UNIDAD 1 BASE BASE DE DATOS Una base de datos es un conjunto de datos relacionados entre sí. Por datos entendemos hechos conocidos que pueden registrarse y que tienen un significado implícito, por tanto, constituyen una base de datos. Una base de datos tiene las siguientes propiedades: *una base de datos represente algún aspecto del mundo real, en ocasiones llamados minimundo o universo de discurso. * una base de datos es un conjunto de datos coherentes, con cierto significado inherente *toda base de datos se diseña, construye y puebla con datos para un propósito específico. Las bases de datos computarizadas se pueden crear y mantener con un grupo de programas de aplicación escritos específicamente para esa tarea, o bien mediante un sistema de gestión de base de datos. Un sistema de gestión de base de datos (SGBD), es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos. Por tanto, el SGBD es un sistema de software general que facilita el proceso de definir, construir y manipular bases de datos para diversas aplicaciones. Para definir una base de datos hay que especificar los tipos de datos, las estructuras y las restricciones de los datos que se almacenaran en ella.
CARACTERISTICAS DEL ENFOQUE DE BASES DE DATOS. Hay varias características que distinguen el enfoque de bases de datos del enfoque tradicional de programación con archivos. En el procesamiento de archivo tradicional, cada usuario define e implementa los archivos requeridos para una aplicación específica. En el enfoque de bases de datos se mantiene un único almacén de datos que se definen una sola vez y al cual tienen acceso muchos usuarios. Las principales características del enfoque de base de datos, en comparación con el procesamiento de archivos, son las siguientes:
1. NATURALEZA AUTODESCRIPTIVA DE LOS SISTEMAS DE BASE DE DATOS. Una característica fundamental del enfoque de bases de datos es que el sistema no solo contiene la base de datos misma, sino también una definición o descripción completa de la base de datos. Esta definición se almacena en el catálogo del sistema, que contiene información como la estructura de cada archivo, el tipo y el formato de almacenamiento de cada elemento de información. A la información que se almacena en los catálogos se le denomina Metadatos. El catalogo es utilizado por el software del SGBD y ocasionalmente por los usuarios de la base de datos que necesitan sobre la estructura de esta última.
2. SEPARACION ENTRE LOS PROGRAMAS Y LOS DATOS, Y LA ABSTRACCION DE LOS DATOS. En el procesamiento de archivo tradicional, la estructura de los archivos de datos viene integrada en los programas de acceso, así como cualquier modificación de la estructura de un archivo puede requerir la modificación de todos los programas que tienen acceso a dicho archivo. La estructura de los archivos de datos se almacena en el catálogo del SGBD aparte de los programas de acceso. La característica que hace posible la independencia con respecto a los programas y datos y la independencia con respecto a los programas y operaciones se denominan abstracción de datos. En el enfoque de base de datos, la estructura y organización detallada de todos los archivos se guardan en un catálogo
3. MANEJO DE MULTIPLES VISTAS DE LOS DATOS.
Una base de datos suele tener muchos usuarios, cada uno de los cuales puede requerir una perspectiva o vista diferente de la mencionada base de datos. Una vista puede ser un subconjunto de la base de datos o contener datos virtuales que se deriven de los archivos de la base de datos, pero que no estén almacenados explícitamente.
4. COMPORTAMIENTO DE DATOS TRANSACCIONES MULTIUSUARIO.
Y
PROCESAMIENTO
DE
Todo SGBD multiusuario, debe permitir a varios usuarios tener acceso simultaneo a la base de datos. Esto es indispensable pata que los datos de múltiples aplicaciones se integren y mantengan en una sola base de datos.
ACTORES EN EL ESCENARIO. ADMINISTRADORES DE BASE DE DATOS. En cualquier organización en la que muchas personas utilicen los mismos recursos se requiere de un administrador en jefe que supervise y controle muchos recursos. En un entorno de bases de datos, el recurso primario es la propia base de datos, y el secundario es el SGBD. La administración de estos recursos es responsabilidad del administrador de base de datos (DBA). El DBA se encarga de autorizar el acceso a la base de datos, coordinar y adquirir los recursos necesarios de hardware y software. El DBA es la persona responsable cuando surge un problema como violación de seguridad o una respuesta lenta del sistema.
DISEÑADORES DE BASES DE DATOS Los diseñadores de base de datos se encargan de identificar los datos que se almacenaran en la base de datos y de elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos.
ANALISTAS DE SISTEMAS Y PROGRAMADORES DE APLICACIONES. Los analistas de sistemas determinan los requerimientos de los usuarios finales, sobre todo los de los simples o paramétricos, y desarrollan especificaciones para la transacción programadas que satisfagan dichos requerimientos. Los programadores de aplicaciones implementan esas especificaciones en forma de programas y luego prueban, depuran, documentan y mantienen estas transacciones programadas
DISEÑADORES E IMPLEMENTADORES DEL SGBD. Estos se encargan de diseñar e implementar los módulos e interfaces del SGBD en forma de paquetes de software. SGBD es un sistema complejo de software que consta de diversos componentes o módulos. El SGBD debe poder comunicarse con otros programas del sistema, como el sistema operativo y los compiladores de diversos lenguajes de programación.
CREADORES DE HERRAMIENTAS. Las herramientas son paquetes de software que facilitan el diseño y el empleo de los sistemas de base de datos, y que ayudan a elevar el rendimiento. Estos paquetes son opcionales y a menudo se adquieren por separado.
OPERADORES Y PERSONAL DE MANTENIMIENTO. Estos son los miembros del personal de administración del sistema que tienen a su cargo el funcionamiento y mantenimiento reales del entorno de hardware y software del sistema de base de datos.
