Introducci

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Introducción a los Sistemas de Bases de Datos

• SBD

Gabriel Vásquez Dpto. Electrónica,
Instrumentación y Control
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• Origen de los sistemas de bases de datos
• La necesidad de gestionar cada vez mayores
  cantidades de información por computador.
• Requerimientos
• Almacenar la información.
• Controlar la coherencia y seguridad de los datos.
• Consultar su contenido.
• Actualizar (modificar o borrar) la información
  previamente guardada.

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• información debe entenderse en un sentido amplio,
  es decir, información no son sólo los datos, sino
  también las relaciones entre ellos y las
  restricciones que deben cumplir.

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(No Transcript)
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• Ejemplo
• Sistema de gestión de personal de una empresa
• Cedula
• Nombre
• Fecha de Nacimiento
• Cargo
• Etc

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• El sistema debería ser capaz de controlar
  automáticamente que por ejemplo la cedula no
  pueda repetirse (Restricción de unicidad en la
  cédula)
• se pretende disponer de un programa o conjunto de
  programas (aplicación informática) que,
  permitiendo insertar, obtener, modificar y borrar
  datos, incorpore capacidades adicionales de
  control sobre ellos.

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• Si no se sabe nada de SGBD la primera opción
  podría ser programar una aplicación en algún
  lenguaje manejando sistemas de archivos para
  almacenar la información
• Hacer persistencia de la información a través de
  ficheros planos.

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• Problemas?
• Supongamos que se pretenda encontrar a los que
  están en un cierto intervalo de edades, o que se
  desee localizar a los que tienen determinados
  conocimientos u otros requerimientos similares.
  Es decir, se pretenderán búsquedas por
  condiciones variables, las cuales deberían estar
  contempladas en la aplicación.

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• Como estas, hay una serie de operaciones y
  circunstancias que son comunes a casi todas las
  aplicaciones de gestión de información.
• Años 60 se crea una herramienta que ofreciendo
  capacidades generales de gestión de información
  permite efectuar los desarrollos precisos para
  abordar la especificidad de cada problema
  concreto.

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• Se crean los sistemas de gestión de bases de
  datos.
• Que es una base de datos?
• colección organizada de datos y sus relaciones,
  relativa a un problema concreto, que puede ser
  compartida por un conjunto de usuarios/
  aplicaciones

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• Que es un SGBD?
• En consecuencia, un Sistema Gestor de Bases de
  Datos es un programa o conjunto de programas que
  sirve para mantener bases de datos y responder a
  consultas sobre ellas.

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Finalidad de un Sistema Gestor de Bases de Datos
SGBD
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• Objetivos de trabajar con técnicas de bases de
  datos
• disfrutar de una visión abstracta de los datos
  que facilite el desarrollo y uso de las
  aplicaciones. Para ello, el sistema esconde
  ciertos detalles de cómo se almacenan y mantienen
  los datos, ofreciendo una visión sencilla de la
  estructura y del manejo de estos a través de
  distintos niveles de abstracción.

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• Niveles de Abstracción
• Cada usuario, dependiendo del rol que desempeñe,
  observará el sistema a través de uno de estos
  niveles.
• Nivel de Aplicación
• Nivel lógico
• Nivel Físico

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• Nivel de Aplicación
• El nivel más alto de observación del sistema
  corresponde al usuario final. Por ello, es el que
  tendrá una percepción más simple del conjunto, ya
  que sólo percibirá los datos según la visión que
  le den los programas (la aplicación informática)
  que utilice para acceder a ellos.

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• Nivel Lógico
• En este nivel se describen los datos que se
  almacenan en la base de datos, las relaciones que
  existen entre ellos y las restricciones que deben
  cumplir
• Para describir los datos se pueden utilizar
  diferentes modelos

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• Nivel Físico o Nivel Interno
• Se describe cómo se almacenan realmente los datos

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(No Transcript)
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• RAZONES QUE JUSTIFICAN EL USO DE BASES DE DATOS
• Flexibilidad de adaptación a cada problema
  concreto.
• Optimización en la gestión de la información para
  facilitar el acceso a los datos.
• Independencia física y lógica de los datos.
• Control de la integridad de los datos.
• Garantía sobre la consistencia de la información.
• Facilidad de acceso concurrente.
• Protección ante fallos del sistema.
• Seguridad ante accesos restringidos.

