Bases De Datos

UNIDAD I. Introducción y generalidades.

1.1. Introducción a las bases de datos.

La gestión de bases de datos ha evolucionado desde una aplicación informática especializada hasta una parte esencial de un entorno informático moderno, y como resultado, el conocimiento acerca de los sistemas de bases de datos se ha convertido en una parte esencial en la enseñanza de la computación.

Las bases de datos son ampliamente utilizadas en la actualidad, en diferentes partes como por ejemplo en líneas aéreas, universidades, transacciones de tarjetas de crédito, telecomunicaciones etc., siendo parte esencial de casi todas las empresas.

1.1.1. Conceptos Básicos.

Un Sistema de Bases de Datos es básicamente un sistema computarizado para llevar registros. Es posible considerar a la propia Base de Datos como el contenedor de una colección de archivos de datos computarizados.

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (DBMS, Database Manager System) consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. La colección de datos normalmente denominada bases de datos, contiene información relevante para una empresa. El objetivo principal de un DBMS es el proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto eficiente como práctica.

Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información, como la provisión de mecanismos para la manipulación de información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso no autorizados, debe evitar posibles resultados anómalos. Es decir, es un sistema computarizado cuya finalidad general es almacenar información y permitir a los usuarios recuperar y actualizar información a base de peticiones.

La figura 1.1 muestra de manera simplificada un sistema de base de datos el cual comprende 4 componentes principales: Datos, Hardware, Software, Usuarios.

Fig. 1.1. Sistema de base de datos.

 Datos: Se tienen tanto sistemas monousuarios (en maquinas, donde la información se encuentra posiblemente en una computadora personal) y en sistemas multiusuarios (donde la información se encuentra en múltiples computadoras) además los datos son tanto compartidos como integrados.

1. Por Integrado se refiere a pensar la base de datos como la unificación de varios archivos que de otra forma serian distintos.

2. Por Compartido se puede pensar que las piezas individuales de los datos en la base pueden ser compartidos entre diferentes usuarios y cada uno de ellos puede acceder a la misma pieza de datos pero con diferentes fines y esto también puede darse de manera concurrente.

 Hardware: El sistema consiste en diferentes componentes, tales como almacenamiento secundario, dispositivos asociados a la entrada / salida, controladores, procesadores de hardware, memoria principal, etc.

 Software: Entre los elementos más importantes del software, se encuentran el Sistema Gestor de Bases de Datos (BDMS), el cual se encuentra como una capa entre la base de datos física y los usuarios del sistema. Todas las solicitudes de acceso a la base de datos son manejadas por el BDMS, y su función principal es ocultar a los usuarios los detalles a nivel de hardware. Existen otros componentes del software, tales como utilerías, herramientas de desarrollo de aplicaciones, generadores de información, etc.

 Usuarios: Podemos definir a los usuarios como toda persona que tenga todo tipo de contacto con el sistema de base de datos desde que este se diseña, elabora, termina y se usa. Los usuarios que accesan una base de datos pueden clasificarse como:

• Programadores de aplicaciones: Los profesionales en computación que interactúan con el sistema por medio de llamadas en DML (Lenguaje de Manipulación de Datos), las cuales están incorporadas en un programa escrito en un lenguaje de programación (Por ejemplo, COBOL, PL/I, Pascal, C, etc.)

• Usuarios sofisticados: Los usuarios sofisticados interactuan con el sistema sin escribir programas. En cambio escriben sus preguntas en un lenguaje de consultas de base de datos.

• Usuarios especializados: Algunos usuarios sofisticados escriben aplicaciones de base de datos especializadas que no encajan en el marco tradicional de procesamiento de datos.

• Usuarios ingenuos: Los usuarios no sofisticados interactuan con el sistema invocando a uno de los programas de aplicación permanentes que se han escrito anteriormente en el sistema de base de datos, podemos mencionar al usuario ingenuo como el usuario final que utiliza el sistema de base de datos sin saber nada del diseño interno del mismo por ejemplo: un cajero.

• Administrador de la base de datos: Quien como su nombre lo dice administra la base de datos y es quien tiene la responsabilidad de asegurar que el sistema trabaje correctamente y llevar un control minucioso de quién utiliza el sistema y para qué.

1.2. Funciones de los Sistemas de Base de Datos.

1. Un SGBD debe proporcionar a los usuarios la capacidad de almacenar datos en la base de datos, acceder a ellos y actualizarlos. Esta es la función fundamental de un SGBD y por supuesto, el SGBD debe ocultar al usuario la estructura física interna (la organización de los ficheros y las estructuras de almacenamiento).

2. Un SGBD debe proporcionar un catálogo en el que se almacenen las descripciones de los datos y que sea accesible por los usuarios. Este catálogo es lo que se denomina diccionario de datos y contiene información que describe los datos de la base de datos ( metadatos ). Normalmente, un diccionario de datos almacena:

o Nombre, tipo y tamaño de los datos.

o Nombre de las relaciones entre los datos.

o Restricciones de integridad sobre los datos.

o Nombre de los usuarios autorizados a acceder a la base de datos.

o Esquemas externos, conceptual e interno, y correspondencia entre los esquemas.

o Estadísticas de utilización, tales como la frecuencia de las transacciones y el número de accesos realizados a los objetos de la base de datos.

3. Un SGBD debe proporcionar un mecanismo que garantice que todas las actualizaciones correspondientes a una determinada transacción se realicen, o que no se realice ninguna. Una transacción es un conjunto de acciones que cambian el contenido de la base de datos. Una transacción en

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