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8/17/2019 1-Introduccion Bases de Datos
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Mónica María Rojas Rincón
Oficina: P19-103
Bases de datos
Unidad 1 – Introducción a las BD
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Competencias a desarrollar
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Identificar los conceptos propios de la asignatura.
Diferenciar los elementos que hacen parte de las bases de
datos. Realizar actividades de aplicación a ejemplos específicos.
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Temas
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Sistema de Bases de Datos Componentes principales de un Sistema de Bases de Datos Qué es una Base de Datos Arquitectura para Sistemas de Bases de Datos Estructura general del Sistema de Bases de Datos Lenguajes utilizados en bases de datos El Sistema de Manejo de Bases de Datos (DBMS) y sus
funciones Arquitectura ANSI/SPARC Independencia de datos
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Origen
Problemas: Redundancia en los datos -> Inconsistencia en los datos,
anomalías en los datos
Archivos separados -> dificultad para combinarlos propagación de los cambios -> Cambios costosos Inconsistencias por actualizaciones simultaneas
Sistemas de archivosLa necesidad de almacenamientode información para una futurautilización. (PERSISTENCIA)
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Origen
Usuario de Personal(Empleados)
Usuario de Ventas
(Vendedores)
Procesamiento
Personal
Procesamiento
Ventas
Archivo
Empleados
de
Personal
Archivo
Empleadosde Ventas
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Solución:SISTEMA DE
BASES DE
DATOS
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Sistema de Bases de Datos
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Sistema para mantener información y que esté disponiblecuando se solicite.
Componentes: Hardware (Equipo de computo) Software (Programas: SO, SGBD, apliaciones) Personas (Usuarios) Información (integrada y compartida)
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Bases de Datos
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Capacidades: Manejo de persistencia Soportar un modelo de datos
Soportar un lenguaje de alto nivel (manipulación y definición) Control de acceso Evitar inconsistencias ->concurrencia
Conjunto
estructurado
de datos
Coherentes
Colección de información
Estructura lógica
No hay perdida de información
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PERSONAL
Empledos
VENTAS
FINANCIERA
Empledos
Ventas
Clientes
Cuentas
PERSONAL
VENTAS
FINANCIERA
SGBD
Clientes
Empledos
Ventas
Empleados
Antes
Ahora
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Sistema de Gestión de Bases de Datos
(SGBD)
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Software que permite manipular la base de datos Construir Utilizar Mantener Reorganizar
Propiedades: Independencia de los datos (a partir de su arquitectura) Acceso eficiente a los datos Integridad y Seguridad Acceso concurrente y recuperación Cumplir con las propiedades ACID ( Atomicity- Atomicidad,
Consistency- Consistencia, Isolation-Aislamiento, Durability-Durabilidad)
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Otras definiciones
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Esquema de la base de datos: estructura definida para unabase de datos, se busca que esté bien definida para que sea estáticapor un tiempo aunque es susceptible de ser modificada.
Instancia: Es como una foto que se le toma a la base de datos. Esel estado que presenta una base de datos en un tiempo t dado,
después de que transcurre el tiempo t la base de datos ya no es lamisma. Usuario Final: el que interactúa con la base de datos a través de
una aplicación o una interfaz. Usuario especialista: el que diseña y programa aplicaciones
para los usuario finales Administrador de la BD (DBA): es quien pone en práctica
técnicamente las decisiones estratégicas y de política que se tomansobre la BD.
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Procesador DML
Optimizador
Procesador DDL
Manejador de Transacciones
Manejador de Almacenamiento
Datos
Metadatos
Esquemas
Esquemas ytransformaciones
PeticionesDML
Peticionescompiladas
PeticionesOptimizadas
Componentes y
Funciones
SGBD
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Componentes Principales SGBD
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Procesador DML (lenguaje de manipulación de datos) Procesador DDL (lenguaje para definición de datos) Diccionario de datos (DD) o metadatos (datos sobre los datos):
contiene la información sobre el esquema de la base de datos, usuarioautorizados, permisos de acceso
Optimizador de consultas: define el plan de ejecución de las operacionesmás eficiente. Manejador de transacciones: controla el acceso y la concurrencia.
