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BASE DE DATOS

Base de datosEditar

Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquina accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo.

Orígenes y AntecedentesEditar

Surgen desde mediados de los años sesenta la historia de las bases de datos, en 1970 Codd propuso el modelo relacional, este modelo es el que ha marcado la línea de investigación por muchos años, ahora se encuentran los modelos orientados a objetos.

Ventajas del uso de la base de datos en la organizaciónEditar

Independencia de datos y tratamiento.

  • Cambio en datos no implica cambio en programas y viceversa (Menor coste de mantenimiento).
  • Coherencia de resultados.
  • Reduce redundancia
  • Acciones logicamente unicas.
  • Se evita inconsistencia.
  • Mejora en la disponibilidad de datos
  • No hay dueño de datos (No igual a ser publicos).
  • Ni aplicaciones ni usuarios.
  • Guardamos descripción (Idea de catalogos).
  • Cumplimiento de ciertas normas.
  • Restricciones de seguridad.
  • Accesos (Usuarios a datos).
  • Operaciones (Operaciones sobre datos).
  • Otras ventajas:
  • Más efiente gestión de almacenamiento.

Historia de las Bases de DatosEditar

Tuvieron sus orígenes en 1960 - 1962, cuando se empezaron a usar las maquinas que codificaban la información en tarjetas perforadas por medio de agujeros. Las bases de datos se crean con el objetivo de almacenar grandes cantidades de datos que antes se almacenaba en libros, lo que era lento, costoso y complejo (cualquier actualización a realizar, había que hacerla en cada uno de los libros en los que apareciera dicha información a modificar).

Las primeras bases de datos manejaban ficheros que eran almacenados en tarjetas o soportes magnéticos. Cuando los ordenadores evolucionan, aparecen las cintas y los discos, a la vez que las maquinas son dotadas de mucha mas potencia y facilidad de manipulación, es por tanto en ese momento cuando las bases de datos comienzan a ser realmente útiles.

En 1970 se convoca una Conferencia de Lenguajes de Programación y se establece un modelo llamado CODASYL (Modelo para el tratamiento de bases de datos que fue publicado por E. Cod en 1970. Cod, propuso una forma de organizar las bases de datos mediante un modelo matemático lógico.

Una vez creado este modelo se crea un modelo estándar de actuación.

¿Porqué utilizar una base de datos?Editar

Una base de datos proporciona a los usuarios el acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en concordancia con los derechos de acceso que se les hayan otorgado. Se convierte más útil a medida que la cantidad de datos almacenados crece.

Una base de datos puede ser local, es decir que puede utilizarla sólo un usuario en un equipo, o puede ser distribuida, es decir que la información se almacena en equipos remotos y se puede acceder a ella a través de una red.

La principal ventaja de utilizar bases de datos es que múltiples usuarios pueden acceder a ellas al mismo tiempo.

Elementos de una Base de DatosEditar

  • Datos: Es la parte esencial de la información, es decir, la información que llega a la base de datos.
  • Atributos: Son los diferentes campos que conforman la estructura de una base de datos.
  • Campos: Es la unidad más pequeña de datos.
  • Registro: Es un conjunto de campos o atributos relacionados entre sí.
  • Archivo: Es un conjunto de registros relacionados.

Administración de Base de DatosEditar

Rápidamente surgió la necesidad de contar con un sistema de administración para controlar tanto los datos como los usuarios. La administración de bases de datos se realiza con un sistema llamado DBMS(Databasemanagementsystem ( Sistema de administración de bases de datos). El DBMS es un conjunto de servicios (aplicaciones de software) para administrar bases de datos, que permite:

  • un fácil acceso a los datos
  • el acceso a la información por parte de múltiples usuarios
  • la manipulación de los datos encontrados en la base de datos (insertar, eliminar, editar)

El DBMS puede dividirse en tres subsistemas:

  • El sistema de administración de archivos:
    para almacenar información en un medio físico
  • El DBMS interno: para ubicar la información en orden
  • El DBMS externo:representa la interfaz del usuario

Tipos de Bases de DatosEditar

Base de Datos Jerárquica

Es aquella donde los datos se presentan en nivel múltiples que represente con raíz y sus ramificaciones.

