BASES DE DATOS, INFORMACIÓN GENERAL, ANALOGIAS. Por: Carlos Andrés Escobar Fuentes. Programa de Ingeniería de Sistemas Universidad de Córdoba 20!. EVOLUCIÓN DE LAS BASES DE DATOS El uso de sistemas de bases de datos automati"adas# se desarrollo a $artir de la necesidad de almacenar grandes cantidades de datos# $ara su $osterior consulta# $roducidas $or las nuevas industrias %ue creaban gran cantidad de in&ormación.
Década de 1!" En este la$so de tiem$o se da origen a las cintas magnéticas# las cuales sirvieron $ara su$lir las necesidades de in&ormación de las nuevas industrias. Por medio de este mecanismo se em$e"ó a automati"ar la in&ormación de las nóminas# como $or e'em$lo el aumento de salario. Consistía en leer una cinta o m(s ) $asar los datos a otra# otr a# ) también se $odían $asar desde las tar'etas $er&oradas. Simulando un sistema de *ac+u$# %ue consiste en ,acer una co$ia de seguridad o co$ia de res$aldo# $ara guardar en un un medio e-traíble la in&ormación im$ortante. a a nueva cinta a la %ue se trans&iere trans&iere la in&ormación $asa a ser una cinta maestra. Estas cintas solo se $odían leer secuencial ) ordenadamente. Década de 1#" El uso de los discos en ese momento &ue un adelanto mu) e&ectivo# )a %ue $or medio de este so$orte se $odía consultar la in&ormación directamente# esto a)udo a a,orrar tiem$o. /o era necesario saber e-actamente donde estaban estaban los datos en los discos# )a %ue en milisegundos era recu$erable la in&ormación. A di&erencia de las cintas magnéticas# )a no era necesaria la secuencialidad# secuencialidad# ) este ti$o de so$orte em$ie"a a ser ambiguo. os discos dieron inicio a las *ases de atos# de red r ed ) 'er(r%uicas# $ues los $rogramadores con su ,abilidad de mani$ulación de estructuras 'unto con las venta'as de los discos era $osible guardar estructuras de datos como listas ) (rboles. Década de 1$" Edgar Fran+ Codd 12 de agosto de 32 4 5 de abril de 2006# en un artículo 7Un modelo relacional de datos $ara grandes bancos de datos com$artidos7 17A 8elational 9odel o& ata &or arge S,ared ata *an+s76 en 3:0# de&inió el modelo relacional ) $ublicó una serie de reglas $ara la evaluación de administradores de sistemas de datos relacionales ) así nacieron las bases de datos relacionales. A $artir de los a$ortes de Codd el multimillonario arr) Ellison desarrollo la base de datos ;racle# el cual es un sistema de administración de base de datos# %ue se destaca $or sus transacciones# estabilidad# escalabilidad ) multi$lata&orma. Inicialmente no se uso el modelo relacional debido a %ue tenía inconvenientes $or el rendimiento# )a %ue no $odían ser com$etitivas con las bases de datos 'er(r%uicas ) de red.
Década de 1%" as bases de datos relacionales con su sistema de tablas# &ilas ) columnas# $udieron com$etir con
las bases de datos 'er(r%uicas ) de red# )a %ue su nivel de $rogramación era ba'o ) su uso mu) sencillo. En esta década el modelo relacional ,a conseguido $osicionarse del mercado de las bases de datos. = también en este tiem$o se iniciaron grandes investigaciones $aralelas ) distribuidas# como las bases de datos orientadas a ob'etos.