CARACTERISTICAS DESEABLES EN UN SGDB. CONTROL DE LA REDUNDANCIA. En la creación tradicional de programas con procesamiento de archivos, cada grupo de usuarios mantiene sus propios archivos para manejar sus aplicaciones de procesamiento de datos. Con el enfoque de base de datos, las vistas de los diferentes grupos de usuarios se integran durante el diseño de la base de dato. Para conservar la consistencia, debe crearse un diseño que almacene cada dato lógico.
RESTRICCION DE LOS ACCESOS NO AUTORIZADOS. Cuando muchos usuarios comparten una misma base de datos, es probable que no todos tengan autorización para tener acceso a toda información que contiene. Por lo regular, a los usuarios o grupos de usuarios se les asigna números de cuenta protegidos con contraseña, mismo que sirven para tener acceso a la base de datos. SGBD debe contar con un subsistema de seguridad y autorización que permita al DBA crear cuentas y especificar restricciones en ellas.
ALMACENAMIENTO PERSISTENTE DE OBJETOS Y ESTRUCTURAS DE DATOS DE PROGRAMA. Una aplicación reciente de las bases de datos consiste en ofrecer almacenamiento persistente para objetos y estructuras de datos de programas. Esta es una de las principales razones de que se hayan creado los SGBD orientados a objetos. Es común que los lenguajes de programación cuenten con estructuras de datos complejas. El almacenamiento persistente de objetos y estructuras de datos de programas es una función importante para los sistemas de base de datos.
INTERFERENCIAS DE LA BASE DE DATOS MENDIANTE REGLAS DE DEDUCCION. Otra aplicación reciente de los sistemas de base de datos consiste en ofrecer recursos para definir reglas de deducción que permitan deducir o inferir información nueva a partir de los datos almacenados. A estos sistemas se les conoce como bases de datos deductivas.
SUMINISTRO DE MULTIPLES INTERFACES CON LOS USUARIOS. En vistas de que muchos tipos de usuarios con diversos niveles de conocimientos técnicos utilizan las bases de datos, el SGBD debe ofrecer diferentes interfaces. Entre estas podemos mencionar los lenguajes de consulta para usuarios esporádicos, las interfaces de lenguaje de programación para programadores de aplicaciones, las formas y los códigos de órdenes para los usuarios paramétricos y las interfaces controladas por menús y en lenguaje natural para usuarios autónomos.
REPRESENTACION DE VINCULOS COMPLEJOS ENTRE LOS DATOS.
Una base de datos puede contener numerosos conjuntos de datos que estén relacionados entre sí de muchas maneras. Es preciso que el SGBD pueda representar diversos vínculos complejos de los datos y también obtener y actualizar con rapidez y eficacia datos que estén mutuamente relacionados.
CUMPLIMIENTO DE LAS RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD.
La mayor parte de las aplicaciones de base de datos tienen ciertas restricciones de integridad que deben cumplir los datos. El SGBD debe ofrecer recursos para definir tales restricciones y hacer que se cumplan. La forma más simple de restringir la integridad consiste en especificar un tipo de datos para cada elemento de información. Algunas restricciones se pueden especificar en el SGBD, el cual hará automáticamente que se cumplan; otras pueden requerir verificación mediante programas de actualización en el momento que se introducen los datos.
RESPALDO Y RECUPERACION.
Todos los SGBD deben contar con recursos para recuperarse de fallos de hardware o de software. Para ello está el subsistema de respaldo y recuperación del SGBD. Como alternativa, el subsistema de recuperación puede asegurarse de que los programa reanude su ejecución en el punto en que fue interrumpido, de modo que su efecto completo se registre en la base de datos.
IMPLICACIONES DEL ENFOQUE DE BSES DE DATOS. POTENCIAL PARA IMPONER NORMAS. Con el enfoque de las bases de datos el DBA puede definir imponer a los usuarios de la base de datos en una organización grande. Esto facilita la comunicación y cooperación entre los diversos departamentos, proyectos y usuarios de esta organización. Es posible definir normas para los nombres y formatos de los elementos de información.
MENOR TIEMPO DE CREACION DE APLICACIONES. Una de la características más convincentes a favor del enfoque de base de datos es que la creación de una aplicación nueva. Diseñar e implementar una nueva base de datos desde cero puede tardar más que escribir una sola aplicación de
archivo especializada. Se estima que el tiempo para la creación con un SGBD es de una sexta a una cuarta parte del requerido en un sistema de archivo adicional.
FLEXIBILIDAD. En ocasiones es necesario modificar la estructura de una base de datos cuando cambian los requerimientos. Algunos SGBD permiten efectuar estas modificaciones en la estructura de la base de datos si afectar los datos de almacenados y los programas de aplicación ya existentes.
DISPONIBILIDAD DE INFORMACION ACTUALIZADA, Los SGBD ponen la base de datos a disposición de todos los usuarios. En el momento en que un usuario actualiza la base de datos, todos los demás usuarios pueden ver de inmediato esta actualización. Esta disponibilidad de información actualizada es indispensable en muchas aplicaciones de procesamiento de transacciones. El enfoque de SGBD permite consolidar los datos y las aplicaciones, reduciéndose así el desperdicio por traslapo entre las actividades del personal de procesamiento de datos en diferentes proyectos o departamento.
CUANDO NO USAR UN SGBD A pesar de todas estas ventajas, hay situaciones en las que el empleo de un SGBD puede generar costos adicionales innecesarios que se evitarían con el procesamiento de archivos tradicional. Hay varias causas de estos costos adicionales por utilizar un SGBD entre ellas. * Una fuerte inversión inicial en equipo, software y capacitación. * La generalidad que ofrece el SGBD para definir y procesar los datos. * Los costos que implican ofrecer funciones de seguridad, control de concurrencia, recuperación e integridad.
