Concepto y Objetivos de las Bases de Datos

Concepto y Objetivos de las Bases de
Datos
TEMA I
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Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
0. Índice
Tema I
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I.1. De los sistemas de ficheros a las Bases
de Datos
I.2. Ventajas e Inconvenientes de las Bases
de Datos
I.3. Concepto de Base de Datos
I.4. Niveles de Abstracción de una Base de
Datos
FBD3 I.2
1
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
“Conjunto de elementos, ordenadamente
relacionados entre sí de acuerdo con ciertas
reglas, que aporta a la organización la
información necesaria para el cumplimiento de
sus fines, para lo cual tendrá que recoger,
procesar y almacenar datos,
datos procedentes tanto de
la misma organización como de fuentes externas,
facilitando la recuperación, elaboración y
presentación de los mismos”
Tema I
FBD3 I.3
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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Componentes de un SI
S
I
S
T
E
M
A
D
E
I
N
F
O
R
M
A
C
I
Ó
N
Tema I
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Sistema de Información
Contenido
- datos -
referencial
factual
estructurado
no estructurado (SRI)
Equipo físico
- hardware -
Equipo lógico
- software -
...
Gestión de
datos (SGBD)
...
Definición
recuperación
Manipulación
actualización
área de datos
Administrador
área informática
informáticos
Usuarios
no informáticos
FBD3 I.4
2
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
„ Recuperación de Información (RI):
‰ Selección de documentos de un sistema de almacenamiento masivo
‰ Relativos a una consulta de un usuario
„ Los documentos recuperados deben ser relevantes para el
usuario y el tiempo de respuesta del sistema debe ser
reducido.
„ Los sistemas de RI son el elemento fundamental de las
bases de datos documentales
„ Las principales diferencias entre un sistema de bases de
datos y un sistema de RI son: datos estructurados vs. no
estructurados, recuperación determinista vs. recuperación
probabilista.
Tema I
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Sistema de Recuperación de Información
FBD3 I.5
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
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D1
FICHEROS
F1
TRATAMIENTOS
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DATOS
RESULTADOS
T1
D2
F2
T2
F3
T3
D3
D4
F6
D5
F4
T6
D6
D7
F5
T5
Imagen tomada de [1]
Sistemas orientados al proceso
Tema I
FBD3 I.6
3
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
CREACIÓN
TRATAMIENTO
RESULTADOS
D1
D2
SGBD
SGBD
D3
D4
D5
RECUPERACIÓN
ALMACENAMIENTO
.
.
.
DEPURACIÓN
.
.
.
B. D
D6
D7
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DATOS
Imagen tomada de [1]
Sistemas orientados a los datos
Tema I
FBD3 I.7
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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¿QUE ES UNA BASE DE DATOS?
Datos
USUARIOS POR LOTES
USUARIOS EN LINEA
Imagen tomada de [1]
. Colección de datos integrados almacenados en un soporte secundario.
. Conjunto de programas por lotes que usan dichos datos
(recuperación, inserción, modificación y borrado)
. Usuarios en línea que interaccionan con la base
Datos integrados, adecuados a varios usuarios y a diferentes usos
Tema I
FBD3 I.8
4
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
• Independencia de los datos frente a los tratamientos y
viceversa.
• Coherencia de los resultados.
• Mejor disponibilidad de los datos para el conjunto de los
usuarios.
• Mayor valor informativo.
• Mejor y más normalizada documentación de la información,
la cual está integrada con los datos.
• Reducción del espacio de almacenamiento.
• La seguridad de los datos.
Tema I
FBD3 I.9
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
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Inconvenientes
• Instalación costosa
o hardware
o software
• Personal especializado
• Implantación larga y difícil
• Rentabilidad sólo a medio plazo
• Escasez de estándares
• Desfase entre teoría y práctica
• Riesgo de frustración
Tema I
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Ventajas
FBD3 I.10
5
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
Relaciones complejas en el modelo de información.
Alta volatilidad en los requisitos de las aplicaciones.
Integración con información ya existente.
Modos múltiples de acceso (Secuencial, Directo . . .).
Modos múltiples de tratamiento (Lotes, Conversacional
...)) .
¾ Diferentes tipos de registros en los ficheros.
¾ Exigencias de confidencialidad, seguridad e integridad.
¾
¾
¾
¾
¾
Tema I
FBD3 I.11
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
3. Concepto de Base de
Datos
ƒIndependencia mutua datos / aplicaciones
ƒInterrelaciones
ƒVersatilidad
ƒEficiencia
ƒDisminución de las redundancias
ƒProtección de los datos
SON NECESARIOS:
ƒ Una estructuración de los datos -Modelo de Datosƒ Un software de gestión -SGBD- que facilite las
operaciones y las interfaces con los usuarios
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PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE UNA BASE DE DATOS
Tema I
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¿Cuándo utilizar una Base de Datos?
FBD3 I.12
6
3. Concepto de Base de
Datos
Concepto y Objetivos
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Tema I
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“ Colección o depósito de datos integrados , con redundancia
controlada y con una estructura que refleje las interrelaciones
y restricciones existentes en el mundo real; los datos, que han
de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben
mantenerse independientes de éstas, y su definición y
descripción, únicas para cada tipo de datos, han de estar
almacenadas junto con los mismos. Los procedimientos de
actualización y recuperación,
recuperación comunes y bien determinados,
determinados
habrán de ser capaces de conservar la integridad,
disponibilidad y confidencialidad del conjunto de los datos.”