Pr&'c&(&o) década de *o) " Para la toma de decisiones se crea el lengua'e S># %ue es un lengua'e $rogramado $ara consultas. El $rograma de alto nivel S> es un lengua'e de consulta estructurado %ue anali"a grandes cantidades de in&ormación el cual $ermite es$eci&icar diversos ti$os de o$eraciones &rente a la misma in&ormación# a di&erencia de las bases de datos de los 50 %ue eran dise?adas $ara las a$licaciones de $rocesamiento de transacciones. os grandes distribuidores de bases de datos incursionaron con la venta de bases de datos orientada a ob'etos. F&'a*e) de *a década de *o) " El boom de esta década &ue la a$arición de @ord ide ebB )a %ue $or éste medio se &acilitaba la consulta de las bases de datos. Actualmente tienen una am$lia ca$acidad de almacenamiento de in&ormación# también una de las venta'as es el servicio de siete días a la semana las veinticuatro ,oras del día# sin interru$ciones a menos %ue ,a)a $lani&icaciones de mantenimiento de las $lata&ormas o el so&tare. S&+*o I En la actualidad e-iste gran cantidad de alternativas en línea %ue $ermiten ,acer bDs%uedas orientadas a necesidades es$eci&icas de los usuarios# una de las tendencias m(s am$lias son las bases de datos %ue cum$lan con el $rotocolo ;$en Arc,ives Initiative 4 Protocol &or 9etadata arvesting 1;AIP96 los cuales $ermiten el almacenamiento de gran cantidad de artículos %ue $ermiten una ma)or visibilidad ) acceso en el (mbito cientí&ico ) general.
LOS MODELOS DE BASES DE DATOS os modelos m(s conocidos ) utili"ados sonG
Mode*o de da-o) er/r0&co: Este modelo utili"a (rboles $ara la re$resentación lógica de los datos. Este (rbol esta com$uesto de unos elementos llamados nodos. El nivel m(s alto del (rbol se denomina raí". Cada nodo re$resenta un registro con sus corres$ondientes cam$os. a re$resentación gr(&ica de este modelo se reali"a mediante la creación de un (rbol invertido# los di&erentes niveles %uedan unidos mediante relaciones.
En este modelo solo se $ueden re$resentar relaciones G9# $or lo %ue $resenta varios inconvenientesG /o se admiten relaciones /G9 Un segmento ,i'o no $uede tener m(s de un $adre. /o se $ermiten m(s de una relación entre dos segmentos. Para acceder a cual%uier segmento es necesario comen"ar $or el segmento raí" El (rbol se debe de recorrer en el orden designado.
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Mode*o de da-o) e' red: En este modelo las entidades se re$resentan como nodos ) sus relaciones son las líneas %ue los unen. En esta estructura cual%uier com$onente $uede relacionarse con cual%uier otro. A di&erencia del modelo 'er(r%uico# en este modelo# un ,i'o $uede tener varios $adres. os conce$tos b(sicos en el modelo en red sonG El ti$o de registro# %ue re$resenta un nodo. Elemento# %ue es un cam$o de datos. Agregado de datos# %ue de&ine un con'unto de datos con nombre. •
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Este
modelo
de
datos
$ermite
re$resentar
relaciones
/G9
Mode*o de da-o) re*ac&o'a*: Este modelo es el m(s utili"ado actualmente )a %ue utili"a tablas bidimensionales $ara la re$resentación lógica de los datos ) sus relaciones. Algunas de sus $rinci$ales características sonG Puede ser entendido ) usado $or cual%uier usuario. Permite am$liar el es%uema conce$tual sin modi&icar las a$licaciones de gestión. os usuarios no necesitan saber donde se encuentran los datos &ísicamente. •
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El elemento $rinci$al de este modelo es la relación %ue se re$resenta mediante una tabla.
MOTORES DE BASES DE DATOS Un )&)-e2a +e)-or de 3a)e de da-o) 1SGBD6 es un con'unto de $rogramas %ue $ermiten el almacenamiento# modi&icación ) e-tracción de la in&ormación en una base de datos# adem(s de $ro$orcionar ,erramientas $ara a?adir# borrar# modi&icar ) anali"ar los datos. os usuarios $ueden acceder a la in&ormación usando ,erramientas es$ecí&icas de interrogación ) de generación de in&ormes# o bien mediante a$licaciones al e&ecto.
