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Elaborar resumen y presentación del capítulo: "Introducción a las BD"

Elaboraron: TODOS

Una base de datos es un sistema para archivar información en computadora cuyo propósito general es mantener información y hacer que esté disponible cuando se solicite.

Las bases de datos son un área de la computación que ha recibido mucha atención debido a sus múltiples aplicaciones: bibliotecas, automatización de oficinas, ingeniería de software, diccionarios automatizados y en general cualquier programa orientado a mantener y recuperar información textual. Su recuperación, actualización y manejo es relativamente simple con el uso de cualquier manejador de bases de datos.

Actualmente, el estudio de las bases de datos se ha acentuado por diversas causas. Una de las principales, es la recuperación de información. El objetivo de cualquier sistema relacionado con recuperación de información es ayudar a los usuarios de la base de datos a encontrar lo que buscan. Una base de datos textual es aquella cuyo propósito es almacenar documentos de texto, que pueden ser estructurados o no.

Introducción a la base de datos

El termino base de datos apareció a mediados de los años 60s. Haciendo el uso de un conjunto de archivos generalmente planos, estos archivos no estaban relacionados entre si, y los datos representaban relaciones existentes de archivos, lo cual era simbólica y/o físicas había mucha redundancia, no eran integrales.

Los desarrolladores de software nombraban a sus sistemas de archivos bases de datos, sin darle importancia si cumplieran con las propiedades que deben cumplir una base de datos. Una base de datos debe satisfacer una serie de propiedades, que con el transcurso del tiempo se fueron añadiendo a la estructura de una base de datos.

Los procedimientos y estructuras para almacenamiento y mantenimiento de la base de datos de la información corresponden a un solo dominio de un problema han evolucionado con el tiempo, a medida que avanza la tecnología.

La organización de la información bebía ser muy sencilla y su lógica era secuencial ocupaban demasiado tiempo debido a que el envió era serial, dependían mucho del hardware y si había un cambio del mismo, tenían que modificar el software.

Con al aparición de nuevos dispositivos de almacenamiento, permitía el acceso mas rápido, se fueron haciendo mas complejas. Si la estructura cambia es por petición del cliente y eso cambia la estructura de almacenamiento de los registros, aunque la información si era dependiente la estructura no lo era de los procesos que se manejaban en esa época ya empezaba a tener forma una base de datos mas robusta.

Los sistemas evoluciona cuando ya se tiene gran idea de lo que es una base de datos la estructura y contenido de la información debe soportar cambios en los procedimientos y para ello debe haber independencia en los datos con respecto a los procesos, el software debe reconocer el contenido de los datos y observar sus propiedades para poder llevar un orden mas lógico de los archivos, esto hará que cambie la visión y física de los datos.

Una base de datos en si es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos.

Para que la información sea independiente de los procesos debe satisfacer dos niveles de abstracción para que sea efectiva; por lo tanto debe tener:

Independencia lógica de los datos: que cualquier modificación de la representación de los dominios del problema no debe afectar a los programas de aplicación y que no elimine ninguno de los Ítems de datos, que requiera el programa.

Independencia física de los datos: aquí la distribución de los datos en las unidades de almacenamiento y la estructura física, debe ser independiente de algún cambio en la estructura lógica y los procedimientos generales para lo cual deben de ser robustos.

Características de las bases de datos

La información debe organizarse de múltiples maneras pero con independencia en la arquitectura de los datos por ello debe contener las siguientes características:

Versatilidad para representación de la información: la información parte del dominio de un problema es única y se caracteriza a ese problema, la organización de la base de datos debe permitir diferentes procedimientos y la construcción de nuevos registros a demás de ser independientes de los registros físicos.

Desempeño: el tiempo de respuesta debe ser eficiente y adecuado para la comunicación, y permitir el acceso simultáneo ya sea por el mismo o por otros procedimientos.

Mínima redundancia: evitar que los registros se repitan ya que no es optimó para el buen desempeño de la base de datos, el objetivo principal es eliminar ese tipo de problemas de inconsistencia y optimizar los recursos del sistema.

Capacidad de acceso: aquí el usuario debe tener información actualizada y a tiempo por lo cual estará usándolo continuamente de para ello debe tener los permisos para poder acceder a la información, de manera segura y confiable.

Integridad: aquí se asegura que los datos almacenados correspondan con el domino del problema y que no haya modificaciones erróneas que destruyan los valores necesarios para una correspondencia lógica.

Seguridad y privacidad: en esa parte intervienen los permisos la cual protege de fallos que se ocasionen por accidente o intencionalmente, la cual se reserva la privacidad de la información contenida en la base de datos. Para que sea seguro debe tener respaldos de los archivos, seguridad contra cualquier contingencia externa al la empresa o por fallos del sistema, restringir accesos por medio de los permisos.

Una base de datos debe tener un buen desempeño y evolucionar con el tiempo y el avance tecnológico y permitir actualizaciones sin por ello de la afinación de los procesos al igual que sucede con la interfaz deben mantener una flexibilidad para cualquier cambio y eso no afecte los procedimientos existentes.

