algoritmos de indexación
• Compresión de datos
• Caminos de acceso
• Una sola visión (no lo percibe el usuario)

Que permiten las abstracciones

Permiten que la información solicitada por el usuario en términos del esquema externo sea correctamente extraída de la BD en términos del esquema conceptual y recuperada del almacenamiento físico en términos del esquema interno.

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