Recuperación ante fallas. Manejador de almacenamiento:
Manejador de archivos: recupera desde disco los bloques que contiene lainformación solicitada por una transacción. Manejador de buffer: mantiene en memoria ppal. la información más usada y
decide cuándo llevar a disco algunas páginas.
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Funciones
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Procesar definiciones de datos: soporte DDL Manipulación de datos: soporte DML
Optimización de búsquedas
Administración de Metadatos o diccionario de datos Manejar Recuperación y concurrencia
Seguridad e integridad de los datos
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SGBD
Ventajas esventajas
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Reutilización de datos yprogramas
Control de redundancia Estandarización Consistencia Equilibrio de carga
Integridad Seguridad Facilidad de mantenimiento
Gran tamaño Puede haber fallas (Más
susceptible en sistemaspoco robustos)
Dificultad para recuperarse(en sistemas anteriores
tomaba demasiado tiempouna recuperación) Puede ser más lento, por la
verificación de integridad
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Arquitectura ANSI/SPARC (1975)
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(American National Standar Institute – Standards Planningand Requeriments Committee)
Arquitectura en tres niveles Interno: se ocupa de la forma como se almacenan físicamente
los datos. Externo: se encarga de la forma cómo los usuarios individuales
perciben los datos. Conceptual: nivel de mediación entre el físico y el interno
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Arquitectura ANSI/SPARC
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Nivel Externo
Confidencialidad
Nivel Conceptual
Integridad y Coherencia
Nivel Interno
Gestión deAcceso
Esquema externo->Vistas• Formatos• Agrupaciones
Esquema LógicoModelo
Esquema Físico• Tipos de datos
• Índices• Estructuras de
almacenamiento
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Nivel externo
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Vistas individuales de los usuarios Se maneja la confidencialidad
Se define lo que puede ver cada tipo de usuario (subesquema)
Diferentes representaciones de los mismo datos Formatos
Cálculos, agregados o derivaciones de los datos PrecioTotal = precioUnitario * cantidad
De la fecha de cumpleaños mostrar sólo el mes De la fecha obtener la edad
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Nivel Conceptual
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Representación de toda la información contenida en la basede datos
Esquema lógico
Se maneja la integridad y la coherencia
Visión completa de los requerimientos de la organización
Tiene asociado un lenguaje de alto nivel
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Nivel interno
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Esquema Físico Nivel más cercano al almacenamiento físico Se define mediante el esquema interno:
tipos de registros Índices representación de los campos secuencia física, etc.
Se encarga de:
- Reservar espacio para datos e índices- Compresión de datos- Técnicas de encriptamiento de datos
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Independencia de los datos
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Capacidad de modificar el esquema de un nivel sin modificarlos demás
Física: poder modificar el esquema interno sin modificar elesquema conceptual. Cambios en la forma de almacenar
físicamente los datos. Ej. Nuevos índices, cambiar el tipo del índice.
Lógica: los cambios en el esquema conceptual no deberíanalterar el esquema externo. No afectar la visión de los
usuarios por cambios en la estructura. Es más complicadaque la física. Ej. Adición de atributos no implicaría problemas mientras que el
borrado sí.
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Bibliografía
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Basado en: C.J. Date. “Introducción a los Sistemas de bases de datos.
Vol.1”. Quinta edición. Addison Wesley. (005.74 D232 ). Cap1 y2.
ROB, PETER. SISTEMAS DE BASES DE DATOS .THOMSON, 2004. (005.74 R628 ) Pag. 6-23 Silberschatz, et. Al. Fundamentos de Bases de Datos. Cuarta
Edición. Pág. 1-5, 8- 14
SILBERSCHATZ , ABRAHAM. FUNDAMENTOS DEBASES DE DATOS. MCGRAW-HILL. Quinta Edición.(001.64404 K85 ) Pág. 1-9, 19-25
https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0https://sites.google.com/a/elpoli.edu.co/basesdedatos/documentos-1/Fundamentos.de.Bases.de.datos.Abraham.Silberschatz.McGRAW-HILL.pdf?attredirects=0