Independencia del nivel de descripción conceptual

El nivel conceptual define el grado de calidad y de seguridad, ya que supone la aplicación de una serie de reglas que restringen, dirige y describe cada una de las entidades o clases de objetos existentes entre cada una de los atributos y propiedades que forman parte del dominio del problema representado.

También es necesario describir cada uno de los ítems de datos o elementos de información que intervienen en el comportamiento del sistema cuya información es necesario considerar utilizando técnicas como los diagramas de estructuras de contexto, tablas de cualquier tipo (procesos/datos y la historia de la vida de la entidad), diagramas de entidades y relaciones, árboles, tablas, redes, etc. aunque no todos los procedimientos son capaces de interpretar cualquier clase de representación conceptual.

Se habla de un cuarto nivel de abstracción en la representación de la información en una base de datos conocido como nivel lógico o canónico, el cual, se puede manejar como un nivel dependiente del software encargado de manipular la información y garantizar que cumpla con la independencia de la información en una base de datos.

Granularidad y ligadura

Por medio de la descripción al nivel de agregado de dato, o ítem de dato, los registros descritos en el nivel externo podrán considerar solo los ítem de datos que sean de interés para el programa de aplicación es posible garantizar la independencia de la información con respecto a los procedimientos que la manipulan a cualquiera de los niveles ya sean (internos y externos).

A las representaciones externas descritas en el nivel de detalle se le llama Granularidad en cuanto mayor sea esta, proporcionara una mayor independencia, pero al mismo tiempo una mayor complejidad en el software utilizados para realizar estas representaciones y puedan ser almacenadas físicamente.

Para garantizar la integridad de la base de datos, es necesario que se vinculen los datos en cualquiera de las fases de compilación, enganche, ejecución y acceso a la base de datos; Si la ligadura se realiza en una fase muy temprana (compilación, enganche) implica que los programas de aplicación deberán ser recompilados (o re enlazados) cada vez que se realice una modificación ya sea lógica y física.

La mejor solución al proceso de ligadura es que se realice en la fase de ejecución ya que, supone un coste computacional añadido solo en el arranque del programa de aplicación, liberando una continua recopilación de las aplicaciones cada vez que se alteren las representaciones de los datos.

Bases de datos y sistemas de gestión de base de datos

Una base de datos es una colección de archivos relacionados que almacenan tanto una representación abstracta del dominio del problema del mundo real, es decir, la visión física, lógica y cada una de las visiones externas de la información, como los datos conocidos acerca del mismo en un momento dado, cuyo manejo resulta de interés para una organización, al garantizar la integridad en los diferentes niveles de representación.

Para que la información sea almacenada en una base de datos es necesario que se satisfagan las características exigidas, al seguir una serie de procedimientos (un sistema software) a esto se le denomina Sistema de gestión de base de datos. La cual realiza las siguientes tareas:

Definición, manipulación, mantenimiento de la integridad de los datos a distintos niveles de abstracción (físico, lógico y externo), en casos como : inserción, modificación, borrado y acceso o consulta de los mismos, manteniendo la integridad en cuanto a los datos en si, sus valores y las relaciones entre ellos obteniendo la privacidad y seguridad de los mismos.

Componentes de los SGBD

Un SGBD cuenta tanto con herramientas software como con personal humano especializado en la realización de las tareas y acciones necesarias para la gestión adecuada de la información.

El lenguaje de definición de datos

DDL (Data definition language), es un lenguaje artificial basado en un determinado modelo de datos (conjunto muy reducida de morfemas), que da lugar a una representación orientada a la maquina que es la que utiliza el SGBD en tiempo de procesamiento, se compila y se almacena en otro componente como diccionario de datos.

El lenguaje de definición de base de datos

DSDL (Data Storage Definition Language) Lenguaje de definición de almacenamiento de los datos, define los datos correspondientes al dominio de un problema a los dos niveles de abstracción y a esta definición de los datos se les denomina Esquema de la base de datos conteniendo las clases de objetos y propiedades que forman parte del dominio del problema o sistema que se desea tratar con el SGBD.

El lenguaje de manipulación de datos

El DML es un lenguaje artificial mediante el cual se realizan dos funciones diferentes en la gestión de datos:

· La definición a nivel externo o de usuario de los datos

· La manipulación de los datos; es decir, la inserción, borrado, modificación y recuperación de los datos almacenados en la base de datos.

Existen dos tipos de DML:

ü Procedimentales: Requieren que en las sentencias del lenguaje se especifique que datos se van a manipular, que se desea obtener y que acciones deben realizarse para ello.

ü No procedimentales: Requieren que en las sentencias del lenguaje se especifique que datos se van a manipular y que se desea obtener.

Mediante el DLM se definen las vistas o visiones parciales que los usuarios tienen del esquema de la base de datos definido mediante el DDL.