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• Adaptación a cada problema
• En el Nivel Lógico se describen los datos, las
  relaciones que existen entre ellos y las
  restricciones que deben cumplir. A esta
  descripción, que responde a la especificidad de
  cada caso concreto, se le asigna un nombre (el de
  la base de datos), bajo el cual es reconocida por
  el SGBD. Este es el encargado de asegurar que la
  información que se procese responda al
  ordenamiento descrito en el Nivel Lógico.
• Queda claro que un mismo SGBD puede soportar
  diferentes bases de datos, cada una relativa a un
  problema distinto.

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• Optimización en la gestión de la información
• Los SGBD incorporan procedimientos de
  almacenamiento, acceso y recuperación de datos
  concebidos para un uso general.
• Uso de lenguajes estandarizados.
• SELECT nombre, apellidos FROM Empleados WHERE
  nivel_ estudios SUPERIOR"

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• Independencia física y lógica de los datos
• Capacidad para hacer cambios en el nivel físico
  y/o lógico sin necesidad de hacer cambios
  sustanciales en la aplicación
• Cambiar la BD de un computador a otro.
• Cambiar la estructura de las tablas de la BD.

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• Integridad de los datos
• De unicidad Por ejemplo, no poder repetir la
  cédula en una tabla de empleados.
• De referencia entre tablas Por ejemplo, no poder
  efectuar un pago (insertar una nueva fila en la
  tabla de pagos) a un empleado si su cédula no
  figura en la tabla de empleados.
• Otras Por ejemplo, que el estado civil sólo
  pueda ser soltero, casado, viudo o divorciado.
  (Dominio de valores). O que, en una operación de
  pago, la cédula del que paga no debe coincidir
  con la cédula del que cobra. (Regla de negocio).

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• Consistencia de la base de datos
• Consistencia es un término más amplio que el de
  integridad. Podría definirse como la coherencia
  entre todos los datos de la base de datos. Cuando
  se pierde la integridad también se pierde la
  consistencia. Pero la consistencia también puede
  perderse por razones de funcionamiento

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• Ejemplo de perdida de consistencia
• Sean A y B dos cuentas bancarias, se debe
  mantener la suma de los saldos de ambas.
• si después de restar a la cuenta A, la cantidad a
  transferir, por algún motivo no se suma la misma
  cantidad a la cuenta B, la base de datos pierde
  su consistencia.

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• Ejemplo perdida de consistencia
• El proceso cuenta con dos operaciones que deben
  realizarse ambas o ninguna.
• Concepto de Transacción
• La correcta gestión de transacciones garantiza
  que se conserva la consistencia de la base de
  datos.

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• Facilidad de acceso concurrente
• Las aplicaciones de bases de datos, generalmente,
  están concebidas para que la información sea
  compartida por un conjunto de usuarios.
• La interacción simultánea sobre los datos puede
  dar lugar a estados de inconsistencia.

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• Ejemplo de acceso concurrente
• Una cuenta familiar tiene un saldo de 2.000 US.
  Prácticamente al mismo tiempo, el marido y la
  mujer acuden a diferentes cajeros automáticos a
  retirar 120 y 150 US. Si los dos programas
  actúan concurrentemente, ambos pueden leer el
  saldo 2.000 US , uno de ellos, tomaría la
  cantidad de 120 US y, el otro, de 150 US. Al
  dar la orden para aceptar la operación, el primer
  programa efectuaría la diferencia 2.000 120
  1.880 y grabaría este resultado como saldo y el
  segundo programa calcularía 2.000 150 1.850
  que también lo grabaría como saldo. Por lo que,
  dependiendo de cuál de las dos operaciones se
  procesase antes, el saldo resultante podría ser
  1.880 US o 1.850 US que no responderían a la
  realidad que sería 2.000 120 150 1.730 US.

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• Protección ante fallos del sistema
• Estos se basan en espacios de memoria
  intermedios, replicación de la base de datos y
  copias de seguridad.

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• Seguridad ante accesos restringidos
• Capacidad de definir diferentes tipos de usuarios
  que el sistema es capaz de reconocer mediante el
  uso de claves de acceso
• Las autorizaciones de acceso a datos pueden ser
  de lectura, de inserción, de actualización, de
  borrado o combinaciones de ellas.
• Autorizaciones para cambio en el nivel lógico.

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• Preguntas?

Gabriel Vásquez Dpto. Electrónica,
Instrumentación y Control