FBD3 I.13
3. Concepto de Base de
Datos
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
Independientes de las
aplicaciones
Compartidos
Datos
Definición y descripción
únicas por tipo de datos
Redundancia controlada
Integridad
Interrelacionados y
restringidos
Actualización y
Recuperación
Confidencialidad
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Integrados
Disponibilidad
Tema I
FBD3 I.14
7
Concepto y Objetivos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
Datos Ù Usuarios
LÓGICA
Es la que tienen los datos para los usuarios.
FÍSICA
Í
Datos Ù Soporte
Sopo te
Es la que tienen los datos en los soportes de ordenador.
Tema I
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EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN ES POSIBLE
DISTINGUIR DOS ESTRUCTURAS DISTINTAS:
FBD3 I.15
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
4. Niveles de Abstracción
en una BD
A B C D E F G
ESTRUCTURA LÓGICA
(ESQUEMA EXTERNO)
ESTRUCTURA LÓGICA GLOBAL
(ESQUEMA CONCEPTUAL)
A
B
E
CD
G
F
ESTRUCTURA FÍSICA
(ESQUEMA INTERNO)
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USUARIO
Imagen tomada de [1]
Tema I
FBD3 I.16
8
4. Niveles de Abstracción
en una BD
Concepto y Objetivos
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sub 1
Esquema
sub 2
sub 3
USUARIO 3
USUARIO 1
USUARIO 2
ADMINISTRADOR
Imagen tomada de [1]
DISTINTAS FORMAS DE VER UNA BASES DE DATOS:
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DB Física
(por los usuarios y por el administrador)
Tema I
FBD3 I.17
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
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CONTENIDO DEL ESQUEMA EXTERNO
ƒ Datos e Interrelaciones
ƒ Restricciones de uso
•Describe q
qué usuarios hacen q
qué cosas
con qué datos
•A veces:
o CAMINOS DE ACCESO (tales como las
claves a utilizar)
Tema I
FBD3 I.18
9
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
4. Niveles de Abstracción
en una BD
M
E
N
O
R
E
S
T
A
B
I
L
I
D
A
D
• DESCRIPCION DE DATOS
• DESCRIPCION DE INTERRELACIONES
• RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD
• RESTRICCIONES DE CONFIDENCIALIDAD
Tema I
FBD3 I.19
Concepto y Objetivos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
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CONTENIDO DEL ESQUEMA INTERNO
• ESTRATEGIA DE ALMACENAMIENTO:
o
o
o
o
Asignación de espacio de almacenamiento
Descripción de la estrategia de almacenamiento de los datos
Estrategia de emplazamiento de los datos
Tratamiento de desbordes
• CAMINOS DE ACCESO:
o Especificación de claves primarias y secundarias
o Especificación de índices y punteros
p nte os
• MISCELÁNEA:
oTécnicas de comprensión
oTécnicas de criptografía
Tema I
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CONTENIDO DEL ESQUEMA CONCEPTUAL
FBD3 I.20
10
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
4. Niveles de Abstracción
en una BD
El administrador se encarga,
encarga entre otras cosas
cosas, de algunas
tareas de parametrización relacionadas con el esquema
interno:
ƒ Dispositivos de memoria: Establece el espacio ocupado por cada
área de almacenamiento, tamaño de los buffers de entrada/salida, etc.
ƒ Correspondencia
p
entre esquemas:
q
Establecer la relación entre
registros lógicos y registros físicos.
ƒ Organizaciones físicas: El sistema debe facilitar al administrador la
definición del tipo de organización (agrupamiento, índices, etc.) para lograr
mayor eficiencia.
Tema I
FBD3 I.21
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
4. Niveles de Abstracción
en una BD
Vistas de Usuarios
Vistas del SI
Esquema Esquema Esquema
Lógico
Lógico
Lógico
Externo Externo Externo
Transformación
Lógica
Esquema
Lógico
Externo
Esquema
Lógico
Global
Transformación
Física
Vistas Internas
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Arquitectura a Tres Niveles
Tema I
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CONTENIDO DEL ESQUEMA INTERNO (II)
Estructura Estructura Estructura Estructura
Física
Física
Física
Física
FBD3 I.22
11
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
Tema I
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
FBD3 I.23
Bibliografía
© Grupo de Basses de Datos Avanzadas – Univ. Carloos III de Madrid
1. Miguel,
g , A. De,, Piattini,, M. Fundamentos y modelos de
Bases de Datos, Ed. Rama 1999
2. Miguel, A. De, Piattini, M. y Marcos, E. Diseño de Bases
de Datos Relacionales, Ed. Rama 1999
3. Miguel, A. De, Martínez, P., Castro, E., Cavero, J.M.,
Cuadra, D., Iglesias, A.M. y Nieto, C. Diseño de Bases de
Datos. Problemas Resueltos, Ed. Rama, 2001
4. Oszu, M.T. y Valduriez, P., Principles of Distributed
database systems, 2ª Edición, Prentice Hall, 1999
Tema I
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“ Las Bases de Datos no son únicamente una nueva
tecnología más o menos avanzada, pero
tecnología al fin y al cabo, sino que nacen de una
concepción distinta del sistema de información,
por lo que han de tener una decisiva influencia
en las estructuras y organización de su entorno.”
FBD3 I.24
12