Haciendo uso únicamente del DML. Así con sentencias propias de este lenguaje se definen distintas visiones parciales (orientadas al usuario final) del esquema de la base de datos.

Haciendo uso de un lenguaje huésped (host) mediante el cual se realiza los programas de aplicación que permiten al usuario manipular los datos de la base de datos. En el código fuente de estos programas están presentes sentencias del DML, que son las encargadas de estos procesos, mientras que las sentencias realizadas en el lenguaje huésped tienen como objetivo el control del flujo de la información y la interfaz del usuario.

En este caso, los programas fuentes deben de ser pre compilados, antes de ser compilados, con el compilador correspondiente, para generar el código maquina, y convertir las sentencias DML inmersa en le código fuente a un código entendible por el compilador del lenguaje huésped.

El diccionario de datos

Es uno o un conjunto de archivos que contienen formación acerca de los datos que pueden ser almacenados en la base de datos.

En el se almacenan todas las definiciones realizadas por el DDL sobre el problema que va a ser tratado por el SGBD y, algunas de las realizadas por DML. Así, en el diccionario de datos se encuentra almacenado:

· El esquema lógico de la base de datos

· El esquema físico de la base de datos

· Los subes quemas de la base de datos

En el diccionario de datos se encuentra información correspondiente con:

· Las restricciones de privacidad y acceso a los datos almacenados en la base de datos.

· Las reglas, normas o restricciones referentes a la seguridad de los datos.

· Otra serie de información que permite garantizar la integridad de los datos almacenados en la base de datos.

En el diccionario de datos se almacena un conjunto de reglas que permite vincular los mismos datos desde un nivel de abstracción y representación a otro. A este conjunto de reglas se le denomina mapa de reglas (Mapping rules) y consiste en un conjunto de parámetros que definen que procedimientos deben realizarse para vincular o transformar un mismo dato desde un nivel de representación a otro.

El gestor de la base de datos.

El gestor de la base de datos (monitor), es un componente software encargado de garantizar el correcto, seguro, integro y eficiente acceso y almacenamiento de los datos.

Proporciona una interfaz entre los datos y los programas que los manejan, funciones asignadas al gestor de la BD, volumen de la base de datos, estructuras físicas definidas para el almacenamiento de los mismos, los procedimientos desarrollados para la manipulación de los datos, las características del hardware y la calidad del propio gestor.

El gestor de la base de datos es el responsable de:

• Garantizar la privacidad de los datos.
• Garantizar la seguridad de los datos.
• Garantizar la integridad de los datos.
• Garantizar el acceso concurrente a la base de datos.
• Interaccionar con el sistema operativo.
• Y con el gestor de archivos del mismo.

El gestor de la base de datos es el responsable de:

• Garantizar la privacidad de los datos.
• Garantizar la seguridad de los datos.
• Garantizar la integridad de los datos.
• Garantizar el acceso concurrente a la base de datos.
• Interaccionar con el sistema operativo.
• Y con el gestor de archivos del mismo.

El administrador de la base de datos (DBA)

Es un componente humano que tiene una serie de responsabilidades en cuanto a la definición, administración, seguridad, privacidad e integridad de la información que es tratada.

Tareas asignadas (DBA)

• la definición del esquema canónico o lógico de la base de datos.
• La definición del esquema físico de la base de datos.
• La definición de los subes quemas o visiones externas o de usuario de la BD
• El control de la privacidad de los datos.

Los usuarios de la base de datos.

Son un componente más de los (SGBD) y existen muchos tipos de usuarios que acceden e interaccionan con el mismo, así se pueden considerar:

Usuarios terminales.- estos interaccionan a través de programas de aplicación.

Usuarios técnicos.- desarrollan los programas de aplicación que van a ser utilizados por los usuarios terminales

Usuarios especializados.- son aquellos que utilizan el (SGBD) como una herramienta en el de desarrollo de otros sistemas.

Comentarios Finales

Si manejamos de una manera adecuada los modernos software para la gestión de base de datos; se puede construir Sistemas de todo tipo, lo cual se permite lograr importantes incrementos en la rentabilidad de las empresas o de las instituciones donde se apliquen, como así también contar con medios apropiados para la oportuna toma de decisiones de una manera mas precisa y respaldada por todo ese ejercito de información.

Lograr información exacta, oportuna y relevante es la consigna del momento, ya que si no contamos con información que reúna estas condiciones la empresa viaja a la deriva, y en cualquier momento se puede colapsar debido a un riesgo no previsto, es por eso que le tenemos que dar su debido lugar a los sistemas gestores de base de datos.

Información rápida y exacta que se concentre en los datos claves y relevantes permite a la dirección de la empresa una conducción tanto operativa como táctica que permita no sólo lograr los objetivos estratégicos, sino además superar a la competencia en la lucha por la participación del mercado.

El Resumen del capitulo se puede descargar desde el siguiente link:

http://mx.briefcase.yahoo.com/bc/dosequipo/lst?.dir=/Lecturas&.src=bc&.view=