Algunos de los motores de bases de datosG
9icroso&t AccessG Es un editor ) gestor de bases de datos# &orma $arte de 9icroso&t ;&&ice ) $ermite crear bases de datos con &ormularios de una manera r($ida sencilla.
esventa'asG •
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Para bases de datos de gran volumen se recomienda utili"ar motores como 9)S> o 9icroso&t S> Server# PosgrestS># etc. /o es multi$lata&orma# debido a %ue la suite de ;&&ice est( dis$onible e-clusivamente $ara los sistemas o$erativos de la marca 9icroso&t.
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Es inadecuado usar este motor en grandes $ro)ectos de so&tare %ue re%uieran tiem$os de res$uesta relativamente cortos# debido a la lentitud al $rocesamiento.
S>iteG Es un sistema de gestión de bases de datos relacionales com$atible con ACI# contenida en una relativamente $e%ue?a ) ibre biblioteca escrita en C. S>ite es un $ro)ecto de dominio $Dblico creado $or . 8ic,ard i$$.
Henta'asG •
Es un sistema liviano ) $otente.
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Se $uede usar en un gran numero de lengua'esG CCJJ# P)t,on# Hisual *asic# el$,i# PP# Kava# ./et# etc.
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o utili"an grandes em$resas de so&tare en sus $roductos# tales comoG Adobe P,otos,o$ Eelements# 9o"illa Fire&o-# S+)$e# L*9C# Android# *lac+*err)# Moogle C,rome# etc.
Postgres%lG Es un SM* relacional orientado a ob'etos ) libre# $ublicado ba'o licencia *S# como muc,os otros $ro)ectos de código abierto# el desarrollo de PostgreS> no es mane'ado $or una em$resa# sino %ue es dirigido $or una comunidad de desarrolladores %ue traba'an de &orma desinteresada ) libre. PostgreS> tiene una am$lia integración con muc,os lengua'es de $rogramación# $ermitiendo usarse casi en cual%uier lengua'e de $rogramación Henta'asG •
Co$ias de seguridad en caliente.
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Kuegos de caracteres internacionales
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8egionali"ación $or columnas
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9Dlti$les métodos de autenticación
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Acceso encri$tado via SS
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ocumentación com$leta
esventa'asG •
Consume demasiados recursos
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Sinta-is de sentencias $oco intuitiva.
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So$orte técnico est( a cargo de la comunidad $or lo %ue no es 00N $restado.
9=S>G es un sistema de gestión de bases de datos relacional# multi,ilo ) multiusuario# uno de los m(s usados en todo el mundo. Est( desarrollado en C# al contrario de $ro)ectos como A$ac,e# donde el so&tare es desarrollado $or una comunidad $Dblica ) los derec,os de autor del código est(n en $oder del autor individual# 9)S> es $atrocinado $or una em$resa $rivada# %ue $osee el co$)rig,t de la ma)or $arte del código.
Henta'asG •
Helocidad al reali"ar las o$eraciones# lo %ue le ,ace uno de los gestores con me'or rendimiento.
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*a'o costo en re%uerimientos $ara la elaboración de bases de datos# )a %ue debido a su ba'o consumo $uede ser e'ecutado en una m(%uina con escasos recursos sin ningDn ti$o de $roblemas.
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Facilidad de con&iguración e instalación
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So$orta gran varidad de sistemas o$erativos
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*a'a $robabilidad de corrom$er datos# incluso si los errores no se $roducen en el $ro$io gestor# sino en el sistema en el %ue est(.
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Su conectividad# velocidad ) seguridad ,acen de 9)S> Server altamente a$ro$iado $ara acceder a bases de datos en internet.
esventa'asG •
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Un gran $orcenta'e de las utilidades de 9)S> no est(n documentadas. /o es intuitivo como otros $rogramas 1ACCESS6.
;racle atabaseG Es un sistema de gestión de bases de datos ob'etorelacional# es desarrollado $or ;racle Cor$oration# cuenta con una Dnica edición gratuita 1E-$ress Edition6# se considera como uno de los sistemas de bases de datos m(s com$letos# destacandoG So$orte de transacciones# estabilidad# escalabilidad ) so$orte multi$lata&orma.
9icroso&t S> ServerG Es un sistema $ara la gestión de bases de datos $roducido $or 9icroso&t basado en el modelo relacional.
