Cap1_SistemasBasesDatos_2024B.pdf

Introducción a los sistemas de bases de datos Presentación Carla Parra Ingeniera en Electrónica y Redes de Información (EPN, Ecuador) Máster en Dirección Comercial (UPC, EAE-Business School, España) Minor en Project Manageme...

Introducción a los sistemas de bases de datos Presentación Carla Parra Ingeniera en Electrónica y Redes de Información (EPN, Ecuador) Máster en Dirección Comercial (UPC, EAE-Business School, España) Minor en Project Management(UPC, EAE-Business School, España) Correo: [email protected] Linkedin: https://www.linkedin.com/in/carlaparra/ Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=ohuB_EIAAAAJ&hl=es Departamento de Estudios Organizacionales y Desarrollo Humano Facultad de Ciencias Administrativas Escuela Politécnica Nacional 2024 1 Imagen generada con IA  Introducción a los sistemas de bases de datos Experiencia profesional Ayudante en el laboratorio de SDR (FIEE). Analista Senior en Gestión de Bases de Datos (Gestiona GTX-Ecuador). Ingeniera de Productos de redes de acceso: xDLS,GPON(NuCom-España). Responsable del Departamento Técnico (NuCom-España). Interéses académicos Software Defined Networks, Machine Learning Applications, Technology Management, Data science and analytics. 2 Imagen generada con IA  Pon el corazón, mente y el alma incluso en los actos más pequeños. Ese es el secreto del éxito. Swami Sivananda. Bienvenidos al curso de: Introducción a los Sistemas de Bases de Datos Carla Parra 3 Introducción Imagen generada con IA a los Sistemas de Bases de Datos  Indicaciones y criterios de evaluación ¡Atención! Vamos a leer el sílabo Criterios de evaluación Fechas de evaluaciones Evaluación Valor Evaluación Fecha Fecha segundo Trabajo autónomo 1.5 Primer bimestre bimestre (deberes y talleres) Proyecto y Martes, 26 de Viernes, 24 de defensa noviembre 2024 enero 2025 Prueba 1 Viernes, 25 de Viernes, 20 de Proyecto 1.5 octubre 2024 diciembre 2024 Prueba 1 2 Prueba 2 Viernes, 15 de Viernes, 17 de Prueba 2 2 noviembre 2024 enero 2025 Examen 3 Examen Viernes, 29 de Martes, 28 de noviembre 2024 enero 2025 Importante: evaluaciones de carácter acumulativo Carla Parra 4 Introducción Imagen generada con IA a los Sistemas de Bases de Datos  Objetivos: De conocimientos Conocer los conceptos generales sobre las bases de datos relacionales usadas en el soporte de sistemas informáticos empresariales. De destrezas Diseñar bases de datos relacionales usadas en el soporte de sistemas informáticos empresariales, con sujeción a estándares y principios recomendados.-. De valores y actitudes Precautelar la integridad y confiabilidad de la información almacenada en bases de datos Carla Parra 5 Introducción Imagen generada con IA a los Sistemas de Bases de Datos  Contenido del curso: Capítulo 1: Conceptos de administración de información Capítulo 2: Sistemas de bases de datos Capítulo 3: Modelado de datos Capítulo 4: Modelo relacional Capítulo 5: Lenguajes de consulta Capítulo 6: Diseño de bases de datos Carla Parra 6 Introducción Imagen generada con IA a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: conceptos de administración de información Almacenamiento y recuperación Captura y representación Búsqueda y recuperación Análisis e indexamiento Confiabilidad, seguridad, escalabilidad y eficiencia. Carla Parra 7 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Cuarta Revolución Industrial Carla Parra Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  ¿Cuántos datos generamos? Fuente: https://explodingtopics.com/blog/data-generated-per-day Carla Parra Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Big data y ciudades inteligentes https://www.youtube.com/watch?v=j-0cUmUyb-Y&t=176s Carla Parra Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Procesamiento de datos Fuente: https://www.educba.com/what-is-data-processing/ Carla Parra 11 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Definición de datos e información Datos Información Base de datos Una base de datos es una Colección de hechos: números, Un ordenador procesa esta colección organizada y palabras, números, información para darles estructurada de información observaciones o la descripción significado y que sean que se puede acceder y de cosas interpretables gestionar fácilmente. Los datos se administran a través de un sistema de gestión de base de datos (DataBase Management System o DBMS) Carla Parra 12 Octubre 2024  Beneficios y desventajas de las bases de datos en el entorno empresarial ✓ Segmentar a los clientes X Memoria ✓ Almacenar datos masivos X Coste ✓ Compartir datos X Posibles errores al depender de una tecnología ✓ CRM Customer relationship ✓ Eliminar información repetida ✓ Seguridad y mantenimiento sencillo ✓ Eficiencia Carla Parra 13 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Tipos de bases de datos (I) Bases de datos relacionales Bases de datos no relacionales Modelo relacional. Modelo no relacional. Datos son consistentes y tienen una Almacena datos no estructurados y estructura. semiestructurados. Carla Parra 14 Octubre 2024  Tipos de bases de datos (II) Bases de datos en la nube Servicio en la nube. Gestión es competencia del proveedor. Crecimiento exponencial (Internet y IaaS – Infraestructura as a Service) Carla Parra 15 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Tipos de información Atómica Estructurada Números enteros: int (5, -10). Arrays: conjunto de elementos del mismo tipo organizados secuencialmente [1,2,3,4]. Real o puntos flotantes: float, double (3.14, -2.78). Listas: Colección de elementos que puede ser de tipos diferentes [10, “texto”, 3.14] Caractér: char (“a”, “z”). Tuplas: similar a las listas pero inmutables (10, Booleano: bool (true, falso). “texto”, 3.14) Cadena de texto: string (“Hola”). Registros o estructuras (struct): colección de diferentes tipos de datos. Gato(raza, edad) Carla Parra 16 Octubre 2024  Ficheros y bases de datos (I) Ficheros Bases de datos Almacenamiento persistente (no Conjunto de datos relacionales que volátil) de datos. Ejemplo: ficheros recogen las necesidades de de texto, archivos xml. información de una organización: MS Access, MS SQL, MySQL. Carla Parra 17 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Ficheros y bases de datos (II) Ficheros Bases de datos Redundancia de datos. Redundancia mínima solo para establecer relaciones. Dependencia de programas y aplicaciones. Independencia de programas y aplicaciones. Sistema rígido. Inconsistencias, datos que se Sistemas más flexibles. repiten. Control de inconsistencias. Carla Parra 18 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Almacenamiento de datos (I) Acceso directo a la memoria Entrada de datos o información DMA Procesamiento Memoria RAM Almacenamiento de información Salida directa de información Teclado, ratón Procesador, CPU Disco rígido, DVD-CD, USB Drive Monitor, impresora Carla Parra 19 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Almacenamiento de datos (II) *Principal subsistema de almacenamiento Registros del CPU Disco magnético RAM CD ROM Memoria flash CACHÉ Fuente: https://www.google.com/imgres?q=diagrama%20de%2 Carla Parra 20 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Almacenamiento de datos (III) Características importantes: Los discos magnéticos constituyen el principal medio de almacenamiento. Un sector es la unidad mínima de información Una BDD puede tener centenares de discos duros. Medidas de rendimiento: tiempo de acceso, tiempo de búsqueda, velocidad de transferencia de datos. Carla Parra 21 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Gestor de almacenamiento (I) Una parte de la BDD que es la interfaz entre los datos de bajo nivel y las aplicaciones y las consultas enviadas a las BDD. Responsable de administrar los datos almacenados en el disco duro: almacenamiento, recuperación y actualización de los datos. Carla Parra 22 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Gestor de almacenamiento - Componentes(II) Gestor de memoria intermedia: responsable de Memoria intermedia (buffer) traer los datos desde el disco de almacenamiento a la memoria principal. Objetivo: minimizar transferencias de bloques entre el disco y la memoria. Solución: maximizar número de bloques en la memoria Gestor de memoria intermedia intermedia (buffer) para evitar transferencias entre disco y la memoria. Carla Parra 23 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Gestor de almacenamiento-Componentes (III) Gestor de autorizaciones e integridad: Comprueba que se satisfagan las restricciones de integridad y la autorización de acceso a los datos. Gestor de transacciones: Garantiza la correcta ejecución de las transacciones que la BDD quede en un estado consistente (correcto) en un fallo del sistema. Carla Parra 24 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: Gestor de almacenamiento-Componentes (IV) Gestor de archivos: Un sistema de gestiona la asignación de archivos es una espacio de almacenamiento estructura de directorios: crear, de disco y de las almacena, borrar archivos estructuras de datos usadas para representar la Data Log Realtime información. Carla Parra 25 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: estructura de datos El gestor de almacenamiento implementa varias estructuras de datos: Archivos de datos: que almacenan la BDD por si misma. Diccionario de datos: almacena metadatos. Índices: proporciona acceso rápido a los datos. Carla Parra 26 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: procesador de consultas Los elementos del procesador de consultas son: Lenguaje de definición de datos (LLD):define el esquema o metadatos. Por ejemplo: una tabla con sus atributos y tipos de datos, etc. Lenguaje de manipulación de datos (LMD):permite al usuario llevar a cabo tareas como: insertar, eliminar, borrar modificar. Se puede considerar en la práctica LLD+LMD = SQL Carla Parra 27 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: índexación Sin indexación Por ejemplo, hacer una búsqueda en una tabla de 6 entradas resulta fácil, pero ¿ si esta tabla tiene 100.000 entradas? La indexación es la solución Índice es un puntero a una fila determinada. Los índices se utilizan para encontrar fácilmente los registros. Con indexación Carla Parra 28 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: gestión de transacciones Transacción: conjunto de Estados de una operaciones que se ejecutan y transacción: Verificaciones Inicio de la transacción para control y forman una unidad lógica trabajo. recuperación Leer/escribir Fin de la Confirmada transacción Confirmar Activa Parcialmente confirmada Atomicidad Consistencia Aislameinto Durabilidad Abortar Abortar Las Solo de Las Los datos transacciones guardan datos transacciones escritos no se son todo o válidos no se afectan perderán Fallida Terminada nada entre sí Carla Parra 29 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos  Capítulo 1: clasificación de fallos Una transacción no puede llegar a su término por: Técnicas de recuperación ante fallos Fallo en la transacción: error lógico o error del sistema. Fallos con pérdida Fallos con pérdida de memoria de memoria no volátil volátil Fallo del sistema: error en Técnicas basadas la memoria volátil, error en el en el registro Backup de la base de datos histórico SGBD o del SO. Fallo del disco Carla Parra 30 Introducción a los Sistemas de Bases de Datos