Bases de Datos Red

Es aquella que permite la conexión de los nodos en forma multidireccional, por lo que cada nodo puede tener varios dueños a la vez.

Base de Datos Relacional

base de datos que cumple con el modelo relacional, el cual es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Permiten establecer interconexiones (relaciones) entre los datos (que están guardados en tablas), y trabajar con ellos conjuntamente. Tras ser postuladas sus bases en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos

Caracteristicas

  • Una base de datos relacional se compone de varias tablas o relaciones.
  • No pueden existir dos tablas con el mismo nombre.
  • Cada tabla es a su vez un conjunto de registros, filas o tuplas.

Elementos de una Base de DatosEditar

Relaciones base y derivadas Editar

En una base de datos relacional, todos los datos se almacenan y se acceden a ellos por medio de relaciones.
Las relaciones que almacenan datos son llamados "relaciones base" y su implementación es llamada "tabla". 
Otras relaciones no almacenan datos, pero son calculadas al aplicar operaciones relacionales. Estas relaciones son llamadas
"relaciones derivadas" y su implementación es llamada "vista" o "consulta". Las relaciones derivadas son convenientes ya que 
expresan información de varias relaciones actuando como si fuera una sola.

Restricciones Editar

Una restricción es una condición que obliga el cumplimiento de ciertas condiciones en la base de datos. Algunas no son determinadas
por los usuarios, sino que son inherentemente definidas por el simple hecho de que la base de datos sea relacional. Algunas otras 
restricciones las puede definir el usuario, por ejemplo, usar un campo con valores enteros entre 1 y 10.

Las restricciones proveen un método de implementar reglas en la base de datos. Las restricciones restringen los datos que pueden ser
almacenados en las tablas. Usualmente se definen usando expresiones que dan como resultado un valor booleano, indicando si los datos
satisfacen la restricción o no.

Las restricciones no son parte formal del modelo relacional, pero son incluidas porque juegan el rol de organizar mejor los datos.
Las restricciones son muy discutidas junto con los conceptos relacionales.

DominiosEditar

Un dominio describe un conjunto de posibles valores para cierto atributo. Como un dominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción. Matemáticamente, atribuir un dominio a un atributo significa "todos los valores de este atributo deben de ser elementos del conjunto especificado".

Distintos tipos de dominios son: enteros, cadenas de texto, fecha, etc.

Clave única Editar

Cada tabla puede tener uno o más campos cuyos valores identifican de forma única cada registro de dicha tabla, es decir, no pueden existir dos o más registros diferentes cuyos valores en dichos campos sean idénticos. Este conjunto de campos se llama clave única.

Pueden existir varias claves únicas en una determinada tabla, y a cada una de éstas suele llamársele candidata a clave primaria.

Clave primaria Editar

Una clave primaria es una clave única elegida entre todas las candidatas que define univocamente a todos los demas atributos de la tabla, para especificar los datos que serán relacionados con las demás tablas. La forma de hacer esto es por medio de claves foráneas.

Sólo puede existir una clave primaria por tabla y ningún campo de dicha clave puede contener valores NULL.

Clave externaEditar

Una clave externa es una referencia a una clave en otra tabla. Las claves externas no necesitan ser claves únicas en la tabla donde están y sí a donde están referenciadas.

Por ejemplo, el código de departamento puede ser una clave externa en la tabla de empleados, obviamente se permite que haya varios empleados en un mismo departamento, pero existirá sólo un departamento.

Claves IndiceEditar

Las claves índice surgen con la necesidad de tener un acceso más rápido a los datos. Los índices pueden ser creados con cualquier combinación de campos de una tabla. Las consultas que filtran registros por medio de estos campos, pueden encontrar los registros de forma no secuencial usando la clave índice.

