Bases de Datos: Conceptos Fundamentales

Definiciones Básicas

• Base de Datos (General): Almacén donde se guardan datos.
• Base de Datos (Específica): Conjunto de tablas relacionadas dentro de un objeto de estudio, almacenando datos de manera ordenada y estructurada.
• Dato: Característica de un elemento dentro de un objeto de estudio; valor que por sí solo no tiene sentido, parte mínima de la información.
• Información: Conjunto de datos ordenados y/o procesados, diseñados para ser consultados.
• Campo: Lugar específico donde se guardan los datos, con características que los datos deben cumplir.
• Registro: Conjunto de campos de datos relacionados entre sí dentro de un objeto de estudio.
• Tabla: Conjunto de registros relacionados con un elemento de un objeto de estudio.
• Esquema: Estructura que conforma la base de datos.
• Instancia: Los datos que se encuentran en la base de datos en un momento específico.
• SMBD: Conjunto de rutinas y subprogramas que realizan tareas específicas para definir, construir y manipular una base de datos.
• No Redundancia: Evita el almacenamiento de datos repetidos, excepto los que se relacionan.
• Consistencia: Garantiza que un dato repetido conserve su valor.
• Integridad: Conjunto de valores permitidos para un campo en particular, evaluando casos importantes como salarios y precios.
• Seguridad: Evita el acceso de usuarios no deseados a los datos.
  • Nivel 1: Objeto de estudio.
  • Nivel 2: Elemento del objeto de estudio (tabla).
  • Nivel 3: Característica del elemento (columna/campo).
  • Nivel 4: Valor de la característica (fila/dato).
• Concurrencia: Permite que los usuarios consulten los mismos datos simultáneamente mediante bloqueos cuando se están modificando los datos.
• Disponibilidad: Asegura que los datos estén siempre disponibles para los usuarios finales.
• Proceso: Interacción entre los elementos de un objeto de estudio.
• Transacciones: Verifica que un conjunto de operaciones agrupadas se ejecuten correctamente.
• DDL: Lenguaje de Definición de Datos.
• MetaDato: Datos de los datos.
• SMBD: Sistema Manejador de Base de Datos (gestor de base de datos).
• DML: Lenguaje de Manipulación de Datos (Lenguaje de Consulta).
• DBA: Administrador de la Base de Datos.
• Llave Primaria: Identificador único de una clase.
• Diccionario de Datos: Conjunto de tablas que contienen metadatos y son consultados antes de leer o modificar datos.

Abstracción

• Nivel Físico (Bajo): Describe cómo se guardan los datos en dispositivos de almacenamiento.
• Nivel Conceptual: Describe cómo se guardan los datos en la base de datos y las relaciones entre ellos; incluye el esquema de la base de datos.
• Nivel de Visión: Describe una parte de la base de datos, el escenario y su relación con el sistema de datos.

Modelo de Datos

• Modelo: Representación gráfica de la realidad que contiene características.
• Colección de herramientas conceptuales que permiten:
  • Describir los datos.
  • Describir las relaciones entre los datos.
  • Definir la semántica asociada a los datos.
  • Imponer restricciones.

Tipos de Modelos

• Modelos Lógicos Basados en Objetos:
  • Modelo orientado a objetos.
  • Modelo entidad-relación.
• Modelos Lógicos Basados en Registros:
  • Modelo relacional.
  • Modelo jerárquico.
  • Modelo de red.
• Modelos Físicos de Datos: Se utilizan para describir los datos a nivel de visión y conceptual.

Modelo Entidad-Relación

• Representa la realidad a través de entidades, que son objetos que existen y se distinguen por sus características.
  • Tangibles: Objetos físicos que se pueden ver y tocar.
  • Intangibles: Objetos que no se pueden tocar pero se sabe que existen.

Modelo Lógico Basado en Registros

• Utiliza registros e instancias para representar la realidad y sus relaciones.

Modelo Relacional

• Representa datos y relaciones a través de una colección donde los renglones son tuplas (similar a un JSON).

Independencia

• Independencia de los Datos: Libertad para modificar elementos de un sistema de base de datos sin necesidad de modificar los programas.
• Independencia Física de los Datos: Modificación del elemento físico sin afectar los elementos restantes.
• Independencia Lógica: Modificación del esquema conceptual sin afectar el resto de los elementos.

Camino de la Independencia

• Dispositivos de Almacenamiento -> BD -> OS -> SMBD -> Programas de Aplicación -> Usuarios

Tipos de Datos

• char: Cadenas de longitud fija (ej., teléfonos, RFC, CURP).
• varchar2: Cadenas de longitud variable.
• number: Todo tipo de número, con precisión y escala (escala opcional).
• Date: Longitud fija, retorna siglo, día, segundos, minutos, hora, mes.
• Llave Primaria: Identificador único de una clase.
• Campos nulos son permitidos.

Lenguaje de Definición de los Datos (DDL)

• Se utiliza para definir los esquemas de una base de datos.
• El resultado se guarda en un diccionario de datos.

Lenguaje de Manipulación de Datos (DML)

• Se utiliza para manipular datos de una base de datos (CRUD - Crear, Leer, Actualizar, Borrar).
• Define una consulta como una operación para recuperar datos.

Sistema Manejador de Base de Datos (SMBD)

• Funciones:
  • Respaldo y recuperación.
  • Control de concurrencia.
  • Seguridad e integridad.
  • Crear y organizar la Base de datos.
  • Manejar los datos según las peticiones de los usuarios.
  • Registrar el uso de las bases de datos.
  • Interacción con el manejador de archivos.
• Es la tercera parte más importante en la división de la BD (hardware, software, usuarios); el SMBD está en la parte de Software.

Camino del SMBD

• Sistema Manejador de Datos -> SMBD -> OS -> BD

Administrador de la Base de Datos (DBA)

• Maneja toda la base de datos.
• Define, modifica y organiza físicamente, concede autorización a los datos y realiza mantenimiento rutinario.