EL FUTURO DE LAS BASES DE DATOS: El $anorama en el %ue vivimos es el de un mundo sD$er conectado# en el %ue se generan millones de datos $or segundo a través de a$licaciones# redes sociales# blogs# &oros# entre muc,os otros sistemas. La lluvia de información trae tantas soluciones como problemas a nuestras vidas # $ero muc,os m(s
a las $ersonas %ue tienen %ue mantener la in&ormación de una manera legible $ara los ,umanos# $or lo tanto entender las bases de datos como tan solo un almacén es un grave error en el %ue $odemos estar incurriendo a,ora mismo.
E* 2'do co'ec-ado: ace 20 a?os era &(cil vivir sin un telé&ono celular# sin una cuenta de correo electrónico# sin acceder a Internet. o) en día esa descone-ión es casi im$ensable $or la misma din(mica del sistema globali"adoG la &amilia# amigos# las em$resas# los institutos usan redes socialesO las universidades utili"an sistemas de elearning# muc,as em$resas utili"an sistema de gestión $ara muc,os de sus $rocesos# los bancos a$o)an el comercio electrónico# mercados &inancieros ) muc,as otras actividades %ue demuestran %ue la din(mica est( cambiando ,acia el acceso a todos los servicios a través de Internet# incluso se $iensa en el &uturo sobre medicina a distancia ) ob'etos conectados entre ob'etos 1 T4e I'-er'e- o5 T4&'+) 6.
Esto $arece una consecuencia de la ,i$ercone-iónO como e&ecto colateral se generan datos %ue son almacenados en grandes re$ositorios de datos de los $roveedores de servicios# los ISPs )# $or%ue no# la /SA. La situación actual de los sistemas de bases de datos
E-isten dos &uertes movimientos en el universo de las bases de datosG 'o e) e* 2o6&2&e'-o
7S8L9 o-ro e* 2o6&2&e'-o 7NoS8L9# ambos con sus $ros ) contras.
A las bases de datos S> también se les llama bases de datos relacionales# son las %ue m(s se estudian en las carreras universitarias relacionadas con com$utación e in&orm(tica# ,an servido muc,o $ara ,acer a$licaciones transaccionales en las %ue mantener ) $roteger la integridad de la in&ormación es vital.
Por o-ro *ado -e'e2o) *a) 7NoS8L9 , acr;'&2o de No- O'* S8L # %ue aboga m(s $or la evolución del InternetO no es e-actamente un ti$o de base de datos# sino un con'unto de ti$os de bases de datos# $or e'em$lo# con las bases de datos documentales %ue son las m(s conocidas# se $odría ,acer $r(cticamente todo lo %ue se ,ace actualmente con una relacional. Cabe destacar %ue en /oS> no e-iste ACI 1Atomicit)# Consistenc)# Isolation# urabilit)6 como en las bases de datos relacionales# $ero e-iste algo llamado *ASE 1*asic Availabilit)# So&t State# Eventual Consistenc)6 %ue da características $ara el mane'o de datos.
En la ma)oría de los sistemas se usan bases de datos relacionales# $or ser las m(s tradicionales ) las %ue m(s se conocen. 9uc,os de los grandes sitios como Faceboo+# itter# Moogle ) =a,oo se ,an cimentado en 9)S> o PostgreS># $ero en los Dltimos a?os se ,an dado cuenta de %ue esto no es su&iciente ) se originó la llamada @ Gerra de *a) 3a)e) de da-o) B.