Las bases de datos relacionales incluyen múltiples técnicas de ordenamiento, cada una de ellas es óptima para cierta distribución de datos y tamaño de la relación.

Los índices generalmente no se consideran parte de la base de datos, pues son un detalle agregado. Sin embargo, las claves índices son desarrolladas por el mismo grupo de programadores que las otras partes de la base de datos.

Procedimientos almacenados Editar

Un procedimiento almacenado es código ejecutable que se asocia y se almacena con la base de datos. Los procedimientos almacenados usualmente recogen y personalizan operaciones comunes, como insertar un registro dentro de una tabla, recopilar información estadística, o encapsular cálculos complejos. Son frecuentemente usados por un API por seguridad o simplicidad.

Los procedimientos almacenados no son parte del modelo relacional, pero todas las implementaciones comerciales los incluyen.

EstructuraEditar

La base de datos se organiza en dos marcadas secciones; el esquema y los datos (o instancia).

El esquema es la definición de la estructura de la base de datos y principalmente almacena los siguientes datos:

  • El nombre de cada tabla
  • El nombre de cada columna
  • El tipo de dato de cada columna
  • La tabla a la que pertenece cada columna

Las bases de datos relacionales pasan por un proceso al que se le conoce como normalización, el resultado de dicho proceso es un esquema que permite que la base de datos sea usada de manera óptima.

Los datos o instancia es el contenido de la base de datos en un momento dado. Es en si, el contenido de todos los registros.

Manipulación de Información

Para manipular la información utilizamos un lenguaje relacional, actualmente se cuenta con dos lenguajes formales el álgebra relacional y el cálculo relacional. El álgebra relacional permite describir la forma de realizar una consulta, en cambio, el cálculo relacional sólo indica lo que se desea devolver.

El lenguaje más común para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL (StructuredQueryLanguage), un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.

En el modelo relacional los atributos deben estar explícitamente relacionados a un nombre en todas las operaciones, en cambio, el estándar SQL permite usar columnas sin nombre en conjuntos de resultados, como el asterisco taquigráfico (*) como notación de consultas.

Al contrario del modelo relacional, el estándar SQL requiere que las columnas tengan un orden definido, lo cual es fácil de implementar en una computadora, ya que la memoria es lineal.

Es de notar, sin embargo, que en SQL el orden de las columnas y los registros devueltos en cierto conjunto de resultado nunca está garantizado, a no ser que explícitamente sea especificado por el usuario.

Manejadores de Base de Datos RelacionalesEditar

Existe software exclusivamente dedicado a tratar con bases de datos relacionales. Este software se conoce como SGBD (Sistema de Gestión de Base de Datos relacional) o RDBMS (del inglés RelationalDatabase Management System).

Entre los gestores o manejadores actuales más populares encontramos: MySQL, PostgreSQL, Oracle, DB2 y Microsoft SQL Server.

Ventajas

  • Provee herramientas que garantizan evitar la duplicidad de registros.
  • Garantiza la integridad referencial, así, al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes.
  • Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable.

Desventajas

  • Presentan deficiencias con datos gráficos, multimedia, CAD y sistemas de información geográfica.
  • No se manipulan de forma manejable los bloques de texto como tipo de dato.

Las bases de datos orientadas a objetos (BDOO) se propusieron con el objetivo de satisfacer las necesidades de las aplicaciones anteriores y así, complementar pero no sustituir a las bases de datos relacionales.

Tipos de DatosEditar

Los Tipos de Datos de una Base se dividen en dos estas son:

  • Las de Entrada

Se refiere a la información que entra al sistema por primera vez. Esta información podría dar pie a una modificación de los datos persistentes, pero en principio no forma parte de la base de datos propiamente dicha.

  • Las de Salida

Se refiere a mensajes y resultados que emanan del sistema. Una vez más, esta información podría derivarse de los datos persistentes, pero no se le considera en si como parte de la Base de Datos.