Bases de Datos I - Universidad de Deusto PDF

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T2Introduccion-a-las-Bases-de-Da... anesanjuaan BASES DE DATOS I 2º Grado en Ingeniería Informática Facultad de Ingeniería (Campus de Bilbao) Universidad de Deusto Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-7182203 INTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS 1. HISTORIA DE LAS BASES DE DATOS La era actual se caracteriza por generar, recopilar y procesar información, y abarca fundamentalmente 2 áreas: telecomunicaciones y bases de datos. El concepto de Base de Datos ha evolucionado gradualmente. EL inicio fue en 1880 cuando H. Hollerit inventó las tarjetas perforadas. Necesitaba almacenar el censo de Estados Unidos y su tarea no estaría terminada a tiempo con los métodos de cálculo manual. Así empezó la era de los ficheros de tarjetas. En los años 50, con la necesidad de crear un fichero de almacenamiento más rápido, se crearon las cintas magnéticas, la organización de los ficheros era secuencial. A mitad de los 60 se introdujeron los ficheros en disco, que tenían un acceso directo a los registros. También se desarrolló el concepto de Sistema de Información de Gestión (MIS), el cual tenía un modelo jerárquico. Otro de los productos más sobresalientes de la época fue el Integrated Data Store (IDS). Se desarrollo también el lenguaje COBOL. En los 70, se desarrollo un modelo común de Base de Datos llamado Codasyl o modelo de red. Y a su vez, se desarrollo también el modelo relacional Codd. En los últimos años, se han desarrollado nuevos sistemas de Bases de Datos: Bases de datos orientadas a objetos, Bases de datos multimedia, Sistemas de información geográfica (GIS), Almacenes de datos y sistemas OLAP, Bases de datos activas y de tiempo real, Bases de datos NoSQL y etc. 2. CONCEPTO DE BASE DE DATOS Estructura de datos que permite recibir y almacenar datos, así como extraerlos a instancia de usuarios múltiples e independientes entre sí, y que en general es 'integrada' y 'compartida'. Integrada: unificación de datos independientes donde se elimina parcial o totalmente cualquier redundancia. Compartida: varios usuarios pueden tener acceso a la misma parte de la BD en la forma que le interese a cada uno y además pueden hacerlo concurrentemente. Cada usuario verá solo aquellos datos que le interesan y en la forma que le interesan. 3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE BD Los DATOS almacenados en el sistema. Son los hechos básicos sobre los que se fundamentan las necesidades de información y de procesamiento de una compañía. El HARDWARE: conjunto de dispositivos físicos sobre los que reside una BD. Consiste en: Una o más computadoras, unidades de disco, video terminales, impresoras y etc. El SOFTWARE lo componen: El Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) o DBMS, que actúa como intermediario entre la base de datos física y los usuarios, y los programas de aplicación. Los USUARIOS: son las personas que tienen acceso a la base de datos. EJ: programadores de aplicaciones, usuarios finales y administrador de base de datos. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-7182203 Diferencia entre ficheros y bases de datos Fichero Base de Datos Propio de un usuario/aplicación Múltiples usuarios/aplicaciones Redundancia Se elimina la redundancia Difícil compartición de datos Compartición de datos Integridad de datos controlada por programa El SGBD controla la integridad de datos Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. No independencia de datos Independencia de Datos 4. EL SISTEMA DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS (S.G.B.D.) Conjunto de programas software que permiten gestionar una BD o modelar una parte del mundo real. Es el intermediario entre la BD física y el mundo exterior. Los objetivos que pretende alcanzar todo S.G.B.D: - Independencia física Se refiere al almacenamiento de los datos. Uno de los objetivos primordiales de los S.G.B.D es conseguir la Independencia entre las estructuras físicas de almacenamiento y las estructuras lógicas de datos que representan los conceptos mundo real. Ventaja: Inmunidad de las aplicaciones a los cambios de la estructura de almacenamiento y de la estrategia de acceso. - Independencia lógica Se refiere al modelo de datos. Es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicación. Ventajas: · Permitir que cada grupo de trabajo vea los datos como le interese. · Permitir la evolución de la visión de cada grupo y de la visión global sin tener que modificar las aplicaciones existentes. La independencia lógica de los datos es más difícil de lograr que la independencia física, ya que los programas de aplicación dependen en alto grado de la estructura lógica de los datos a los que tienen acceso. - Eficacia de los accesos a los datos El SGBD debe disponer de diferentes tipos de lenguajes que permitan un acceso eficaz a los datos: - Para informáticos expertos: Lenguajes procedimentales eficaces. - Para usuarios no informáticos: Lenguajes de alto nivel no procedimentales. Abre tu Cuenta NoCuenta con el código WUOLAH10 y llévate 10 € al hacer tu primer pago BASES DE DATOS I Banco de apuntes de la a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-7182203 - Administración centralizada de los datos Unas funciones esenciales de los S.G.B.D son la definición de las estructuras de almacenamiento y las estructuras de datos, y el seguimiento de sus evoluciones. Esas funciones reciben el nombre de administración de datos. Para permitir un control eficaz de los datos, resolver conflictos, optimizar los accesos y el uso de Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. los medios informáticos. Funciones del Administrador de BD: · Definir el esquema original de la BD · Definir la estructura de almacenamiento y método de acceso. · Modificar el esquema y la organización física. · Definir los usuarios y controles de autorización. · Definir la estrategia de respaldo y recuperación. · Especificar las reglas de integridad. · Controlar el rendimiento. - No redundancia de los datos En los sistemas de ficheros existen datos repetidos en diferentes ficheros. Esto produce Riesgo de incoherencias, desperdicio de espacio, necesidad de actualizaciones múltiples. En una BD se trabaja con datos integrados en una estructura compartida por varias aplicaciones. Por razones comerciales o técnicas puede admitirse algo de redundancia en las BD, siempre que esté controlada. - Integridad de los datos Un S.G.B.D debe vigilar que las aplicaciones respeten ciertas reglas cuando se modifiquen los datos (Ej. Mes entre 1 y 12, o que un sueldo esté comprendido entre 600 y 3000), asegurando así su coherencia. Estas reglas se denominan restricciones de integridad. · Reglas sobre datos elementales: pruebas de tipo, de redundancia, de rango, de comparación. · Reglas sobre registros: restricciones sobre el N.º total de ocurrencias, sobre inserciones o borrados. · Reglas sobre asociaciones: regla de integridad referencia - Compartición de los datos Su objetivo es permitir que las aplicaciones compartan los datos de la BD simultáneamente sin que se produzcan interferencias. La ejecución de operaciones simultáneas sin ningún control puede producir errores tales como pérdida de las mismas. El SGBD dispondrá de mecanismos para evitar los errores y para que cada aplicación acceda a los datos como si fuera la única. Abre tu Cuenta NoCuenta con el código WUOLAH10 y llévate 10 € al hacer tu primer pago a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-7182203 Para el control de la concurrencia en BD se introduce el concepto de transacción. Una transacción es la unidad de tratamiento secuencial ejecutada por un usuario y que, aplicada a una BD coherente, devuelve una BD coherente. Una transacción está compuesta por unidades de tratamiento más concretas llamadas acciones. El control de la concurrencia del SGBD controla la ejecución simultanea de transacciones de manera que se producen los mismos resultados que si la ejecución hubiera sido secuencial. - Seguridad de los datos El primer objetivo es proteger a la BD contra fallos lógicos o físicos. A los datos de la BD sólo podrán acceder las personas autorizadas y en la forma autorizada. Se necesitarán técnicas para: · Identificar al usuario: por conocimientos (palabra de paso), instrumentos (tarjetas perforadas), características físicas (huellas digitales). · Determinar los accesos permitidos: matriz de autorizaciones, niveles de autorización, etc. El segundo objetivo es la recuperación de la base de datos cuando se produce un fallo: fichero log y copias de seguridad. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.