Algunos de los $rotagonistas de esta guerra son em$resas ) organi"aciones mu) conocidasG Faceboo+# A$ac,e# 0gen# in+edIn. Aun%ue muc,os servicios em$ie"an a usar /oS> ,a) otros %ue son de$endientes de S>G el cambio im$licaría un costo enorme. Una de esas em$resas es itterG em$lea tanto S> como /oS> en sus sistemas# con lo %ue se demuestra %ue ambas $ueden convivir $er&ectamente. S> como el $asado de las bases de datos
as bases de datos relacionales son mu) utili"adas actualmente# $ero em$ie"an a ser insu&icientes res$ecto a la &orma de almacenamiento de in&ormación en Internet# con lo %ue se generan cuellos de botella ) estructuras mu) rígidas %ue im$iden un crecimiento constante# a la $ar con las &uentes de datos.
a) $ersonas tratando de mantener la llama encendida# como el $ro)ecto 9aria* 1el &amoso &or+ de 9)S>6 %ue ,a introducido el motor de Cassandra 1una base de datos /oS>6 demostrando %ue muc,as $ersonas a$uestan $or la intero$erabilidad de S> ) /oS>. /oS> como el &uturo
ablar ,o) de /oS> como el &uturo de los sistemas de bases de datos $uede sonar un $oco a$resurado# $ero ,a) movimientos im$ortantesG el notable a&(n de Faceboo+ $or crear motores de bases de datos como Cassandra ) 8oc+s*# ) el uso de /oS> en otras redes sociales como itter ) in+edin# %ue indican %ue todo a$unta ,acia servicios %ue usen re$ositorios datos con /oS> Dnicamente.
Pero ,a) dos $roblemas %ue retrasan este ,ec,o. E* (r&2ero es la resistencia al cambio $ues se $iensa %ue los motores de bases de datos no $ueden resolver muc,os $roblemas de la vida real
1cabe se?alar %ue la ma)oría de los $ro)ectos no usan ni el !0N de las bondades %ue o&rece S>6# un e'em$lo concreto radica en los nuevos desarrollos# muc,os $iensan %ue con /oS> no se garanti"a la integridad de los datos# o la consistencia# $ero ,a) métodos $ara $oder ,acer esto con bases de datos documentales $or nombrar alguna.
El origen de este $roblema# en mi o$inión es tomar el tema de /oS> desde un $unto de vista S>G es como com$arar un automóvil con un ,elicó$tero# ambos sirven $ara trans$ortarse ,asta la ciudad# $ero el &uncionamiento de cada uno de ellos no es similar# $ilotar un ,elicó$tero $ensando %ue es automóvil es un grave error.
E* )e+'do +ra' (ro3*e2a es la diversidad de ti$os de /oS> %ue e-istenG clavevalor# documentos# gra&os# tabular# entre otras. as $ersonas se con&unden ) abruman al tener %ue decidir cu(l usar. Esa elección $uede ser errada. Siem$re ser( una a$uesta mu) &uerte saber si tu $ro)ecto se alinear( adecuadamente con el ti$o de base de datos %ue se ,a elegido.
Para ,acer esta elección es recomendable tener claro lo siguienteG
. >ué ti$o de $ro)ecto se ,ar(# si es $ara Internet o $ara el uso en intranet.
2. Cu(l es la cantidad es$erada de usuarios ) si muc,as de las &unciones deben ,acer uso de las transacciones com$le'as# o si# de lo contrario son escrituras ) lecturas mane'adas desde el so&tare.
3. >ué tecnología se va a usar $ara el desarrollo 1si usa 'ango $or e'em$lo# lo recomendable
es usar * 8elacional# )a %ue es m(s natural el mane'o de los datos en a$licaciones ,ec,as
en ese &rameor+6.
Con esos tres $untos claro se $uede ver en el cat(logo de o$ciones %ué base de datos se ada$ta m(s a lo %ue se busca. errumbando un gran mito
E-iste un gran mito# mu) di&undido entre los P8;S># ) es %ue $iensan ) $regonan %ue @en bases de datos /oS> no e-isten estructurasB. Esta idea $odría ,acer re&erencia a una &rase célebre dic,a en una telenovela vene"olana de los noventa llamada @Por Estas CallesB ) decía asíG @Como va)a viniendo# vamos viendoB# ,aciendo re&erencia a la im$rovisación# $ero no# en /oS># e-isten estructuras# %ue las estructuras son m(s &le-ibles en com$aración a S> )a es otra cosa ) de a%uí nace el término )c4e2a<5ree . El &uturo de las bases de datos# articulo deG 9aestros del eb# 1 .maestrosdeleb.com 6
